Разведочная скважина

При проектировании разведочных скважин для уточнения геологического разреза и опробования водоносных горизонтов применяют обсадные трубы геологоразведочного сортамента и коронки геологоразведочного сортамента, табл. 5 приложения.

При применении для исследований комплектов испытателей пластов применяют

КИИ — 95 – для скважин диаметром от 118 мм до 161 мм.

КИИ — 65 – для скважин диаметром от 76 мм до 112 мм.

Если применяется опережающий метод опробования, то следует применять породоразрушающий инструмент диаметром 76 мм.

Если применяется съемный испытатель пластов СИП-3, то диаметры породоразрушающего инструмента в зависимости от диаметра резинового элемента пакера составят 76 мм, 93 мм и 112 мм.

Конечные диаметры определяются условием получения кондиционного выхода керна и спуска оборудования для испытания пластов.

Для мягких пород, исходя из условия получения кондиционного выхода керна, минимальный диаметр бурения составит 93 мм.

Рис. 5. Конструкция разведочной скважины на воду.

На рис.5 представлена конструкция разведочной скважины на воду, которая позволяет уточнить разрез и провести, в случае необходимости, испытание водоносного пласта.

1.2.2. Конструкция скважин при вращательном бурении с обратно-всасывающей промывкой

Конструкции скважин с обратно-всасывающей промывкой характеризуются тем, что скважина бурится одного диаметра. Устанавливается направление и эксплуатационная колонна с оборудованием водоприемной части гравийно-обсыпным фильтром. Большой размер диаметра скважины, до 1300 мм, позволяет достигать больших дебитов, рис.6.

Рис. 6. Конструкция скважины для вращательного бурения с обратной промывкой.

Пример 2:

Выбрать и рассчитать конструкцию эксплуатационной скважины для вращательного способа с обратной промывкой. Проектный дебит 150 м³/ч.

0-30 – глины плотные;

30-50 – пески мелкозернистые обводненные;

50-80 – глины плотные.

Статический уровень – 10 метров ниже устья. Понижения при откачке – 10 метров.

Решение:

1. Тип фильтра – гравийный.

2. Диаметр каркаса фильтра

мм,

где принимается по табл. 8 приложения.

3. Подбираем электропогружной насос ЭЦВ 10-160-300 (таблица 11 приложения).

Примем, что насос размещается в трубах Ø273 мм.

4. Диаметр гравийного фильтра при вращательном бурении определяется диаметром долота

мм.

5. Направляющая труба должна пропускать долота 640 мм, принимаем электросварные трубы трубы

6. Диаметр долота для забурки скважины

мм.

Примем ближайший нормализованный диаметр мм.

2.1. Выбор и расчет фильтра

Фильтры, устанавливаемые в скважину, выполняют следующие функции:

— Предохраняют стенки водоносного пласта от разрушения;

— 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:

• При минимальных размерах обеспечить пропуск необходимого количества откачиваемой воды;

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

• Обладать необходимой механической прочностью;

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

• 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.

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. 6 приложения).

В песках различного гранулометрического состава на трубчатых и стержневых каркасах применяются проволочные и сетчатые фильтры (рис. 7).

Рис. 7. 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 избежании 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. 7 приложения.

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 30 мм.

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 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:

, (8)

где: D_к – диаметр каркаса фильтра, мм;

Q – проектный дебит, м³/ч;

L – длина фильтра, м;

α – коэффициент, характеризующий свойства водоносного пласта, табл. 8 приложения.

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

,(9)

Где: D – наружный диаметр фильтра;

D_к – наружный диаметр каркаса фильтра;

d_пр – диаметр проволоки для обмотки каркаса фильтра;

δ – толщина фильтровой сетки

Наружный диаметр фильтра с гравийной обсыпкой при использовании проволоки равен:

D = D_к + 2d_пр + 2Δ, (10)

Где: Δ – толщина гравийной обсыпки.

Пример 3:

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

Решение:

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

Коэффициент α примем равным 30 по табл. 8., тогда диаметр фильтра, по формуле (8), равен:

мм.

Из табл. 3 принимаем ближайший диаметр трубы 194 мм.

Пример 4:

Определить размеры фильтра.

Водоносный горизонт представлен среднезернистыми песками. Мощность пласта 10 м. проектный дебит 20 м³/ч.

Решение:

Так как мощность водоносного пласта не превышает 10 м, то вскрываем последний на всю мощность, L=10 м. Определяем диаметр каркаса фильтра по формуле (8):

мм.

Расчетный диаметр получим, если выберем трубы каркаса 127 мм (табл.3), 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.

D_д = 135 + 40=175 мм.

Из табл. 2 приложения, определяем ближайший размер D_д =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;

D_г = (8÷12)×d_п =10×0,3=3 мм.

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

D=127+2×3+2×50=233 мм.

Из табл. 2 выбираем соответствующий диаметр долота D_д =245 мм.

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

м.

Принимаем длину рабочей части 5 м.

Источник: StudFiles.net

Для чего нужна разведочная скважина?

• Для определения наличия водоносного горизонта в месте будущего бурения.
• Для определения дебита скважины и глубины залегания водоносного горизонта.
• Для предварительного определения качества воды из скважины.
• Для составления проекта обеспечения объекта водой (с конкретными рекомендациями по водообеспечению).

Методы бурения разведочных скважин

Возможны следующие варианты разведочного бурения:

• вращательно-колонковое: с промыванием ствола скважины водой или специальным глинистым раствором;
• вращательное-шнековое: скважина образуется путем разрушения и выемки грунта шнеком с долотом на конце;
• роторное: жидкость для промывки вытекает через буровую штангу с грунтом в пространство за трубой и удаляется в отстойник;
• ударно-канатное: грунт разрушается под воздействием падающей буровой штанги на канате и извлекается на поверхность.

Стоимость разведочной скважины

Очевидно, что цена разведочного бурения ниже бурения самой скважины на воду. Но стоимость формируется в зависимости от тех же факторов:

• стоимости обсадных труб и их доставки;
• стоимости буровых работ;
• стоимость исследования взятой из скважины воды;
• глубины бурения;
• особенностей грунта в данной местности (влияют на скорость и простоту бурения).

ООО «ИнжГидроСтрой» предлагает услуги бурения разведочной скважины на воду, гарантируя высокое качество и оперативность при условии сохранения высокого качества проводимых работ. Если вы нацелены на сотрудничество в этой сфере и вам нужна разведочная скважина, позвоните нашим специалистам и оставьте заявку на проведение буровых работ и на расчет их предварительной стоимости. 

Источник: igsbelgorod31.ru

Основные задачи при бурении поисково-разведочных скважин

Все работы по созданию таких скважин сводятся к решению двух типов задач – поисковых и разведочных. Главная задача поисков – обнаружить скопление нефтяных или газовых залежей в количестве, достаточном для промышленной добычи. При решении задачи необходимо иметь следующую информацию:

• Факторы, которые свидетельствуют о местонахождении полезных ископаемых в том или ином районе.
• Поисковые признаки о наличии нефти или газа.
• План разработки методов, которые используются при поиске, и умение их использовать в конкретном случае.
• Анализ месторождения с подробной оценкой потенциальной продуктивности скважины для разработки.

Главная разведочная задача, которую выполняют поисково-разведочные скважины, заключается в исследовании обнаруженного месторождения для подготовки к освоению, и это исследование будущей скважины производится разными способами. Для решения задачи нужно иметь следующие сведения:

• Форма и объем залежей полезных ископаемых, которые относятся к месторождению.
• Условия расположения залежей.
• Гидрогеологическая обстановка пластов.
• Структура коллекторских элементов с содержанием нефтяных и газовых залежей.
• Качества полезных ископаемых.
• Данные о дополнительных веществах.

Типы поиска

Поисково-разведочные скважины, которые используются для исследования, могут применяться при следующих типах поиска:

• Региональный поиск. При таком типе работы изучение базируется на региональных прогнозах, которые формируются посредством сравнения данных, полученных на первоначальной стадии, с результатами исследований в других областях местности, которые уже были детально исследованы. При более подробном исследовании освоение корректируется в соответствии с изменением данных, полученных в начале. Главной задачей при бурении поисково-разведочных скважин становится обнаружение месторождения и первичных сведений о нем (границы, объем, интенсивность содержания и т.д.).
• Детальный поиск. В этом случае поисково-разведочные скважины используются для открытия на уже обнаруженном месторождении новых залежей, и работы могут проводиться в два этапа: подготовительные (оборудование площадки) и глубокое бурение. Осуществление поисковых работ основывается на подробном прогнозировании, оценке отмеченных изменений пород и других факторов.
• Разведочные работы. Если при бурении было выявлено большое количество содержания полезных ископаемых, то скважина подвергается разведочным исследованиям, при которых важно определить, насколько велико месторождение, и подготавливается к разработке. Разведочные работы также делятся на два вида: обычная и подробная разведка. Во втором случае необходимо осуществить большой объем буровых действий, и перед этим проводится оценка целесообразности таких работ.

В целом поисково-разведочное бурение скважин проходит в несколько действий, начиная от подготовки площадки для работы и заканчивая собственно созданием ствола и проведением исследовательских манипуляций. Объем работы напрямую зависит от глубины скважины и перспектив развития месторождения.

Разновидности поисково-разведочных скважин

Скважины, используемые для поисковых работ и разведки, классифицируются следующим образом:

• На региональном этапе различают опорные и параметрические виды.
• На поисковом этапе выделяют поисковые скважины.
• На разведочном этапе работ бурят разведочные скважины.

Скважины на региональном этапе изучения

Бурение опорных скважин производится на территориях, которые были изучены недостаточно подробно, чтобы выяснить точное строение с точки зрения геологии и определить перспективы разработки месторождения. По информации, которую удается собрать благодаря таким скважинам, становится возможным найти крупные составляющие и построить структуру земной коры в данном месте, вычислить историю изменения геологических пластов и понять, каковы условия для образования и накопления полезных ископаемых.

Бурение скважин опорного типа производится до возможной глубины по техническим параметрам в благоприятных условиях. После бурения в таких поисково-разведочных скважинах собирается керн по разрезу пластов, а также проводится комплекс исследовательских скважинных работ и прочие типы действий для максимального первичного изучения.

Бурение параметрических скважин осуществляется для изучения геологического состава пластов перспектив содержания полезных ископаемых, выявления основных свойств пород для того, чтобы более полно и точно расшифровать результаты исследований. Заложение поисково-разведочных скважин такого типа осуществляется на локальных подъемах для точечного изучения больших структурных составляющих. Глубина скважины достигает фундамента либо ограничивается техническими возможностями конкретного участка.

Скважины на поисковом этапе

Поисковые скважины делаются для открытия скоплений полезных ископаемых на площади, которая уже прошла подготовку геофизическими способами. Любая скважина, которая пробурена на такой площади до выявления нефтегазовых залежей в промышленном масштабе, считается поисковой. Разрезы таких скважин изучаются посредством методик ГИС, сбора керна, флюидных проб и других способов. Их глубина зависит от того, насколько глубоко залегает самый низкий продуктивный пласт, поэтому в зависимости от конкретных условий и типа бурения варьируется от 1,5 до 6 километров (в редких случаях глубина достигает больших отметок).

С учетом дорогой стоимости процесса бурения к нему приступают на позднем этапе изучения земных недр, поскольку такие затраты оправданы, когда возможность открыть новое месторождение, перспективное для длительной промышленной разработки, очень велика. Даже при высоком проценте удачи нередко бывает, что пробуренная скважина не дает нефти и газа в нужном объеме, что делает ее экономически невыгодной, вот почему исследование должно проводиться максимально тщательно.

Скважины на разведочном этапе

Разведочные типы скважин делаются для того, чтобы оценить запасы уже открытых газовых и нефтяных месторождений. По собранным сведениям выявляется структура конкретных залежей, рассчитывается положение отдельных пластов, грунтовых вод и других важных составляющих, а при работе используется широкий спектр видов работ, начиная от забора керна и заканчивая испытанием пластов в ходе бурения. 

Видео: Бурение поисково-разведочной скважины

Читайте также:

Источник: snkoil.com

Расположение подземных вод

В СССР геологами одновременно с геологическими картами создавались гидрологические карты местностей, основанные на разведочных скважинах. Бурение проводилось по сетке с квадратами 3х3 или 5х5 километров, где и выполнялись скважины. Более частая разведка бурением обошлась бы чрезмерно дорого.

Результаты работ переносились на карты по принципу экстраполяции – если вода обнаруживалась в соседних (3-5 км между ними) скважинах, то местность помечалась, как содержащая подземные воды по всей площади. Если же соседняя скважина на удалении тех же 3-5 км воду не показывала, то на карте указывался обрыв водоносного горизонта. И на сколько же будут точны данные такой гидрологической карты по отношению к участку ИЖС, пусть даже в 15 соток площадью? Совершенно не точны.

Геофизическое строение грунтовых слоев под прилегающими участками ИЖС неодинаково. К примеру, там могут находиться скальные породы, блокирующие водоносный слой, или массивные песчаные слои, неспособные держать воду. Фактически горизонт подземных вод нестабилен даже в масштабе одной сотки.

Цели разведочного бурения

При наличии на прилегающих участках ИЖС действующих скважин высока вероятность, что вода будет также на обследуемом участке – водоносный горизонт обычно распространен по всем направлениям. Проведение поискового бурения позволит убедиться в доступности воды окончательно. Более того, разведочная скважина предоставит полноценные сведения:

• о глубине водоносного горизонта;
• о геологических породах, окружающих водоносный слой;
• о качестве воды;
• о необходимых работах для обустройства скважины;
• о необходимых параметрах насосного оборудования.

Если подземные воды при поисковом бурении в определенной точке участка на расчетных глубинах не будут обнаружены, то «сухая» 100 мм скважина засыпается грунтом и поиск продолжается в новой, более перспективной точке. Выполнение поисковой скважины обойдется вдвое-втрое дешевле, чем полноценная водяная скважина – у разведывательного бура малый диаметр.

Стоимость разведочного бурения скважины в нашей компании стоит 600 рублей за метр.

Заказывайте разведочное бурение по телефону 8-927-931-777-2

Как проводится разведка бурением

При целенаправленном разведочном бурении работы производятся в основном установками шнекового бурения. Угол лопастей выбирается по типу грунта: для достаточно рыхлого (мягкого) необходим 30-60^о угол к забою; для грунта с содержанием твердых пород применяется буровая головка с 90^о углом лопастей.

Менее чем за сутки методом шнекового бурения допустимо выполнение до 30 м скважины без промывки и без постановки обсадных труб, что удешевляет работы. По мере создания скважины шнековый бур одновременно формирует ее стенки, не допуская осыпания грунтовых пород.

После обнаружения водоносного горизонта, выполняется замена бура на более крупный и проводится рассверливание скважины до оптимального диаметра. Следом устанавливаются обсадные трубы, проводятся иные завершающие бурение работы.

Если целью ставится найти воду скажем до 30 метров на ограниченном участке, то целесообразно начинать бурить скважину сразу долотом на 200-250 мм под эксплуатационную обсадную трубу. Если же на заданной отметке 30 м вода не будет найдена — заказчик оплачивает стоимость разведки. Это сэкономит и время и ресурсы.

При разведочном бурении с выходом на воду стоимость поисковых работ отдельно не учитывается – плата взымается лишь за подготовку основного ствола водоносной скважины.

Предварительные работы по разведочному бурению на большие глубиины позволяют снизить затраты наших заказчиков в процессе работ по достижению водоносного горизонта с полноценным дебитом, полноценно обеспечивающим потребности домохозяйства. 

Источник: www.ufa-burenie.ru

Другие статьи по теме:

Ручное бурение скважин Схема скважины Вентиляция кессона Колодец для скважины Сделать бур для скважины своими руками Бурить скважину для воды