Проектирование скважин на воду


ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

МГРИ-РГГРУ

КАФЕДРА СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

И.Д. БРОННИКОВ

В.В. КУЛИКОВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Допущено УМО по высшему образованию в области прикладной геологии в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специализации 130102.3 «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых» специальности 130102 «Технология геологической разведки»

Москва, 2013 г.

УДК 662.24

И.Д. Бронников, В.В. Куликов. Проектирование скважин на воду. Учебное пособие. – М.: МГРИ-РГГРУ. 2013 г., 96 с.

Рассмотрены вопросы выбора способа бурения, конструкции скважины, бурового оборудования, инструмента, технологии бурения. Приведены примеры расчета фильтра, конструкции скважины, режимов бурения, эрлифта, цементирования и др.

Даны методы вскрытия и освоения водоносного горизонта, ремонта скважин для различных геолого-гидрогеологических условий. Подробно рассмотрена проблема ликвидации скважин на воду.

Рецензенты:

Начальник отдела ЗАО «Стройком-Ф», к. т. н. В.П. Мартынов

Доцент кафедры горного дела МГРИ-РГГРУ, к. т. н. И.П. Ганин

Содержание

Введение. 4

1. Общие сведения. 4

2. Цель проектируемых работ. 5

3. Геолого-гидрогеологическая характеристика участка бурения проектируемых скважин. 5

4. Содержание производственного проекта на бурение эксплуатационных скважин 6

5. Содержание учебного проекта на бурение эксплуатационных скважин. 6

6. Проектные данные. 6

7. Выбор способа бурения. 7

8. Выбор и расчет фильтра. 9

9. Установка фильтров. 16

10. Бесфильтровые скважины, расчет. 19

11. Глубина скважины.. 22

12. Выбор типоразмера насоса и диаметра эксплуатационной колонны.. 23

13. Выбор и расчет конструкции скважины.. 26

14. Выбор буровой установки. 35

15. Выбор типа промывочной жидкости. 48

16. Выбор бурового инструмента. 49

17. Расчет режимов роторного бурения. 52

18. Вскрытие водоносного пласта. 55

19. Освоение пласта. 56

20. Геофизические исследования в скважинах. 71

21. Производство откачек из скважин. 73

22. Оборудование скважин. 74

23. Крепление скважин. 75

24. Расчет цементирования обсадных колонн. 76

25. Ремонт скважин на воду. 79

26. Ликвидация скважин. 81

27. Организация работ. 91

28. Общие требования, предъявляемые к оформлению проекта. 93

Приложение I 94

Список литературы. 95 Введение

Методические учебные пособия по проектированию и сооружению скважин на воду разработаны во второй половине прошлого века, а также в начале нового века сотрудниками кафедры разведочного бурения Д.Н. Башкатовым, Н.В. Соловьевым, С.В. Пенкевичем и др. [4, 9, 10, 17, 18, 21, 26]

Настоящая работа продолжает традиции кафедры разведочного бурения по созданию расчетных методических работ при проектировании разведочных и эксплуатационных скважин на воду.

В отличие от предыдущих работ, посвященных проектированию скважин на воду, в настоящем пособии приведены примеры расчетов эрлифта, конструкции скважины, цементирования обсадных колонн.

Даны новые разделы, посвященные ремонту скважин, методам ликвидации песчаных пробок, замене фильтра, геофизическим исследованиям.

Приведены новые сведения по технике и технологии бурения и освоения скважин на воду.

Как показывает практика, более 25% пробуренных скважин после их ликвидации оказываются затампонированными некачественно и продолжают служить источником загрязнения подземных вод. В связи с этим разделу по ликвидации скважин уделено большое внимание, приведены современные материалы и технологии.

В данном пособии отражены разделы, касающиеся как учебных курсовых и дипломных работ, так и некоторые документы, инструкции и правила, необходимые для разработки проектов бурения разведочно-эксплуатационных скважин для производственных целей.

Общие сведения

Одним из основных видов работ при гидрологических исследованиях является сооружение и освоение поисково-разведочных, дренажных, эксплуатационных и наблюдательных скважин.

Бурение скважин широко применяется при проведении гидрогеологических съемок, мониторинге геологической среды, поисках и разведке месторождений подземных вод, а также в целях их добычи для хозяйственного и производственно-технического водоснабжения.

На многих месторождениях с разведанными запасами возникла острая необходимость в проведении переоценки эксплуатационных запасов из-за окончания срока эксплуатации, изменения качества подземных вод, санитарной и хозяйственной обстановки, техногенного загрязнения, связанного с поступлением в водоносные горизонты сточных вод промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий. Поэтому сооружение и освоение гидрогеологических скважин с целью поисков и разведки месторождений подземных вод с применением современных технологий является весьма важной народно-хозяйственной задачей.

В связи с изложенным, актуальным становится разработка проектов на бурение гидрогеологических скважин различного назначения.

Date: 2016-11-17; view: 172; Нарушение авторских прав

mydocx.ru

И.Д. Бронников, В.В. Куликов. Проектирование скважин на воду. Учебное пособие. – М.: МГРИ-РГГРУ. 2013 г., 96 с.

Рассмотрены вопросы выбора способа бурения, конструкции скважины, бурового оборудования, инструмента, технологии бурения. Приведены примеры расчета фильтра, конструкции скважины, режимов бурения, эрлифта, цементирования и др.

Даны методы вскрытия и освоения водоносного горизонта, ремонта скважин для различных геолого-гидрогеологических условий. Подробно рассмотрена проблема ликвидации скважин на воду.

Рецензенты:

Начальник отдела ЗАО «Стройком-Ф», к. т. н. В.П. Мартынов

Доцент кафедры горного дела МГРИ-РГГРУ, к. т. н. И.П. Ганин

Содержание

Введение. 4

1. Общие сведения. 4

2. Цель проектируемых работ. 5

3. Геолого-гидрогеологическая характеристика участка бурения проектируемых скважин. 5

4. Содержание производственного проекта на бурение эксплуатационных скважин 6

5. Содержание учебного проекта на бурение эксплуатационных скважин. 6

6. Проектные данные. 6

7. Выбор способа бурения. 7

8. Выбор и расчет фильтра. 9

9. Установка фильтров. 16

10. Бесфильтровые скважины, расчет. 19

11. Глубина скважины.. 22

12. Выбор типоразмера насоса и диаметра эксплуатационной колонны.. 23

13. Выбор и расчет конструкции скважины.. 26

14. Выбор буровой установки. 35

15. Выбор типа промывочной жидкости. 48

16. Выбор бурового инструмента. 49

17. Расчет режимов роторного бурения. 52

18. Вскрытие водоносного пласта. 55

19. Освоение пласта. 56

20. Геофизические исследования в скважинах. 71

21. Производство откачек из скважин. 73

22. Оборудование скважин. 74

23. Крепление скважин. 75

24. Расчет цементирования обсадных колонн. 76

25. Ремонт скважин на воду. 79

26. Ликвидация скважин. 81

27. Организация работ. 91

28. Общие требования, предъявляемые к оформлению проекта. 93

Приложение I 94

Список литературы. 95 Введение

Методические учебные пособия по проектированию и сооружению скважин на воду разработаны во второй половине прошлого века, а также в начале нового века сотрудниками кафедры разведочного бурения Д.Н. Башкатовым, Н.В. Соловьевым, С.В. Пенкевичем и др. [4, 9, 10, 17, 18, 21, 26]

Настоящая работа продолжает традиции кафедры разведочного бурения по созданию расчетных методических работ при проектировании разведочных и эксплуатационных скважин на воду.

В отличие от предыдущих работ, посвященных проектированию скважин на воду, в настоящем пособии приведены примеры расчетов эрлифта, конструкции скважины, цементирования обсадных колонн.

Даны новые разделы, посвященные ремонту скважин, методам ликвидации песчаных пробок, замене фильтра, геофизическим исследованиям.

Приведены новые сведения по технике и технологии бурения и освоения скважин на воду.

Как показывает практика, более 25% пробуренных скважин после их ликвидации оказываются затампонированными некачественно и продолжают служить источником загрязнения подземных вод. В связи с этим разделу по ликвидации скважин уделено большое внимание, приведены современные материалы и технологии.

В данном пособии отражены разделы, касающиеся как учебных курсовых и дипломных работ, так и некоторые документы, инструкции и правила, необходимые для разработки проектов бурения разведочно-эксплуатационных скважин для производственных целей.

Общие сведения

Одним из основных видов работ при гидрологических исследованиях является сооружение и освоение поисково-разведочных, дренажных, эксплуатационных и наблюдательных скважин.

Бурение скважин широко применяется при проведении гидрогеологических съемок, мониторинге геологической среды, поисках и разведке месторождений подземных вод, а также в целях их добычи для хозяйственного и производственно-технического водоснабжения.

На многих месторождениях с разведанными запасами возникла острая необходимость в проведении переоценки эксплуатационных запасов из-за окончания срока эксплуатации, изменения качества подземных вод, санитарной и хозяйственной обстановки, техногенного загрязнения, связанного с поступлением в водоносные горизонты сточных вод промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий. Поэтому сооружение и освоение гидрогеологических скважин с целью поисков и разведки месторождений подземных вод с применением современных технологий является весьма важной народно-хозяйственной задачей.

В связи с изложенным, актуальным становится разработка проектов на бурение гидрогеологических скважин различного назначения.

Цель проектируемых работ

Проект бурения скважин на воду составляется на основании технического задания заказчика. В техническом задании заказчик должен точно указать место расположения скважины на топографической карте района изысканий в масштабе 1:25000 и крупнее, заявленную потребность в воде, требования к качеству воды и сроки службы скважины.

Геолого-гидрогеологическая характеристика участка бурения проектируемых скважин

Здесь необходимо привести характеристику геолого-литологического строения участка (предполагаемый разрез в намечаемой точке бурения), в стратиграфической последовательности - сверху вниз, с наибольшей детализацией в пределах проектной глубины: условия залегания, мощность, строение, литологический или петрографический состав отдельных горизонтов (слоев) пород с выделением водовмещающих горизонтов пород и водоупорных слоев, а также других элементов геологической структуры, влияющих на обводненность пород.

В разделе «гидрогеологическая характеристика участка» следует привести характеристику выделенных в разрезе водоносных горизонтов особенно детально, т.е., которые намечены к эксплуатации: глубину залегания кровли, подошвы, состав пород (процентное содержание преобладающей фракции рыхлых грунтов, степень трещиноватости скальных грунтов), предполагаемый (по фондовым материалам) дебит, удельный дебит, коэффициенты фильтрации, положение уровня и возможные его сезонные колебания, условия питания и другие данные, в том числе ориентировочные (по предварительным расчетам) границы зон санитарной охраны, а также химический и бактериологический состав подземных вод.

Приводится краткий обзор опыта бурения и эксплуатации скважин на воду в окрестностях участка работ.

При составлении учебного проекта первый раздел проекта выдается студенту в виде проектных данных, остальные выполняются в соответствии с содержанием учебного проекта. В учебном проекте выполняются все расчеты, связанные с выбором оборудования, бурением и освоением скважины.

Обязательно, на основе выполненных расчетов приводится геолого-технический наряд на скважину и план-график работ.

Содержание производственного проекта на бурение эксплуатационных скважин

1.Введение

2.Общая часть

2.1.Местоположение объекта, существующее водоснабжение и проектные решения.

2.2.Геолого-гидрологическая характеристика участка бурения проектируемых артезианских скважин (скважины).

3.Специальная часть

3.1.Скважины №1 и 2 (рез)

3.1.1.Проектная характеристика скважин

3.1.2.Проектный геолого-литологический разрез скважин

3.1.3.Конструкция скважин

3.2.Методика и объемы работ

3.2.1.Методика проведения работ при бурении скважин №1 и 2 (рез)

3.2.3.Геофизические исследования в скважинах

3.2.4.Опытно-фильтрационные работы

3.2.5.Оборудование скважин

Содержание учебного проекта на бурение эксплуатационных скважин

1.Проектные данные

2.Выбор способа бурения

3.Выбор типа и конструкции фильтра

4.Расчет фильтра или полости бесфильтровых скважин

5.Подбор насоса и диаметра эксплуатационной колонны

6.Выбор и расчет конструкции скважины

7.Выбор буровой установки

8.Выбор и расчет бурового инструмента

9.Выбор типа промывочной жидкости

10.Расчет параметров режима бурения

11.Вскрытие и освоение водоносного горизонта

12.Расчет цементирования обсадных колонн

13.Ликвидационный тампонаж

14.Организация работ

Проектные данные

Проектные данные включают в себя: геологический разрез, назначение скважины (разведочная или эксплуатационная), параметры водоносного горизонта (коэффициент фильтрации, проектный дебит, статический уровень, понижение)

Выбор способа бурения

Способ бурения скважины выбирается в зависимости от назначения скважины, ее глубины, состава пород разреза, гидрологических условий, которые в свою очередь определяют начальный и конечный диаметр бурения.

При бурении на воду в России наибольшее применение получили следующие способы бурения: вращательный с прямой и обратной промывкой, шнековый, ударно-канатный.

Однако вращательный способ бурения с прямой промывкой получил наибольшее распространение; на его долю приходится более 90% всех объемов бурения.

Вращательным способом с прямой промывкой можно сооружать скважины в породах различной твердости и практически любой глубины. Преимуществами вращательного способа с прямой промывкой являются: простая конструкция скважины; возможность вскрывать высоконапорные горизонты; высокая механическая скорость бурения.

Однако применение в качестве промывочной жидкости глинистых растворов приводит к кольматации водоносного горизонта и снижению дебита скважин.

При вращательном бурении с прямой промывкой затруднено опробование водоносных горизонтов и уточнение геологического разреза скважины. Поэтому вращательный способ бурения с прямой промывкой рекомендуется применять в следующих случаях:

· Достаточно хорошо изученного геологического и гидрологического строения участка работ;

· Вскрытия высоконапорных водоносных горизонтов;

· Обеспеченности скважины водой и качественной глиной;

· Обязательного применения в процессе и после окончания бурения скважин комплекса геофизических исследований;

· Использования технологических приемов, обеспечивающих минимальную кольматацию водоносного горизонта (бурение с прямой промывкой водой, применение меловых, крахмальных, гипановых и других растворов).

Ударно-канатный способ бурения рекомендуется применять при:

· Недостаточной изученности геологических и гидрогеологических условий участка работ;

· Вскрытии низконапорных водоносных горизонтов;

· Бурение скважин большого диаметра (свыше 500мм) на глубину до 150-200м;

· Сооружение скважин в местах, где затруднено снабжение водой.

Однако учитывая сложность конструкции скважин и их большую металлоемкость, низкие механические скорости бурения, ограниченную глубину бурения, стоимость скважин ударно-канатного бурения весьма велика.

Сейчас скважины ударно-канатного бурения применяются редко.

Шнековый способ бурения – разновидность вращательного бурения, при котором порода транспортируется на поверхность по спиральным лопастям колонны шнеков.

Применятся, в основном в мягких породах и слабосцементированных породах.

Глубина скважин зависит от модели установки; как правило, не превышает 50м.

Вращательный способ бурения с обратной промывкой.

Сущность способа бурения с обратной промывкой заключается в том, что промывочная жидкость при бурении попадает в ствол скважины не по внутренней полости бурильных труб, как это происходит при бурении с прямой промывкой, а между наружной поверхностью бурильных труб и поверхностью ствола скважины.

Разбуренная порода с забоя выносится по бурильным трубам, проходит через специальный вертлюг-сальник и сбрасывается в отстойник, где промывочная жидкость очищается от шлама, после чего направляется в скважину.

Рассматриваемый способ бурения позволяет сохранить преимущества вращательного бурения, обеспечивающего высокую механическую скорость проходки. Избыточное гидростатическое давление столба жидкости, постоянно находящейся в скважине, превышающее пластовое давление, гарантирует устойчивость ее стенок. При этом исключается эрозионное воздействие на стенки скважины потока промывочной жидкости и разрушение их бурильной колонной. Кроме того, сохранению устойчивости стенок скважины способствует и значительная проходка на долото, позволяющая свести до минимума спускоподъемные операции, связанные с необходимостью замены бурового наконечника.

Затруднение возникают при проходке залегающих на малой глубине неустойчивых пород, когда гидростатическое давление столба жидкости недостаточно для поддерживания устойчивости стенок скважины.

Преимущества рассматриваемого способа бурения несомненны, так как он позволяет экономить обсадные колонны и бурить без глинистого раствора.

Это обстоятельство не только упрощает и удешевляет организацию работ, но и исключает большие затраты времени и средств, связанные с разглинизацией стенок скважины, на что обычно расходуется, иногда безуспешно, длительное время.

Улучшается и качество формирования естественного фильтра; водоносные горизонты при этом не кольматируются, не происходит нарушения естественной структуры водоносных пластов, так как значительный диаметр скважин позволяет обеспечить высокий дебит при низкой скорости водопритока.

Наряду с этим в процессе бурения обеспечивается более точное определение горизонтов залегания различных пород и их опробование, поскольку шлам в строгой последовательности непрерывно поступает на поверхность.

Для целей опробования или эксплуатации любого водоносного горизонта скважина легко может быть оборудована фильтровой и водоподъемными колоннами. Наличие открытого кольцевого зазора большого сечения позволяет механизировать и быстро производить засыпку гравия.

В связи с тем, что площадь внутреннего сечения колонны бурильных труб значительно меньше площади кольцевого зазора, по которому происходит подъем шлама при прямой промывке, появляется возможность увеличить скорость восходящего потока по внутреннему каналу труб до 3-3,5 м/с. Это позволяет выносить шлам размером до 150 мм и более, что исключает необходимость его дробления до величины 3-5 мм, требуемой при бурении с прямой промывкой и, в конечном итоге, способствует значительному увеличению механической скорости проходки.

Откачка промывочной жидкости из колонны бурильных труб в процессе бурения скважин осуществляется центробежным насосом, эрлифтом или водоструйным насосом. В соответствии с этим имеются три схемы производства буровых работ способом обратной промывки.

Применение способа с обратной промывкой ограничивается мягкими рыхлыми породами и глубиной бурения 200-300м.

Выбор и расчет фильтра

Фильтры, устанавливаемые в скважину, выполняют следующие функции:

Ø Предохраняют стенки водоносного пласта от разрушения;

Ø Не позволяют проникать мелким частицам внутрь водоподъемной колонны и тем самым предохраняют центробежные и погружные насосы от преждевременного износа;

Фильтры буровых скважин должны отвечать следующим требованиям:

ü При минимальных размерах обеспечить пропуск необходимого количества откачиваемой воды;

ü Иметь минимальные гидравлические сопротивления, максимально возможную скважность и площадь фильтрации;

ü Обладать необходимой механической прочностью;

ü Пропускать песок и мелкие фракции пород только в начальный период работы;

ü В скважинах, рассчитанных на длительную эксплуатацию, фильтры должны обладать устойчивостью против коррозии и зарастания, а так же обеспечивать использование механических, гидравлических, а в ряде случаев и химических методов восстановления проницаемости прифильтровых зон и фильтров;

ü В устойчивых горных породах, а также в бесфильтровых скважинах с устойчивой кровлей каркасы фильтров не устанавливают;

Водоносные пласты являются коллекторами, в которых аккумулируются подземные воды.

Различают коллекторы пористого и трещиноватого типов.

В зависимости от типа коллекторов используются различные типы фильтров (табл. 1).

Таблица 1

Рекомендуемые типы фильтров

Водосодержащие породы Рекомендуемые типы фильтров
Скальные и полускальные устойчивые породы Фильтры не устанавливают
Скальные и полускальные не устойчивые породы. Гравийно-галечниковые отложения с крупностью частиц от 20 до 100мм (>50%мас.) Трубчатые фильтры с крупной и щелевой перфорацией. Каркасно-стержневые фильтры.
Гравий, гравелистый песок с крупностью частиц от 1 до 10 мм, с преобладающей крупностью от 2 до 5мм (>50% мас.) Трубчатые и стержневые каркасы с водоприемной поверхностью из проволоки или без неё. Трубчатые или стержневые каркасы с водоприемной поверхностью из проволоки, сетки или штампованного листа.
Пески среднезернистые с преобладающей крупностью частиц 0,25 - 0,50 мм (>50% мас.) Сетчатые и гравийно-обсыпные фильтры с уширенным контуром. Возможно применение двухслойных фильтров.
Пески мелкозернистые с преобладающей крупностью частиц от 0,1 до 0, 25 мм (>50% мас.) Гравийно-обсыпные фильтры с уширенным контуром. Возможно применение двухслойных фильтров.
Пески различной зернистости при наличии устойчивой кровли Бесфильтровые скважины

В песках различного гранулометрического состава на трубчатых и стержневых каркасах применяются проволочные и сетчатые фильтры (рис. 1).

Рисунок 1. Фильтры с покрытием

а – из проволоки; б – из сетки (сетчатый фильтр): 1 – каркас; 2 – проволочная обмотка; 3 – сетка; 4 – опорное кольцо; 5 – резиновая манжета; 6 – нажимное кольцо; 7 – муфта; в – из просечного листа (фильтры ФКО)

В практике чаще всего применяются проволочные фильтры с диаметром проволоки от 3 до 5 мм.

В мелкозернистых и пылеватых песках используются сетчатые фильтры. Применяются сетки галунного и квадратного плетения. В качестве материала в сетках используется латунь, нержавеющая сталь, полиэтилен, пропилен, винипласт и др.

В эксплуатационных скважинах во избежание коррозии более эффективно применение сеток из нержавеющей стали и полимерных материалов.

Длину рабочей части фильтра в напорных водоносных пластах мощностью до 10 м следует принимать равной мощности пласта; в безнапорных – мощности пласта за вычетом эксплуатационного понижения уровня воды в скважине. Рабочую часть фильтра следует устанавливать от кровли и подошвы водоносного пласта, но не менее 0,5-1 м. Длину отстойника следует принимать не более 2 м. Надфильтровая часть не должна превышать 1,5-2 м. В этой части устанавливается сальник, который служит для предотвращения поступления частиц породы из пласта в эксплуатационную колонну.

Размеры проходных отверстий для сетчатых фильтров (без устройства гравийной обсыпки) следует принимать по табл.2.

Таблица 2

Размеры проходных отверстий фильтров, мм

Тип фильтра Размеры отверстий при коэффициенте неоднородности пород
η1 ≤ 2 η1 > 2
Круглый (2,5-3) · d50 (3-4) · d50
Щелевой (1,25-1) · d50 (1,5-2) · d50
Сетчатый (1,5-2) · d50 (2-2,5) · d50
Проволочный 1,25 · d50 1,5 · d50

Примечания: 1. d10, d50, d60 – размеры частиц, содержание которых по массе составляет соответственно 10, 50 и 60%

2. Меньшие значения размеров проходных отверстий относятся к мелким пескам, большие – к крупным.

Скважность фильтра, - отношение площадей отверстий к общей площади поверхности фильтра, выраженное в процентах.

В трубчатых фильтрах с круглой или щелевой перфорацией скважность следует доводить до 20-25%.

В фильтрах с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки и штампованного стального листа скважность каркасов принимается из условия прочности до 30-60%.

В гравийных фильтрах в качестве обсыпки могут применяться песок, гравий, песчано-гравийные смеси. Подбор материалов для гравийных обсыпок производится по соотношению:

,

где: - размер частиц, меньше которых в обсыпке содержится 50%;

- размер частиц, меньше которых в породе водоносного пласта содержится 50%.

В гравийных фильтрах толщина слоя обсыпки принимается с учётом конструкции фильтров.

Для фильтров, собираемых на поверхности земли и опускаемых в скважину в готовом виде, толщина каждого слоя обсыпки должна быть не менее 30мм.

Для фильтров, создаваемых на забое скважин засыпкой гравия по межтрубному пространству, толщина каждого слоя обсыпки должна быть не менее 50 мм.

Наиболее надежные в эксплуатации фильтры с гравийной обсыпкой толщиной в 150-200 мм.

При устройстве двухслойных обсыпок подбор механического состава материала слоев производится по соотношению:

,

где: и - средние диаметры частиц материала соседних слоев обсыпки.

Первый слой обсыпки, прилегающий к каркасу фильтра, подбирается таким образом, чтобы размеры гравия были больше.

При устройстве гравийных фильтров за наружный диаметр скважины следует принимать диаметр внешнего контура обсыпки. По условиям ремонта скважин минимальный диаметр каркаса фильтра следует принимать не менее 80-100 мм.

Наружный размер фильтра должен обеспечить его свободный спуск внутрь обсадной колонны с зазором не менее 10 мм. Зазор между стенками скважины и фильтром должен быть не менее 30-50 мм.

Материал, используемый для фильтров в скважинах, следует подвергать антисептической обработке. Рабочую часть фильтра следует устанавливать против участков, обладающих наибольшей водопроницаемостью.

Интервалы, обладающие наибольшей водопроницаемостью, устанавливаются при помощи геофизических исследований.

Расчет фильтра.

Ориентировочный диаметр каркаса фильтра определяется по формуле:

, (1)

где: Dk – диаметр каркаса фильтра, мм;

Q – проектный дебит, м³/ч;

L – длина фильтра, м;

α – коэффициент, характеризующий свойства водоносного пласта, табл.3.

Наружный диаметр фильтра при использовании проволоки и сетки определяется по формуле:

, (2)

где: D – наружный диаметр фильтра;

Dk – наружный диаметр каркаса фильтра;

dпр – диаметр проволоки для обмотки каркаса фильтра;

δ – толщина фильтровой сетки.

Наружный диаметр фильтра с гравийной обсыпкой при использовании проволоки равен:

D = Dk + 2dпр + 2Δ, (3)

где: Δ – толщина гравийной обсыпки.

Таблица 3

Значения коэффициентов α для различных пород

Порода Коэффициент фильтрации, м/сут Коэффициент α
Песок мелкозернистый 2-5
Песок среднезернистый 5-15
Песок крупнозернистый 15-30
Песчано-гравийные отложения 30-70
Известняк слаботрещиноватый 2-5
Известняк среднетрещиноватый 5-15
Известняк сильнотрещиноватый 15-70

Пример:

Требуется определить диаметр фильтровой трубы, если отбор воды осуществляется из сильнотрещиноватых известняков, мощностью 15 метров, проектный дебит 60 м³/ч. Пласт напорный.

Длину фильтра примем, равной 10 м, учитывая, что пласт является напорным.

Коэффициент α примем равным 30 по табл.3., по формуле (1), тогда диаметр фильтра равен:

D= = 180 мм.

Из табл. (4) принимаем ближайший размер трубы 194мм.

Таблица 4

Характеристики обсадных труб

Условный диаметр, мм Толщина стенки, мм Внутренний диаметр, мм Диаметр муфты, мм Диметр обточенной муфты, мм
102,3
127,7
6,5
6,5 155,3
163,8
179,7
205,1
228,5
257,1
282,5
305,9
321,7
388,4
630* - -
720* - -
820* - -
920* - -
1120* - -
1220* - -
1320* - -
*Трубы электросварные      

Пример:

Определить размеры фильтра.

Водоносный горизонт представлен среднезернистыми песками. Мощность пласта 10 м. проектный дебит 20 м³/ч. Так как мощность водоносного пласта не превышает 10 м, то вскрываем последний на всю мощность, L=10 м. определяем диаметр каркаса фильтра по формуле (1)

Dк .

Расчетный диаметр получим, если выберем трубы каркаса 127 мм (табл.4), проволоку для обмотки каркаса 3 мм, сетку галунного плетения толщиной 1мм

D = 127 + 2 × 3 + 2 × 1 =135 мм.

Диаметр долота для бурения под фильтр, определяем из условия, что зазор между стенками скважины и фильтром должен быть не менее 30÷50 мм.

Dд = 135 + 40=175 мм.

Таблица 5

Наружные диаметры долот

(*Дальнейшее увеличение диаметра долота на практике чаще всего производится путем наваривания на долото стандартного размера расширяющих реборд или отдельных сегментов шарошечных долот.)

По табл. 5 определяем ближайший размер Dд =190 мм.

Если выбран гравийный фильтр, формируемый на забое, то его конструкция и диаметр выбираются, учитывая следующее. Пусть средний размер частиц водоносного песка 0,3 мм.

Тогда средний размер частиц гравия, используемого для обсыпки равен;

Dг = (8÷12)×dп =10×0,3=3 мм.

Конструкция каркаса гравийного фильтра должна включать трубы и проволочную обмотку. Выбираем трубы Ø 127 мм (табл.4) и проволоку Ø 3мм. Минимальная толщина гравийной обсыпки 50 мм.

D=127+2×3+2×50=233 мм.

Из табл. 5 выбираем соответствующий диаметр долота Dд =245 мм.

Чтобы получить проектный дебит необходимо, зная диаметр, определить длину рабочей части фильтра

,

Принимаем длину рабочей части 5 м.

Каркасы фильтров выполняют из стальных обсадных бесшовных труб муфтового соединения нефтяного ряда (с.349, табл. VIII.1), геологоразведочного ряда, (с.355, табл. VIII.6), стальных насосно-компрессорных труб (с.357, табл. VIII.9), труб из нержавеющей стали (ГОСТ 9940-62), а также асбестоцементных, полиэтиленовых, полипропиленовых, поливинилхлоридных (ПВХ) (с.360-367), размеры которых приведены в работе (1).

Установка фильтров

Перед спуском фильтра в скважину, пробуренную роторным способом, необходимо поработать долотом, промыть раствором с пониженными вязкостью и плотностью или водой, провести контрольный замер ее глубины. В неустойчивых породах следует поддерживать избыточное давление на пласт столбом воды не менее 3,0-1,5 м выше статического уровня.

Фильтровая колонна собирается так, чтобы ее рабочая часть при установке находилась на расстоянии 0,5-1,0 м от кровли и подошвы пласта во избежание попадания размываемой породы в фильтр. При эксплуатации нескольких пластов рабочие части фильтра устанавливаются в каждом пласте и соединяются между собой трубами.

На длинных (более 10 м) фильтрах для центрирования монтируются через 4-6 м направляющие фонари, которые крепятся сваркой или хомутами на отстойнике, надфильтровой трубе и рабочей части фильтра.

Опускать фильтры можно на эксплуатационной колонне, выходящей к устью скважины, и впотай. При установке фильтра на эксплуатационной колонне обсадные трубы приподнимают, если они были опущены до забоя, для обнажения фильтра или совсем извлекают из скважины в зависимости от санитарно-гидрогеологических условий и требований проекта. При установке фильтра впотай на надфильтровой трубе должен быть сальник, предотвращающий вынос частиц породы через кольцевой зазор в скважину.

Наибольшее применение получили резиновые и пеньковые, реже деревянные, свинцовые и другие сальники.

Разжимной сальник (см. рис.1 б) изготовляется следующим образом. На надфильтровой трубе ниже резьбы приваривают опорное кольцо 4 (диаметр кольца меньше внутреннего диаметра обсадной трубы), надевается резиновая манжета (пеньковый сальник) 5, кольцо 6 и до половины резьбы навинчивается муфта 7 с вырезом для спускового крюка. При вращении муфты резиновая манжета расширяется и перекрывает межтрубное пространство.

Фильтр впотай спускают на бурильных трубах с помощью спускового ключа или на муфте с левой резьбой. В первом случае на верхнем конце надфильтровой трубы ставят замок в виде двух Г-образных вырезов, в которые заводится Т-образный ключ бурильной трубы.

Для снижения динамической глинизации проволочных, сетчатых и блочных фильтров их рекомендуется спускать с открытым отстойником. Это снижает фильтрацию раствора через водоприемную поверхность. Отстойник после установки фильтра перекрывается засыпкой гравия.

При вскрытии водоносных песков с применением в качестве промывочной жидкости воды фильтр не доходит до забоя вследствие обрушения стенок скважины. В этих случаях фильтр, имеющий внизу переходник с обратным клапаном и левую резьбу, опускается на бурильных трубах, по которым нагнетается вода буровым насосом, в результате чего производится гидравлический размыв пласта с одновременной посадкой фильтра.

Аналогично ведется установка фильтра при помощи эрлифта. Фильтр опускается на обсадных трубах, которые являются одновременно водоподъемными для эрлифта. При работе эрлифта в скважину через устье буровым насосом доливается вода.

Если в водоносном горизонте предполагаются пропластки глин, применяют способ посадки фильтров с использованием механических расширителей. Фильтр опускается на бурильных трубах, которые проходят внутри него и заканчиваются расширителем. Лопасти расширителя раскрываются под действием осевой нагрузки. Бурильная колонна соединена с фильтром с помощью такого устройства, которое позволяет ей вращаться без вращения фильтра. При подъеме бурильные трубы отсоединяются от фильтра. Затрубное пространство изолируется корзинчатым сальником.

Гравийные фильтры

Оборудуют в пластах, представленных песками от средне- до мелкозернистых и пылеватых.

Гравийные фильтры имеют высокую пескоудерживающую способность и длительный срок службы.

Гравийные фильтры состоят из обычного каркасно-проволочного или сетчатого фильтра, рабочая часть которого окружена слоем гравия или крупнозернистого песка.

По способу изготовления различают фильтры с гравийной засыпкой двух типов:

1) Собираемые на поверхности и в готовом виде опускаемые в скважину (опускные);

2) Создаваемые в скважине путем засыпки песка и гравия между каркасом и стенками скважины (засыпные).

Засыпные фильтры создают следующим образом (рис. 2). После доведения скважины до проектной глубины и установки башмака обсадных труб в водоупорной породе на забой опускается каркасный, каркасно-проволочный или сетчатый фильтр, наружный диаметр которого как минимум на 100 мм меньше внутреннего диаметра обсадных труб. В кольцевое пространство между фильтром и обсадными трубами через трубу диаметром 40-50 мм засыпают мелкими порциями отсортированные гравий и песок. По мере засыпки постепенно поднимают обсадную (эксплуатационную) колонну. Засыпать гравий следует на 5-10 м выше башмака колонны обсадных труб, приподнятой над водоносными породами и обнажившей рабочую часть фильтра, см. рис. 2б.

Превышение слоя гравия над башмаком обсадной колонны объясняется тем, что в процессе эксплуатации фильтра уровень засыпки понижается за счет выноса песка и гравия.

Рисунок 2. Схема установки в скважине засыпного фильтра

а – в начале засыпки гравия в межтрубное пространство:

1 – трубы; 2 – муфта; 3 – рабочая часть; 4 – обсадные трубы; б – после окончания засыпки

ЗАО «РУСБУРМАШ», [23], с.15-29, разработана и апробирована в производственных условиях новая прогрессивная технология сооружения скважин малых диаметров, позволяющая производить закачку гравия в интервал формирования обсыпки и цементирования затрубного пространства через специальных узел и инструмент внутри обсадной колонны.



infopedia.su

Коммунальный комплекс России

Владимир Кирьянычев, директор ООО «Пластиковые Трубопроводы» г. Ярославль

В статье приведен анализ изучения проблемы проектирования, сооружения и эксплуатация скважин на воду. Предпринята попытка раскрыть основные причины быстрого, с точки зрения мировой практики, выхода из строя скважин, а также экономической нецелесо­образности использования устаревших технологий и материалов.

Подземные воды являются одним из основных источников питьевого водоснабжения в России. Их доля в общем балансе водопотребления составляет 35–40%. Если не принимать во внимание крупные мегаполисы, водоснабжение которых осуществляется из поверхностных источников, доля подземных вод увеличится в 1,5–2 раза, а для малых городов, поселков и сельской местности она достигает 90%.

Основным элементом водозаборов подземных вод являются скважины, от качества и состояния которых зависит надежность всей системы водоснабжения в целом. В соответствии с российскими нормами, скважины на воду отнесены к шестой амортизационной группе со сроком полезного использования 10–15 лет. При этом минимальный расчетный срок эксплуатации защищенных запасов подземных вод на месторождениях составляет 25 лет. Таким образом, законодательно закреплена необходимость перебуривания всех скважин на водозаборах, и это действительно так происходит в регионах, где подземные воды залегают в рыхлых водовмещающих отложениях. На большинстве таких водозаборов можно наблюдать стандартную картину, когда вокруг одной скважины пробурены 2–3–4 новые, подключенные к колодцу или павильону первой пробуренной скважины. Многие скважины не дотягивают до нормативных сроков эксплуатации.

Причиной быстрого выхода из строя скважин в России являются недочеты в проектировании, строительстве и эксплуатации скважин. Можно констатировать, что в России отсутствуют квалифицированные проектировщики скважин на воду, и вопросы их проектирования в подавляющем большинстве случаев отдаются на откуп буровым организациям, которые ориентируются на имеющееся буровое оборудование, материалы и собственные фильтры, зачастую, кустарного производства, позволяющие экономить на себестоимости. При этом геолого-гидро-геологические условия на конкретном участке уходят на второй план, поскольку буровикам детальное изучение разрезов в России не свойственно.

Неграмотное проектирование скважин уже на начальных этапах эксплуатации приводит к повышенным сопротивлениям фильтров и прифильтровых зон, обуславливающим большие понижения уровня подземных вод. В свою очередь, большие понижения уровня приводят к возрастанию входных скоростей, турбулизации потока в зоне фильтра и интенсивной аэрации воды в скважине. При поступлении кислорода воздуха активируются и интенсифицируются процессы химического и биологического кольматажа фильтров и прифильтровых зон, способствующие дальнейшему росту понижения уровня. Неграмотный подбор конструкций и материалов фильтров скважин способствуют появлению процессов суффозии пород в прискважинной зоне, пескованию скважин, преждевременному выходу из строя погружных насосов.

Применение в конструкциях фильтров углеродистой стали, а также разнородных материалов приводит к химической и электрохимической коррозии конструктивных элементов фильтров, продукты которой дают старт образованию кольматирующих осадков. Установлено, что состав кольматирующих соединений на 60–70% состоит из соединений железа, значительная доля которых представлена продуктами коррозии фильтров. Касаясь вопросов эксплуатации скважин, следует отметить, в первую очередь, отсутствие гидрогеологического сопровождения, невозможность замеров динамического уровня, отсутствие затрубных пьезометров. Невозможность контроля динамического уровня и удельного дебита приводит к преждевременному выходу из строя погружных насосов из-за постоянных отключений по «сухому ходу». Конструкции оголовков скважин не выдерживают критики, и из-за этого в 100% случаев скважины не загерметизированы. Вопрос герметизации скважин весьма важен для продления срока их службы, поскольку отсутствие возможности поступления кислорода воздуха существенно минимизирует процессы химического кольматажа скважин. И это только основные типичные проблемы, на которые наслаиваются другие, связанные, например, с невозможностью увеличения пониженного уровня в безнапорных пластах из-за слишком длинных фильтров.

Анализ состояния водозаборных скважин на большинстве водозаборов подземных вод России свидетельствует о весьма низком их качестве, особенно при отборе воды из рыхлых отложений. Эксплуатация некачественных скважин сопровождается завышенными энергозатратами и частой заменой погружных насосов. При этом перебуривание скважин осуществляется без анализа причин их выхода из строя. Соответственно рядом появляются скважины-близнецы аналогичных конструкций с применением в них фильтров устаревших конструкций, кустарно изготовленных в мастерских буровых организаций.

И это в то время, когда на российском рынке представлены самые современные конструкции фильтров отечественного производства, не уступающие по своим параметрам известным брендам. Однако сами по себе фильтры без грамотного их подбора под конкретные условия с обоснованием всех параметров еще не смогут обеспечить требуемого водоотбора.

Проектирование скважины на воду начинается с обоснования параметров фильтра, к которым относятся длина и диаметр фильтра, размер проходных отверстий (щелей), состав гравийной обсыпки. Общепринятый в мире порядок проектирования фильтров начинается с определения гранулометрического состава пород пласта. По кривой этого состава определяются параметры пород пласта и на их основе подбирается гравийная обсыпка фильтра. Только после определения параметров обсыпки подбирается необходимый размер щелей фильтра.

Зная размер щелей, а следовательно, скважность фильтра, определяются его длина и диаметр по критерию входной скорости, стандарт которой во всем мире составляет 3,0 см/с. Детальное знание разреза в продуктивной части пласта позволяет определить наиболее проницаемый интервал, величина которого в значительной мере определяет длину фильтра.

Типичной ошибкой проектирования фильтров является применение необоснованно длинных фильтров, что приводит к увеличению стоимости скважины без существенного прироста дебита. Из гидравлики фильтров скважин известно, что не более 30% их длины в максимальной степени нагружены при эксплуатации, остальная часть практически не работает, постепенно заиливаясь. Чем длиннее фильтр, тем большая его часть остается неработоспособной. Одним из способов решения проблемы равномерной нагрузки на фильтр является размещение в его средней части глухого участка, где будет установлен погружной насос. Выбор такого участка в разрезе также должен обосновываться данными о проницаемости (гранулометрическом составе) пород пласта.

Необоснованное завышение диаметра фильтров также является типичной ошибкой, встречающейся на многих городских водозаборах. Нередки случаи, когда устанавливаются фильтры 16” длиной 10–15 м при производительности скважин 70–100 м3/ч. При грамотном подборе параметров для такого водоотбора достаточно фильтра диаметром 8” и длиной 8–10 м, что подтверждается мировой практикой.Что касается гравийной обсыпки фильтров, то к ней предъявляются особые требования. Главным из них является однородность материала (монофракция). При этом форма отдельных зерен должна быть близкой к форме шара и требуется отсутствие глинистых карбонатных частиц.

Вместе с тем в ряде гидрогеологических условий возможна установка щелевых фильтров без гравийной обсыпки. Но это возможно только при доскональном знании разреза. Вопрос предварительного изучения разреза в точках заложения скважин является приоритетным во многих странах мира и полностью игнорируется в России. Именно поэтому фильтры подбираются наугад, поскольку информация о грануло-метрическом составе пород в отчетах по оценке запасов подземных вод явно недостаточна или вовсе отсутствует. Во всех случаях в России ориентируются на словесное описание разреза, информация о размере частиц пород в котором всегда субъективна и ориентировочна. Причем такая информация впоследствии применяется ко всему водозабору вне зависимости от его протяженности, хотя известно, что не бывает одинаковых скважин именно из-за неоднородности состава пород в разрезе и плане.

Предварительное изучение разрезов скважин в точках их заложения осуществляется с помощью пилотных скважин небольшого диаметра со сплошным отбором керна в интервале продуктивного пласта. Проблемой здесь является разрыв во времени в 2–3 месяца между бурением пилотной и эксплуатационной скважины, необходимый для обработки данных бурения, разработки проекта скважин, заказа и поставки оборудования. Однако затраты времени и средств на изучение разреза окупаются сторицей за счет длительной беспроблемной эксплуатации скважин в дальнейшем при минимальных эксплуатационных затратах. На Западе умеют считать деньги и всегда идут на такие затраты, понимая их значимость.

Общей мировой тенденцией является применение в скважинах некоррозионных материалов, начиная от фильтров и эксплуатационных колонн и заканчивая водоподъемными трубами. Главным образом это обсадные трубы и щелевые фильтры из нПВХ, а также нержавеющие фильтры типа «Johnson», признанные эталоном во всем мире. В настоящее время в России представлен весь ассортимент оборудования из нПВХ и нержавеющих сталей для скважин на воду, применимый для скважин любых диаметров. В составе этого оборудования необходимые фитинги для переходов на меньшие диаметры, в том числе для соединения с нержавеющими фильтрами, центраторы, пробки отстойников и пр. Пластиковые и нержавеющие фильтры изготавливаются со щелями размером от 0,1 до 3,0 мм, что позволяет подобрать их для любых геолого-гидрогеологических условий. В отношении пластиков здесь надо отметить, что в скважинах городских водозаборов не должны применяться трубы и фильтры из полиэтилена, которые со временем подвержены деформации сечения и размера щелей. Из-за этого появляются проблемы с извлечением погружных насосов и повышением сопротивления прифильтровой зоны. Во всем мире в скважинах применяются трубы и фильтры из нПВХ, доказавшие свою надежность. Для российских потребителей фирма «Пластиковые трубопроводы» качественно и быстро изготовит оборудование, а также скомплектует любое строительство водозабора: как промышленного, городского, так и поселкового. Это уже было доказано не раз, в том числе при работах на космодроме «Восточный», а также поставками продукции в десятки водоканалов.

Немаловажное значение для создания высокодебитной качественной скважины имеет технология ее сооружения, в частности, технология вскрытия продуктивного горизонта. В России, за редким исключением, бурение скважин на воду осуществляется роторным способом с прямой промывкой глинистыми растворами. Причем качественные бентонитовые глины не заказываются, а используются те, что под рукой, понижая свойства бурового раствора. Параметры бурового раствора вообще не контролируются, что способствует интенсивной кольматации прифильтровой зоны рыхлой и толстой глинистой коркой. Но даже при использовании бентонитовых глин для приготовления растворов малой плотности не всегда удается освоить скважину в должной мере, изначально создавая оставшейся глинистой коркой повышенное сопротивление прифильтровой зоны. Кроме того, фильтрат бурового раствора из низкокачественных глин глубоко проникает в пласт, вызывая набухание природных глинистых частиц и снижение пористости пласта.

Технология освоения скважин также оставляет желать лучшего, поскольку повсеместно применяемая элементарная эрлифтная откачка из общего ствола не решает проблему разрушения и выноса образовавшейся глинистой корки.

В то же время, во многих гидрогеологических условиях возможно вскрытие пласта с прямой промывкой чистой водой при условии водоснабжения буровой площадки с необходимыми расходами для компенсации поглощения при бурении и наращивании инструмента. Однако, российские буровики либо не знают этого, либо опасаются осложнений, не имея такого опыта. В сложных условиях при значительных поглощениях воды применяются добавки на основе модифицированного водорастворимого КМЦ, обеспечивающего удержание стенок скважины при бурении с последующим полным выносом при прокачках. Такие добавки также имеются на российском рынке.

В идеале бурение скважин на воду должно осуществляться с обратной промывкой водой, как это делается во всем мире. И в России имеются буровые организации, успешно применяющие этот метод бурения.

Говоря о проблемах эксплуатации скважин, в первую очередь следует обратить внимание на важность контроля удельного дебита скважин – интегральной их характеристики, вмещающей в себе как все недочеты, допущенные при сооружении скважин, так и интенсивность кольматационных процессов в ходе эксплуатации. Без знаний об удельном дебите невозможно судить о состоянии скважин и своевременно принимать решения о необходимости их профилактических обработок.

Для контроля удельного дебита необходимо обеспечить условия для измерения в скважине динамического уровня и расхода воды. Для этого оголовки скважин должны быть оснащены специальными патрубками с закручивающейся заглушкой для пропуска уровнемера. В идеальном случае для этого применяется пластиковая трубка небольшого диаметра, опускаемая в скважину отдельно или прикрепляемая к водоподъемной колонне при монтаже погружного насоса.

Нельзя забывать о необходимости герметизации ствола скважины для исключения попадания туда кислорода воздуха – это условие продления жизни скважин. При герметизации ствола эксплуатация осуществляется с вакуумом внутри ствола, создаваемым при падении уровня после пуска насоса. При использовании трубок для замера уровня вакуум не срывается при производстве замеров.

Одновременно с этим, герметичный оголовок позволяет осуществлять мероприятия по обработке скважин реагентами без демонтажа погружных насосов. Говоря о профилактических обработках, надо обратить внимание на их важность для поддержания стабильной работы скважин во времени. При своевременных обработках можно применять несильные порошкообразные реагенты-восстановители и реагенты-нейтрализаторы, которые обладают низкой коррозионностью в отношении материала скважин, фильтров и погружных насосов и не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду при грамотном их использовании. Если допускать до значительных снижений удельных дебитов, придется прибегать к применению крепкой соляной кислоты, обладающей сильной коррозионностью. Применение импульсных методов обработок, таких как электрогидроудар или пневмоимпульсная обработка, обеспечивают незначительный эффект на короткое время, по прошествии которого приходится повторять обработки. Поэтому наилучшим вариантом являются профилактические обработки с применением минимальных объемов слабых и безопасных реагентов. При своевременном проведении таких мероприятий удается восстанавливать удельный дебит на 100%, а жизнь скважин продлевается на десятки лет.Сигнал к необходимости обработок дает удельный дебит, снижение которого на 20–30% требует проведения профилактических мероприятий. Если допускать снижение удельного дебита на 50–70%, то 100%-ное восстановление скважин уже затруднительно или невозможно и сопряжено со значительными затратами времени и средств. К сожалению, в России сигналом к спасению скважины является невозможность ее эксплуатации из-за критического снижения удельного дебита или непрерывное пескование, остановить которое практически невозможно.

Практикующиеся приемы по частой замене погружных насосов без анализа причин их выхода из строя и проведения необходимых мероприятий, а также по добавлению водоподъемных труб с целью увеличения допустимого понижения уровня приводят только к ускорению кончины скважины. Этого никогда не происходит в хозяйстве грамотного специалиста, имеющего в своей службе гидрогеолога и своевременно реагирующего на любые изменения состояния скважин.

Резюмируя сказанное, следует отметить плачевное состояние скважин на подземных водозаборах России, большинство из которых предстоит перебуривать. И в этом случае следует избегать типичных ошибок в проектировании, строительстве и эксплуатации скважин, ориентируясь на современные мировые подходы к решению этих проблем. Залогом достижения качественных показателей скважин является их оснащение современными некоррозионными материалами и грамотный выбор конструкции и параметров фильтров.Компания, «Системы пластиковых трубопроводов» предлагает весь спектр материалов, оборудования для сооружения скважин. Это обсадные трубы и фильтры из нПВХ, каркасно-стержневые фильтры из нержавеющих сталей типа «Johnson», водоподъемные трубы из О-ПВХ, калиброванную гравийную обсыпку для формирования фильтра внешнего контура, переходники и колпаки. Одновременно наши специалисты окажут консультационные услуги в расчетах при подборе фильтров и их параметров для конкретных гидрогеологических условий.Приглашаем к сотрудничеству всех заинтересованных лиц проектных и буровых организаций. 

gkhprofi.ru

Проектирование скважин на воду

Бурение любой промышленной скважины в обязательном порядке включает этап ее проектирования. Без разработанного проекта созданная скважина не может быть лицензирована и сдана в эксплуатацию

Проект промышленной (артезианской) скважины разрабатывается исходя из обеспечения требуемого объема водоснабжения (который задается заказчиком или рассчитывается исходя из потребностей объекта для которого создается система водоснабжения), качества воды, а также иных условий, заданных заказчиком (максимальная удаленность скважины от объекта водоснабжения и т.д.)

Этапы проектирование скважины 

1.    Анализ гидрогеологических характеристик недр в районе будущей скважины. Если уже имеющихся данных недостаточно, производятся гидрогеологические и геофизические исследования (магнитный, электрический, акустический и другие методы геофизического каротажа), вплоть до разведочного бурения.

2.    Сопоставление полученных данных с возможностью обеспечения требуемого объема водоснабжения и выполнения других требований, изложенных в техническом задании (ТЗ) на проект.

3.        На основании анализа полученных данных выбирается конструкция скважины и технология ее создания, а также выполняется проект всего водозаборного узла (ВЗУ) в целом (система очистки и подготовки воды, система электроснабжения и т.д.)

4.        Обоснование зоны санитарной охраны скважины.

5.        Технико-экономическое обоснование проекта.

В проект на скважину входят также ситуационный план участка (масштаб 1:50000-1:10000), на котором указана будущая скважина и генеральный план застройки, на котором указано местоположение скважины  и санитарной охранной зоны 1 пояса (масштаб 1:500, 1:1000 или 1:2000).

После создания проекта Роспотребнадзор выдает на него экспертное заключение и согласовывает зону санитарной охраны 1-го пояса. На основании этого заключения выдается лицензия на право пользования недрами для добычи подземных вод.

Проектирование скважин на воду должно выполняться организацией, имеющий допуск проектного СРО.

aquabur.ru


Смотрите также