Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

При ударном бурении конструкции скважин характеризу­ются малым выходом обсадных колонн. В неустойчивых поро­дах выход колонн составляет 30—60 м, в устойчивых породах при расширении ствола скважины — 80—120 м. В результате конструкции скважин получаются многоколонными, поэтому для достижения проектной глубины приходится использовать до­лота, начальный диаметр которых в 2—3 раза больше конеч­ного. В этом заключается причина того, что ударное бурение применяют до-глубин 150—200 м.

Первую обсадную трубу, выполняющую роль направления, устанавливают в отверстие рабочей площадки, ее длина должна быть 5—7 м; в нижней части расположен башмак, в верхней — забивная головка. Ударным снарядом с плашками забивают трубу в грунт, периодически проверяя ее вертикальность. В вяз­ких породах доливают воду в трубы и шлам извлекают же­лонкой, в скальных породах скважину бурят долотами.

После посадки направляющей трубы бурят по обычной схеме ударно-канатного бурения. Муфты обсадных труб увели­чивают габаритный размер обсадной колонны от 19 до 25 мм, Поэтому их спускают в скважину с зазором, который обеспечи­вает свободный проход ее через предыдущую колонну. Обычно применяют колонны, отличающиеся по наружному диаметру при­близительно на 100 мм (например, 426, 325, 219 или 377, 273, 168 мм и т. п.), реже спускают смежные колонны (например,

426, 351, 290 или 377, 325, 273 мм), так как в этом случае ко­лонны часто спариваются.

В практике работ могут применяться обточеинЫе муфты (табл. 1.14), однако следует иметь в виду, что принудительная посадка таких труб ударным снарядом будет ограничена — из-за снижения, их прочности. Рекомендуется применять обсадные трубы с минимальной толщиной стенки, что обеспечивает необ­ходимую прочность при креплении скважин глубиной до 200— 300 м.

Если известен средний выход колонн к, то при проектной глубине бурения Я число обсадных колонн п ориентировочно составит

TOC o "1-5" h z п = Н1к. (1.1)

ЗНая диаметр эксплуатационной или фильтровой колонны £>к и число колонн п, можно определить диаметр первой трубы

О н

Он = Д*-|-АОя, (1*2)

где АО— зазор, мм; обычно для эксплуатационных скважин А/)« 100 мм, для разведочных Д/)»50 мм.

Диаметр эксплуатационной или фильтровой колонны должен обеспечивать установку в ней насоса заданной подачи, а также спуск фильтра. Чтобы конструкция скважины не была слишком сложной, т. е. с большим числом обсадных колонн, надо стре­миться к увеличению выхода колонн. При этом следует руко­водствоваться следующими положениями:

обсадную колонну следует опускать до водоупорных или твердых пород и углублять в эти породы на 1—3 м;

вскрытие напорного водоносного пласта, в кровле которого залегает толща водоупорных глин мощностью более 5—10 м, должно предусматривать спуск двух обсадных колонн: одну

залавливают в глину на 3—5 м и более, другую останавливают после входа в водоносный пласт на 0,5—1,5 м;

нельзя останавливать колонну в рыхлых водовмещающих по­родах и делать переход на следующий (меньший) диаметр труб, так как это может привести к спариванию и заклиниванию ко­лонн;

применять вибропогружатели для принудитёльной посадки и извлечения труб, способ посадки обсадной колонны — с башма — ком-расшйрителем.

Типовые конструкции скважин при каптаже воды из скаль­ных и рыхлых водовмещающих пород приведены на рис. 1.24, 1.25. В песчано-гравийных отложениях в качестве фильтровой может использоваться эксплуатационная колонна, имеющая

в нижней части отверстия. Такую колонну погружают подра­боткой забоя утяжеленной желонкой.

В тресте «Промбурвод», в Казахском гидрогеологическом управлении и других организациях применение вибромеханиз­мов для принудительной посадки труб позволило до 1,5 раза увеличить выход колонн, поднять из скважины обсадные трубы, которые другими способами извлечь не удавалось.

В тресте «Промбурвод» получила применение посадка обсад­ных труб под защитой тиксотропной рубашки. На конце эксплу­атационной колонны устанавливают башмак с уширенной ниж­ней частью (рис. 1.26), размер которого на 60—115 мм больше размера обсадной трубы. Посадка такой колонны возможна

д

Рис. 1.26. Схема посадки обсадной колонны под защитой тикеотропной 10 рубашки (а) и башмак-расшнритель (б):

1 — иастил; 2 — зумпф; 3 — желоб; 4 — глиномешалка; 5 — первая обсадная тру — » б»; 6 — стеики скважины; 7 — обсадная колонна; 8 — башмак-расшнритель; 9 — фильтрационная колонка; 10 — гравийная обсыпка; И — глинистый раствор; 12 — окно для перетока глинистого раствора из зумпфа в затрубное пространство

в мягких и рыхлых породах. Кольцо породы, которое не мо­жет быть разрушено долотом, срезается под действием веса колонны.

Размеры башмака-расширителя Диаметр обсадной колонны,

мм…………………………………… 168 219 273 377 426 530

Наружный диаметр баш­мака-расширителя, мм. . 240, 290 290, 342 342, 394 442, 492 492 590

В водонасыщенных рыхлых породах посадка такой колонны ведется подработкой забоя желонкой. Глинистый раствор в за — трубном пространстве у устья поддерживает устойчивость сте­нок скважины, в том числе сложенных рыхлыми водовмещаю­щими породами; посадка обсадной колонны нри этом произво­дится свободно. У устья скважины роют небольшой шурф, в который заливают глинистый раствор. Направляющая труба
имеет окна, что обеспечивает гидравлическую связь затрубного пространства между обсадными трубами н шурфом. Глинистый раствор готовят на буровой в глиномешалке. На 1 м3 воды расходуется 130—140 кг бентонитового порошка. Нормальная плотность раствора составляет 1,05—1,10 г/см3, в плывунных песках плотность увеличивают до 1,15—1,20 г/см3, вязкость Т равна 25—35 с, водоотдача В менее 10—12 см3 за 30 мин.

Применение такой схемы бурения обеспечивает спуск экс­плуатационной колонны в рыхлых породах с выходом до 80— 100 м. Посадка эксплуатационной колонны должна быть при­остановлена за 1,5—1,0 м до водоносного пласта, иначе глини­стый раствор может проникнуть в пласт, в результате чего его фильтрационные свойства снизятся, особенно это опасно при оборудовании слабонапорных пластов.

Если применяют фильтры с рыхлой обсыпкой, то хорошие результаты обеспечивают метод установки расширяющегося башмака на фильтровой колонне и ее посадка с одновременной подработкой забоя желонкой и засыпкой гравия в затрубное пространство. Внешний контур гравийной обсыпки при этом получается больше, чем при обычной технологии.

Разведочные скважины после опробования подлежат ликви­дационному тампонажу, обсадные трубы по возможности из­влекают.

Комментарии запрещены.