Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

^—Вскрытие пластов производят таким образом, чтобы свести к ми­нимуму их кольматацию (£2 -»0)- Глинистый раствор является силь­ным кольматантом, что связано с глубоким (до 20—50 мм) проникно­вением раствора в пласт, где глинистые частицы в порах и трещинах пласта набухают, резко снижая его проницаемость и, как следствие, дебиты, особенно в слабонапорных пластах. Использование малогли­нистых растворов позволяет снизить отрицательный эффект кольма — тации.

Использование технической воды для вскрытия пластов ограни­чивается факторами устойчивости стенок скважины и требует допол­нительно гидростатического давления, более высокого, чем статиче­ский уровень пласта.

По предложению А. М. Коломийца в практику бурения внедре­ны полимерные промывочные жидкости на основе гипана, препа­ратов К-4, К-9 и др., позволяющие свести к минимуму кольмата­цию водоносных пластов и обеспечивающие получение высоких дебитов.

Операции по восстановлению проницаемости прифильтровых зон заключаются в удалении из этой зоны глинистого раствора, бурового шлама и закольматированной породы пласта — это достигают путем создания в прифильтровой зоне давления, ниже пластового, для чего используют различные методы откачки и свабирования.

Использование ерша для восстановления проницаемости пласта оказывается малоэффективным из-за того, что при этом способе очищается лишь внутренняя полость фильтра. То же следует сказать о способе внутренней и зафильтровой промывок.

Бурение разведочных гидрогеологических скважин в песчано-гли — нистых породах использует схему раскольматации прифильтровых зон через промывочные окна, которые устанавливают в нижней части фильтра (рис. 9.11). В зоне водоносного пласта через фильтровую колонну с помощью эрлифта осуществляют откачку, в результате чего происходит обрушение закольматированной глинистым раствором породы пласта и ее удаление на поверхность.

По окончании процесса раскольматации пласта промывочные окна перекрываются специальным внутренним кольцом путем нажатия воздушных труб эрлифта на перемычку кольца. Для предотвращения поступления глинистого раствора в прифильтровую зону при откачке над фильтром устанавливают эластичный пакер.

Из физических методов используют взрыв торпед детонирующего шнура в фильтре. В результате происходит деформация пород приза­бойной зоны, а при последующей откачке удаляют продукты коль — матажа.

Аналогичным образом решают эту задачу и при использовании специальных пневмоизлучателей, которые от компрессора периоди­чески передают на фильтр и пласт гидродинамические импульсы (рис. 9.12).

Освоение прифильтровой зоны производят, по-видимому, специ­альным устройством — кавитатором, который генерирует высокие перепады давлений жидкости и тем самым способствует процессу раскольматации (рис. 9.13).

После окончания восстановления проницаемости пласта произво­дят опытные откачки, позволяющие установить дебиты скважин. Зави­симость дебита 0 от понижения уровня 5 не линейна, что обуслов­лено гидравлическими сопротивлениями фильтра и пласта (рис. 9.14).

Фильтрационная характеристика сква­жины определяется ее удельным де-

м’

где () — дебит скважины, м3/ч; 5 — пони­жение уровня, м.

При углубке скважин осуществляют пред­варительное изучение водоносных пластов с помощью специальных инструментов — испытателей пластов.

В устойчивых породах используют ис­пытатель пластов СИП-3, который уста­навливают на забой таким образом, чтобы фильтр 4 находился в зоне водоносного пласта. Это достигается различной дли­ной хвостовика 5. Под действием веса бурильных труб 2 резиновый пакер 3 расширяется и перекрывает ствол скважины. Опробование водоносного пласта осуществляют эрлифтной откачкой, для чего в верх­нюю часть буровой колонны включают колонковые трубы 1 (рис. 9.15).

В рыхлых песчано-глинистых отложениях применяют бурение с глинистым раствором. Для опробования водоносных пластов ис­пользуют опробователь пластов ОП. При встрече водоносного пласта на бурильных трубах спускается фильтр-опробователь (рис. 9.16), кото­рый внедряют в рыхлый водонасыщенный песок путем нагнетания в гидромониторный наконечник воды и расхаживания бурового сна­ряда.

После вскрытия рыхлого песчаного водоносного пласта буровой ин­струмент из скважины извлекают, а вместо него на бурильных трубах опускают фильтр-опробователь. Через бурильные трубы 1 (см. рис. 9.16) вода от насоса подается в корпус 2 фильтра-опробователя и далее че­рез клапан 3 и промывочную трубку 4 в отверстие 8 в лопастном долоте 7. Гидродинамическое воздействие истекающей из отверстия 7 воды и периодическое расхаживание бурового инструмента обеспечи­вают внедрение фильтра-опробователя в пласт на глубину 1,5—2,0 м. Наличие обратных клапанов 5 препятствует поступлению воды в зазор между корпусом 2 и промывочной трубкой 4.

После внедрения фильтра-опробователя (его длина составляет 1,0— 1,2 м) над ним образуется песчаная пробка, перемешанная с глини­стым раствором, которая изолирует его от ствола скважины, запол-

ненной глинистым раствором. Поэтому в бурильных трубах устанав­ливается пьезометрический уровень воды, соответствующий статиче­скому уровню водоносного пласта. Замер уровня воды в бурильных трубах производят электроуровнемером. Из бурильных труб можно осуществить эрлифтную микрооткачку, если в них опустить воздуш­ные трубки малого диаметра (18—20 мм). Пластовая вода, фильтруясь через сетчатое покрытие 6, поднимается вверх через обратные клапа­ны 5, поступает в бурильные трубы 1 и далее на дневную поверхность. В результате проведения такой микрооткачки осуществляют отбор про­бы пластовой воды для химического и бактериологического анализа, а также ориентировочно оценивают удельный дебит пласта.

Опережающий метод используют на стадии поисково-разведочных работ для последовательного опробования рыхлых водоносных плас­тов, вскрываемых при бурении скважин с глинистым раствором. Данный метод позволяет отказаться от весьма трудоемких работ по установке стандартных фильтров, их изоляции и проведения опытных
откачек. Он обеспечивает повышение производительности бурения на примере гидрогеологических исследований на Северном Кавказе в 5—7 раз по сравнению с традиционными методами.

Фильтрационные свойства пласта при опережающем опробовании приближенно определяют по формуле

а =02-^, (9.17)

Ь2 и2

где (?, — проектный дебит скважины, м3/ч; 02 — дебит, получаемый при опережающем опробовании, м3/ч; £, и /), — соответственно дли­на и диаметр проектируемого фильтра, м; 12 и — то же для фильт — ра-опробователя.

В бурении глубоких скважин на промышленные и минеральные воды используют опробователи и испытатели пластов нефтяного ряда.

: ’ .Г Н ‘ ® ( — С — • • !•’ ^ —

Комментарии запрещены.