Скважина определение

Нефть, газ, вода — это ценные продукты, которые уже многие десятилетия добываются из недр земли. В настоящее время места расположения артезианской воды, нефти, природного газа приравниваются к полезным ископаемым. Для того чтобы получить данное сырье, делают специальные сооружения, называемые скважинами. Виды скважин бывают самые различные. Всем известны водяные скважины, например артезианские. Их множество. Все они имеют свои особенности, технику бурения. Условно все многообразие скважин можно разделить на 2 вида: мелкие и глубокие.

Первые не требуют больших затрат. Они могут использоваться временно. Глубокие скважины делаются на длительный срок, поэтому они представляют большую ценность. Необходимо знать, что в зависимости от глубины, скважина доходит либо до слоя песка, либо до известняка, который может располагаться на глубине 100 м и более. Рассмотрим более подробно сооружения для водопотребления и другие типы скважин.

Характеристика основных скважин

Виды скважин нужно знать в большей степени тем, кто занимается частным строительством, имеет свое хозяйство или занимается предпринимательской деятельностью. В первую группу входят буровые скважины. Они бывают разведочными, поисковыми, инженерно-техническими. Разведочные применяются для анализа уровня залегания подземных вод, газа. Они позволяют оценить геологические особенности участка. К этой группе относятся и геотехнологические, опорные сооружения. Вторая группа представлена скважинами для поиска и добычи нефти. Нефть — ценный продукт, который имеет высокую стоимость на мировом рынке. Запасы нефти с каждым годом исчерпываются. Глубина ее может быть различной, это зависит от расположения нефтеносного слоя.

Особое место занимают газовые скважины. Интересен тот факт, что каждая из перечисленных скважин имеет свои специфические черты. При этом использовать газовую скважину для добычи нефти не получится. Реже в повседневной жизни встречаются нагнетательные скважины. Они используются для того, чтобы нагнетать газ или жидкость в пласты для регулирования нужного давления. В общую классификацию входят и смотровые колодцы. Они широко применяются сегодня в системе водоснабжения. Они служат индикатором качества воды.

Разведочная скважина

Данные сооружения позволяют найти воду и оценить ее дебит. Но это не единственное ее предназначение. Она незаменима при геологоразведочных работах. Характерная черта ее в том, что она имеет легкую конструкцию и относительно небольшой диаметр отверстия. Существует несколько способов бурение данных скважин. Наиболее распространенными являются следующие:

• роторный;
• ударно-канатный;
• вращательно-колонковый;
• шнековый.

Наиболее быстрым из перечисленных является вращательный метод. Что же касается колонкового бурения, то его целесообразно использовать, если планируется скважина большой глубины. Наиболее экономически приемлемым является шнековый способ бурения. При этом грунт извлекается самостоятельно при помощи шнека. Им можно воспользоваться при небольших глубинах (менее 50 м). Наиболее часто используется роторный метод бурения.

Этот вид работ обладает высокой производительностью и экономит денежные средства. Необходимо помнить, что метод разведочных скважин для поиска подземных вод в простом частном секторе является дорогим. Стоимость определяется, исходя из глубины скважины. Разведочная скважина помогает определить уровень промерзания земли, характер породы, что очень важно в строительном деле.

Скважина на песок

Список скважин включает в себя те, которые используются для водозабора. При этом их глубина определяется уровнем расположения водоносного слоя. Самый 1-ый слой — это верховодка. Она не используется для питьевых нужд. 1-ый постоянный водоносный слой представлен грунтовыми водами. 2-ой — межпластовыми. В 1-ом случае для получения воды чаще всего возводятся колодцы, во 2-ом — скважины на песок. Такое название они получили потому, что водоносный слой представлен песчаными отложениями, именно там скапливаются подземные воды. Строительство скважин на воду распространено повсеместно в частном секторе, так как водой из центрального водопровода не всегда можно воспользоваться.

Глубина данных выработок составляет около 15-30 м. В большинстве случаев делается она при помощи шнекового бурильного оборудования. Устройство ее очень простое. Для возведения используются трубы диаметром более 10 см. На самое дно укладывается фильтрующая труба с сеткой. Если данный источник воды использовать постоянно, то он прослужит 2-3 десятка лет. Все зависит от качества труб. Таких скважин на воду хватит для небольшого частного дома или дачного участка. Единственная проблема заключается в том, что со временем возможно ее засорение. Нередко приходится бурить новую скважину.

Артезианская скважина

Для водоснабжения большого дома или сразу нескольких домов потребуется более надежный источник питьевой воды. В данной ситуации подойдет артезианская скважина. Глубина ее может доходить до 100 м и больше, это зависит от локализации слоя известняка, где скапливается чистейшая вода. Считается, что артезианскую воду можно пить без предварительной очистки, она полезна и имеет сбалансированный химический состав.

Преимущество артезианской скважины в том, что дебит воды в ней большой и постоянный.

При этом дебит не зависит от сезона, наличия осадков.

Важен и длительный срок службы сооружения. Недостатки — дороговизна и потребность в специальной технике. Для ее бурения потребуется специальная установка и большой участок земли. Зато после ее строительства вода будет в изобилии. Артезианскую воду можно найти не везде, при этом рекомендуется гидрогеологическая разведка. В отличие от колодцев, которые очень широко распространены, работы по ее обустройству окупятся через несколько лет.

Строительство колодца

В повседневной жизни чаще всего для питьевых нужд населения, проживающего в частных домах, используются простые колодцы. Еще до недавнего времени они изготавливались из деревянного сруба. Подобный материал очень быстро разрушался, поэтому сейчас все чаще используются колодцы из железобетонных колец. Строительство колодцев занимает много сил. При этом используются кольца диаметром 1-1,5 м. Сам процесс довольно прост. В самом начале на участок, где планируется строительство колодца, ставится 1-ое кольцо. Внутри него вынимается грунт. По мере этого кольцо опускается, затем ставится 2-ое. И так до последнего.

Периодически требуется выкачивать грязь и воду при помощи насоса. Глубина колодцев может быть различной. В большинстве случаев она составляет примерно 10-15 м. Достоинство колодца в том, что в нем вода может депонироваться. В результате повышается дебит, что очень важно для проживающих рядом людей. Недостаток в том, что качество воды может изменяться, оно во многом зависит от наличия атмосферных осадков, а также от присутствия различных загрязняющих воду объектов. Вода в колодце скапливается чаще всего грунтовая, реже — межпластовая (при большой глубине). Она требует очистки и обеззараживания путем кипячения.

Заключение, выводы, рекомендации

Все виды скважин на воду имеют свои положительные и отрицательные стороны. Выбор того или иного варианта зависит от потребностей. Если нужна чистая питьевая вода для снабжения нескольких семей, то оптимальный вариант — артезианская скважина. Наиболее простое решения для водоснабжения дома — колодец или скважина на песок. Скважины делаются путем бурения.

Выбор способа бурения определяется финансовыми возможностями и характером грунта. Таким образом, скважины незаменимы в частном секторе. Они составляют систему не централизованного водоснабжения. Важно, что перед бурением рекомендуется провести разведку характера земли, оценить возможный дебит и наличие водоносных слоев.

moyaskvazhina.ru

1. В чем сущность теории органического и неорганического происхождения нефти. Органическое – нефть образуется в результате разложения всех растений. Неорганическое – нефть в природе может синтезироваться из неорганических соединений.

   
   

2. Что такое твердость и абразивность горных пород. Твердость – это сопротивление, которое оказывает испытуемое тело при внедрении в него другого, более твердого тела. Абразивность – это свойство породы сопротивляться стирающему действию.

3. механические свойства горных пород. Механическими свойствами твердого тела называют его специфические признаки, проявляющиеся в механических процессах и обусловленные природой и внутренним строением тела. 1) деформирование, 2) разрушение, 3) изнашивание.

4. физические свойства горных пород. Плотность, степень вязкости, пористость, структура, текстура, зернистость.

5. Какие силы заставляют нефть продвигаться из пласта к скважинам. Пластовое давление, гравитационные силы.

6. способы эксплуатации нефтяных скважин. ЭЦН, ШГН, фонтан.

7. Что такое скважина? Дайте определение и классификацию. Скважина – технологическое образование в процессе бурения и крепления, имеющее заданное положение в пространстве. Бывают геолого-разведочные, эксплуатационные, технические.

8. Какие существуют способы бурение скважин? Ударный, вращательный, ударно-вращательный, огневой или термический, взрывной, гидромоторный, эрозионный.

   
   

9. принцип вращательного бурение, начиная от долота в скважине и заканчивая кронблоком на верху вышки. Вращательное бурение – способ создания скважин путем прижатия к забою вращающегося, породоразрушающего инструмента. Долото, гидравлический или электродвигатель, утяжелитель, НКТ, кондуктор, направление, ротор, вертлюг, талиевая система (кронблок, талиевый блок, крюкоблок)

10. Из каких элементов состоит полный цикл строительства скважин. Отвод земель. Подготовка площадки, подъездных путей и прокладки трубопровода. Транспортировка вышки, ее монтаж. Транспортирование бурового оборудования. Монтаж привышочных сооружений, в том числе вагонки. Подготовительные работы. Собственно бурение скважин. Крепление и разобщение пластов. Испытание и опробование. Демонтаж вышки.

11. буровая установка — Комплекс машин и механизмов предназначенных для бурения и крепления.

12. Каков состав буровой установки? Основание, вышечная мачта, насосный блок, блок очистки.

13. Для чего предназначена талевая система? Из каких элементов она состоит?

Ряд механизмов (крон-блок, талевый блок, крюкоблок), преобразующих вращательное движение барабана лебедки в возвратно-поступательное вертикальное перемещение крюка.

14. При помощи какого оборудования осуществляется вращательное бурение?

Бурильная ложка, спиральный бур, ударная гильза-стакан, желонка, ударная штанга ля забивания грунтоноса в породу, электробуры, турбобуры, винтовые двигатели.

15. Какого назначение вертлюгов (дайте определение вертлюга) и буровых рукавов? Вертлюг – механизм, обеспечивающий ращение бурильной колонны, подвешенной на крюке и подачу через нее промывочной жидкости. Буровой рукав – для передачи бурового раствора из насосов в бурильный инструмент.

16. зенитный угол скважины — Угол меду осью скважины и вертикальной линией.

17. угол наклона скважины — Угол, дополняющий зенитный угол до 90 градусов.

18. азимутальный угол скважины — определенный угол, образованный направлением, проходящим через ось (с-ю) и проекцией оси ствола на горизонтальную плоскость.

19. Какими углами определяется положение ствола скважины в пространстве?

Азимутальным, зенитным и углом наклона.

20. Что такое сужение и каверны ствола скважины?

Сужение – это отклонение ширины ствола скважины от диаметра долота.

21. Что такое направление скважины? Виды направлений. Направление спускается в скважину для предупреждения размыва и обрушения горных пород вокруг устья при бурении под кондуктор, а также для соединения скважины с системой очистки бурового раствора. Кольцевое пространство за направлением заполняют по всей длине тампонажным раствором или бетоном. Направление спускают на глубину от нескольких метров в устойчивых породах, до десятков метров в болотах и илистых грунтах.

22. спуско-подъемные операции включают в себя: спуск долота до забоя, подъем отработанного долота (керна), аварийные операции. Для СПО вышка имеет талевую оснастку, состоящую из лебедки, крон-блока, талевого блока, крюка и талевых канатов. Один конец талевого каната «мертвый», крепится к земле, второй – ходовой.

23. Что такое КНБК? Что она включает в себя? КНБК – компоновка низа бурильной колонны, состоящая из долота, калибровочных расширителей, центратора, утяжеленных бурильных труб, легкосплавных бурильных труб, собственно бурильных труб, которые могут соединяться замками, а вся компоновка – переводниками.

24. Наращивание бурового инструмента — Увеличение длины бурильной колонны, путем присоединения очередной бурильной трубы.

25. механический способ разрушения горных пород — При этом способе порода разрушается резанием, скалыванием, истиранием или дроблением.

    
    

26. ударное бурение применяется при разведке рассыпных месторождений, для проходки гидрогеологических и специальных скважин. Способ заключается в разрушении породы (скалывании, смятии, дроблении) тяжелым инструментом (долотом) при периодическом его приподнимании и сбрасывании на забой. Различают ударно-канатное и ударно-штанговое бурение. Шлам удаляется с забоя с помощью желонки.

27. Классификация пород по твердости. Мягкие (твердость 1-3), средней твердости (4-5), твердые (6-7), крепкие (8-9), очень крепкие (10-12).

28. Какие породы называются осадочными. Их характеристика. Осадочные породы – породы, образующиеся в результате осадконакопления.

29. Какая система разработки называется рациональной.

Которая обеспечивает максимальное извлечение нефти при минимальных затратах.

30. Особенности пришельфового бурения.

Особенность в том, что бурение происходит под водой.

31. Какие основные вопросы ставятся при разведочных работах.

1. определение формы и объема промышленной части месторождения, предварительный ПЗ.

2. установление качественной характеристики ПИ в соответствии с ГОСТами и техническими требованиями к сырью.

3. появление природных факторов, определение условий эксплуатации. Состав и взаимоотношения ГП, складчатость, трещиноватость, углы падения, обводненность.

32. Основные правила работы в буровой бригаде. Члены бур бригады должны иметь образование, быть аттестованы по спец-ти и ТБ. Каждый член бригады выполняет только то, что предписывается ему должностной инструкцией. Соблюдается жесткая дисциплина. Мед проверка давления перед заездом. Каждый член должен уметь оказывать 1 мед помощь. Коллектив д.б. сработанным, спаянным, взаимозаменяемым.

33. Какие сведение из истории развития техники бурения.

Первая скважина – 2000 лет назад в Китае для добычи рассолов. 1126 г. – во Франции пробурена первая артезианская скважина. XV – XVII вв. – бурение началось в России (соляная промышленность). 1876 г. – Москва скважина на воду. 1866 г. – Краснодарский край (первая нефтяная скважина). 1901 г. – США, 1911 – Баку – роторное бурение. 1927 – дробовое бурение.

34. Краткие сведение из истории развития технологии бурения.

Дорошенко 1854 – бурение при разведке угольных месторождений; Романовский 1859 – паровая машина для привода бурового станка; Узатис 1843 – «Курс горного искусства»; Лешо 1862 – алмазная коронка. XIX в. – буровой станок с рычажной подачей через кремальеру; 1899 – мелкоалмазная коронка.

35. Дайте определение «Артезианская скважина».

Скважина, пробуренная на минеральные воды.

36. Опишите пластические свойства горных пород.

Необратимой (пластичной) называется деформация, когда с устранением нагрузки форма и размеры тела не восстанавливаются.

37. Опишите упругие свойства гонных пород.

Обратимой (упругой) деформации называется та, которая исчезает после прекращения действия нагрузки.

38. Дайте определение понятию «Бурение».

Процесс образования горной выработки круглого сечения, длина которого значительно превосходит площадь поперечного сечения.

39. Дайте определение понятию «Скважина».

Скважина – технологическое образование в процессе бурения и крепления, имеющее заданное положение в пространстве.

40. Дайте определение понятию «Буровой раствор» или «Промывочная жидкость».

Технологическое наименование сложной многокомпонентной дисперсной системы суспензионной аэрированной жидкости, применяемой при бурении скважины.

41. Дайте определение «Обсадные трубы», «Бурильная колонна».

О. т. – трубы, предназначенные для изоляции продуктовых горизонтов, для крепление ствола скважины, обычно толстостенные, соединенные герметично и постоянно. Могут быть разной длины.

Б. к. – сплошной полный вал, соединяющий механизмы на устье с долотом.

42. Дайте определение «Обсадная колонна», «Затрубное пространство».

О. к. – жестко соединенная последовательность обсадных труб.

З. п. – пространство, образующееся между стенками ствола скважины (либо обсадной колонны) и наружными стенками бурильных труб, образующиеся во время бурения.

43. Дайте определение «Разведочное бурение» и «Эксплуатационное бурение».

Р. б. – бурение скважины с целью разведки нефте-, газового и газоконденсатного месторождений. Входит в комплекс работ, позволяющих оценить промышленные значения месторождений.

Э. б. – бурение скважин с целью разработки месторождения.

44. Дайте определение «Турбобур» и «Турбинное бурение».

Турбобур – забойный гидравлический двигатель. При турбинном бурении породоразрушающий инструмент вращается турбобуром, который спускают на забой скважины вместе с долотом на колонне бурильных труб.

45. Дайте определение «Бурильная свеча» и «Буровая установка».

Б. с. – часть колонны, свинченная из двух и более труб (≈ 25 м).

Б. д. – комплекс машин и мехов, предназначенных для бурения и крепления.

46. Дайте определение «Цементирование (тампонирование) скважин».

Закачка цементного раствора в кольцевое затрубное пространство между стенками скважин и наружными стенками обсадной колонны для изоляции.

47. Дайте определение «Буровая вышка» и «Буровая лебедка».

Б. в. – сооружение, установленное над буровой для спуска и подъема бурового инструмента.

Б. л. – механизм, предназначенный для спуска и подъема буровых труб, подачи промывочной жидкости, передачи мощности на ротор.

48. Дайте определение «Ротор» и «Вертлюг».

Р. – механизм, предназначенный для передачи вращения к колонне буровых труб (в случае роторного бурения), для удержания буровой колонны на весу при спуско-подъемных операциях и авариях.

49. Дайте определение «Вибрационное сито» и «Химические реагенты».

В. с. – механизм для очистки промывочной жидкости от шлама.

Х. р. химическое вещество, придающее промывочной жидкости оптимальные свойства.

50. Дайте определение «Ведущая бурильная труба» и «Бурильная свеча».

В. б. т. – труба, преимущественно квадратного сечения, первая от вертлюга, первая в буровой колонне, передает вращение этой же буровой колонне.

Б. с. – часть колонны, свинченная из двух и более труб (≈ 25 м).

51. Дайте определение Шарошечное буровое долото» и «Лопастное буровое долото».

Ш. д. – механизм, состоящий из сферических или цилиндрических шарошек, смонтированных на подшипниках скольжения или качения, или их комбинации на цапфах лап долота.

52. Дайте определение «Утяжеленные бурильные трубы» и «Индикатор массы (веса)».

УБТ – трубы с утолщенной стенкой и повышенной массы, предназначенные для жесткости и веса бурильной колонны.

Индикатор массы показывает нагрузку на долото.

53. Опишите ударно-вращательное бурение.

Комбинация ударного и вращательного бурения. Используется специальный механизм (гидро- и пневмоударники, магнотострикторы, забойный вибратор); удаление шлама – желонками. Применяют долото, армированные твердым сплавом, у шарошечных долот выполняется более мощная опора.

54. Дайте понятие «Направление» и «Конструкция скважины».

Направление – труба (колонна труб), установленных на шурфе.

Конструкция скважины

55. Дайте понятие «Кондуктор» и «Техническая колонна».

Кондуктор – обсадные трубы, устанавливаются для закрепления стенок скважины в интервалах, представленных разрушенными и выветрелыми породами, и предохранения водоносных горизонтов — источников водоснабжения от загрязнения, глубина спуска до нескольких сот метров.

56. Дайте понятие «Абразивность горных пород».

Абразивность – это свойство породы сопротивляться стирающему действию.

57. Дайте понятие «Твердость горных пород».

Сопротивление, которое оказывает испытуемое тело при внедрении в него другого, более твердого тела.

58. Дайте понятие «Буримость горных пород».

Способность горных пород буриться.

studfiles.net

Какие источники под землей

В больших городах воду в дома и квартиры подают не из подземных источников, а из водохранилищ. Жидкость проходит несколько ступеней очистки, которые часто бывают небезопасными. Именно поэтому периодически воду хлорируют. Но совсем другое дело питаться из источников, которые залегают глубоко под землей. Грунт не является однородным, если посмотреть на него в срезе, то можно заметить различные пласты, которые наслаиваются один на другой. В этих слоях присутствуют и водяные прослойки, их называют водоупорами, т. к. они находятся в зажатом состоянии. В некоторых случаях верхним слоем над водоупором может быть песок или другой рыхлый грунт. При этом происходит перетекание части воды в этот слой, который называется водоносным горизонтом. Вода дополнительно фильтруется и может быть использована. Как правило, такие горизонты находятся на небольшой глубине, поэтому над ними можно соорудить колодец или небольшую скважину.

Верховодка

Колодцы и небольшие скважины часто берут свою воду из верховодки. Такие пласты залегают на небольшой глубине. Чаще всего она не превышает восьми метров, а в некоторых случаях может доходить и до двух. Обычно это небольшие по площади горизонты, которые есть не в каждой местности. Недостатком верховодки является возможность попадания в нее различных химических веществ и выбросов. Это связано с тем, что над ней нет требуемого количества фильтрующих слоев, поэтому не происходит достаточной очистки. Не рекомендуется использовать верховодку в тех местностях, где в больших количествах используются удобрения или есть производственные мощности.

Запасы верховодки не пополняются за счет более глубоких пластов. Основным источником служит дождевая или талая вода, которая смывает с собой всю грязь. Проблемы с колодцами и скважинами, которые пробиты до верховодки наблюдаются в жаркий период, когда уровень сильно падает. Вода из таких источников отлично подходит для технического использования. При отсутствии источников загрязнения и установленном фильтре подойдет и для употребления в пищу.

Грунтовка

Грунтовые воды вместе с верховодкой часто создают проблемы во время обильных дождей. Часто подвалы и погреба затоплены именно этими водами. Связано это с небольшой глубиной залегания. Находятся грунтовые воды глубже, чем верховодка. В некоторых случаях глубина их залегания достигает 20 метров. Большинство колодцев и скважин, которые предназначаются для питьевой воды, роют на глубину грунтовых вод. Этому есть два объяснения. Одно из них заключается в том, что слой грунта над таким источником больше чем над верховодкой. Это означает, что вода проходит лучшую фильтрацию. Другой момент заключается в том, что часто грунтовые воды залегают над большим водоупором, который находится ближе всего к поверхности.

Источники между пластами

Горизонты воды, которые находятся между пластами, по качеству значительно лучше, чем верховодка и грунтовые воды. Глубина, на которой можно найти межпластовые горизонты находится ниже отметки в 20 метров, а в некоторых местностях может достигать и 80 метров. Поэтому пока вода проходит через все пласты, она хорошо очищается. Чаще всего такой горизонт находится в рыхлой почве и заключен в замок из водоупорных слоев, которыми может выступать глина. При бурении его необходимо вскрыть и остановится в нем, не углубляясь до дна слоя. В земляном пироге таких водоносных слоев может быть несколько на различной глубине.

Некоторые из таких пластов имеют выход на поверхность. Они образуют бьющие родники с чистой водой. Количество воды в таком слое может быть небольшим, поэтому при бурении приходится выбирать наилучший доступный вариант. Водоупорные слои постоянно давят на водоносный слой, это создает определенное напряжение в жидкости. Поэтому при бурении скважины она самостоятельно поднимается до некоторого уровня, что упрощает ее дальнейший подъем на поверхность. В некоторых случаях при пробитии водоупорного слоя может наблюдаться биение родника, т. е. вода сама поднимается по скважине на поверхность. Если ее количество велико, то можно использовать только центробежный насос, который будет доставлять ее от скважины в дом.

Артезианская

Возможно, при мысли об артезианской скважине в воображении возникает бурный поток, который вырывается на поверхность под большим давлением. В некоторых случаях это действительно так и бывает. Но в своем большинстве артезианской водой называется источник, который находится на глубине свыше ста метров. Из-за определенного уровня залегания, а также водоупорных пластов, которые с огромной силой давят на источник, жидкость поднимается на значительную высоту без использования насосного оборудования. Такие источники считаются самыми чистыми. Это объясняется тем, что пока жидкость, которая пополняет ее, пройдет всю дистанцию, она успеет преодолеть несколько уровней очистки. Разработка артезианских источников является самой дорогой. Поэтому пробить такую скважину у себя во дворе сможет не каждый. Чаще всего разработка ведется для коммерческих целей, например, для компаний, которые занимаются продажей минеральной воды.

Какие бывают скважины

Типы скважин отличаются от того, из какого пласта они поднимают воду на поверхность. Ниже уделено внимание каждой из них.

Скважина для разведки

Предназначение такой скважины становится понятным из ее названия. Чаще всего она используется в тех местностях, в которых ранее не выполнялось бурение и неизвестно, какие слои и на каких глубинах залегают. Обычно используются буровые установки с вращательным способом бурения. При этом шахта скважины не отличается большим диаметром. Затраты на такое бурение значительно меньше, чем на изготовление классической скважины. Во время такого бурения в зависимости от глубины удается выяснить количество и качество водоносных горизонтов. Перед бурением основной скважины, можно заказать разведывательное бурение, которое окажется дешевле, чем еще одна скважина.

Скважина-игла

Это самый простой вариант, который можно пробить без посторонней помощи. Абиссинские скважины могут быть использованы только в тех местностях, где есть близкое залегание верховодки или грунтовых вод. Обычно глубина, на которую устанавливается игла составляет 8 метров. В некоторых случаях она достигает 25 метров. Для бурения такой скважины понадобится труба, которая одновременно будет выступать и обсадной. Можно использовать патрубки с диаметром в 2 дюйма. На конец одного из них монтируется специальный конус или труба сплющивается, чтобы ее край легче проходил через пласты. Выше конуса сверлятся отверстия с диаметром в 6 или 8 мм. Они располагаются в шахматном порядке. Через них вода будет попадать в трубу. Можно сделать прорези шириной в толщину диска болгарки и длиной в 3 см.

Вокруг отверстий или прорезей монтируется металлическая фильтрующая сетка. Она не будет пропускать в ствол крупные частички земли или песчинки. Забивание трубы производится бабкой. Для этого необходимо соорудить небольшой помост, на котором будет находиться рабочий, а также направляющую для трубы. Как только патрубок входит в землю до предельной глубины, к нему приваривается или прикручивается следующий отрезок и процесс продолжается до момента достижения уровня воды. Периодически его можно промывать, используя насос или сжатый воздух, который будет поднимать воду из недр. Как только горизонт достигнут, производится подключение насоса и прокачка скважины до появления чистой воды. После этого можно производить ее обустройство.

Скважина до фильтрующей основы

Фильтрующей основой могут выступать пористые слои, такие как песок или галька. Полноценная скважина должна достигать именно таких слоев. Такую скважину еще называют песчаной. Для ее пробития не подойдет способ, который описывался выше. Понадобятся более производительные и сложные установки. Она может быть разборной или установленной на транспортное средство. С помощью небольших бурильных установок изготовление скважины происходит методом шнекового бурения. Благодаря форме шнека отработанный грунт автоматически поднимается на поверхность. При этом удается достичь глубины в 40 метров. Но это касается только тех грунтов, где не встречаются камни и другие преграды. Для более сложных видов грунтов может использоваться роторное или ударное бурение.

Первый вид обеспечивается установкой, которая похожа на ту, которая подготавливает скважины для добычи нефти. На конце бура находится шарошка из нескольких металлических элементов, которая с легкостью перемалывает прочные составляющие в пластах грунта. Скорость прохождения у такой установки высокая, поэтому скважина может быть изготовлена за день или два. Если есть необходимость экономить, тогда изготовить скважину можно ударным методом. Для этого используется специальное приспособление, которое было позаимствовано у китайцев. Оно представляет собой полую трубку с грузом на верхнем торце. Конец трубки имеет заточенные острия. Приспособление просто сбрасывается с высоты в скважину. Оно легко пробивает камни и известковые породы.

Для извлечения измельченного грунта понадобится желонка. Это также небольшой отрезок металлической трубы с клапаном. Он открывается, когда усилие на него оказывается снизу и закрывается, когда пласт давит сверху. Изготовление скважины таким методом потребует наличия электрической лебедки, а также помощника. На это уйдет много времени. После пробоя скважины до требуемого уровня ее необходимо обустроить. Для этого производится монтаж обсадной трубы с отверстиями, через которые будет поступать вода в шахту. Как и в случае с абиссинской скважиной, на трубу монтируется фильтрующая сетка. В нее погружается глубинный насос, которым необходимо произвести прокачку, а уже потом разводить всю систему.

Срок службы такой скважины может достигать пяти и больше лет. Но по производительности она может не дотягивать до требуемого уровня. При хорошем раскладе скважина будет выдавать до кубического метра в час воды. Диаметр шахты скважины будет зависеть от того, какая производительность водоносного слоя или его дебет. При постоянном использовании обслуживание скважине понадобится нескоро. Если вода из нее берется только в сезон, то фильтр из сетки на конце может быстро заилиться.

Артезианская

Артезианская скважина изготавливается теми же методами, что и скважина на песок. Но в этот список не попадают шнековые буровые установки. Это связано с тем, что артезианские воды залегают в известковых породах, которые обладают большой твердостью. После бурения может быть смонтирована одна или две обсадные трубы. Однотрубная система требуется в тех случаях, когда нет прослоек глины. При этом монтируется металлическая труба с диаметром 15,9 см или 13,3 см. При наличии прослое глины, кроме металлической трубы, понадобится еще и пластиковая, которая помещается внутрь стальной.

Для артезианских скважин не требуется сооружение сетчатого фильтра. Вода поступает напрямую из водоносного слоя без участия песчаных прослоек. Известняк прекрасно обеззараживает воду от болезнетворных организмов и веществ. Дебет такой скважины может достигать 4 кубических метров в час, чего хватит на большое хозяйство. При этом в артезианских скважинах не требуется периодическая регулировка высоты насоса. Зеркало воды поддерживается на определенном уровне. Артезианская скважина требует обустройства в виде кессона или приямка. Это позволит защитить ее от попадания грунтовых или дождевых вод, которые бы загрязнили ее.

Скважина для промышленного использования

Бурение скважин на воду для промышленного использования отличается большей сложностью. Глубина, на которую совершается проходка может быть большей. Кроме того, диаметр самой скважины в два раза превышает обычную. Одновременно могут быть изготовлены несколько шахт, чтобы увеличить подачу. Используется высокомощное насосное оборудование, которое способно выдать 100 и больше кубических метров в час. Сооружение такой скважины требует большего времени составления пакета документов с разрешениями от различных служб. Видео о промышленном бурении можно посмотреть ниже.

bouw.ru

Скважины в нефтяной промышленности

В этой статье хотелось бы вкратце пробежаться по теме нефтяных скважин. Разберемся с вопросами: Что такое скважина? Какие они бывают в нефтяной промышленности? Разберем типовую конструкцию скважин, категории скважин по назначению и т.п. Профессионалы-нефтяники могут эту статью благополучно пропустить, так как ничего нового вы здесь не найдете. А вот тем, кто еще не очень хорошо разбирается в нефтяных скважинах, статья может оказаться весьма полезной.

Ну что ж, с введением закончили, теперь давайте перейдем напосредственно к скважинам. Начнем с элементарного вопроса:

Что такое скважина?

Скважина — это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр.

Какие еще признаки делают скважину скважиной? Мы знаем, что есть такие сооружения как колодцы, шахты. В эти сооружения человек может попасть. В скважину — нет. Таким образом, скважина – это горная выработка без доступа в нее человека. В некоторых книгах еще дают дополнительное условие: с диаметром ствола не более 0,75 м. Но это, как говорят американцы, optional.

Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.

Мы привыкли говорить, что скважины бурят. На самом же деле скважины строят. Скважины — это сложные капитальные сооружения. Их, кстати говоря, относят к основным средствам предприятия, а затраты на бурение скважин и их обустройство — к капитальным вложениям.

Конструкция скважины

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

• конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;
• конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;
• конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов из одного пласта в другой;
• кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

Сначала бурят ствол большого диаметра глубиной порядка 30 метров. Спускают металлическую трубу диаметром 324 мм, которая называется направление, и цементируют пространство между стенками трубы и стенками горной породы. Направление нам необходимо для того, чтобы верхний слой почвы не размывался при дальнейшем бурении. Далее продолжают бурение ствола меньшим диаметром до глубины примерно 500-800 м. Снова спускают колонну труб диаметром 168 мм и также цементируют пространство между колонной труб и стенками породы по всей длине. Это у нас кондуктор. Далее бурение возобновляют и бурят скважину уже до целевой глубины. Снова спускают колонну труб диаметром 146 мм, которая называется эксплуатационной колонной. Пространство между стенками труб и горной породой опять же цементируется от забоя скважины и вплоть до устья.

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

Типы скважин

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:

• вертикальная;
• наклонно-направленная;
• горизонтальная;
• многоствольная или многозабойная

Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.

Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.

Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Так как «в природе нет прямых линий» и продуктивные нефтенасыщенные пласты залегают в недрах земли, как правило, с некоторым наклоном, а часто с довольно крутым наклоном, то на практике получается, что нет никакого смысла бурить горизонтальную скважину под углом приблизительно равным 90°. Логичнее пробурить ствол скважины вдоль пласта по наиболее оптимальной траектории. Поэтому в более широком смысле, под горизонтальной скважиной понимают скважину, имеющую протяженную фильтровую зону — ствол, пробуренный преимущественно вдоль напластования целевого пласта в определенном азимутальном направлении.

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).

вертикальная	наклонно-направленная	горизонтальная	многоствольная

Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?

Многоствольные скважины, также как и многозабойные, имеют основной ствол и один или несколько дополнительных. Ключевым отличием является расположение точки разветвления стволов. Если точка находится выше продуктивного горизонта, на который пробурена скважина, то скважину называют многоствольной (МСС). Если же точка разветвления стволов находится в пределах продуктивного горизонта, то скважину называют многозабойной (МЗС).

Другими словами, если основной ствол скважины пробурен вплоть до продуктивного горизонта и уже в самом продуктивном горизонте из него пробурен один или несколько дополнительных стволов, то это многозабойная скважина (МЗС). В этом случае скважина пересекает верхнюю границу продуктивного горизонта только в одной точке.

Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).

Многоствольная скважина (МСС)	Многозабойная скважина (МЗС)

vseonefti.ru

Другие статьи по теме:

Как промыть скважину от песка Фильтры для очистки воды из скважины Приямок для скважины Карта глубин артезианских скважин в московской области Крышка на скважину На какую глубину копать колодец