ОПЕРЕЖАЮЩИЙ МЕТОД. ОПРОБОВАНИЯ
Данный метод был разработан В1 И. Блажковым, А. Г. Тёс — лей, Д. Н. Башкатовым и другими и применяется для водоносных пород,, представленных рыхлыми песками, супесями С небольшими включениями твердых частиц и виде щебня, гальки, . или тонкими прослойками песчаников. Суть метода
опережающего опробования состоит в том; что при встрече в процессе бурения водоносного горизонта поднимают бурильный инструмент и на забой і^а бурильных трубах спускают фильтр-опробоватёль (рис, III. 1), Фильтр состоит из перфорированной трубы (корпус фильтра), внешняя поверхность которой покрыта сеткой или проволокой; нйжняя част)> фильтра-опробователя снабжена буровым наконечником, центральная часть которого заканчивается соплом 3.
При достижении фильтром-опро — бователем забоя скважины включается буровой насос и по бурильным трубам нагнетается чистая рода, которая проходит по переводнику 15, отжимает скользящий клапан 14 и через обратный клапан 11, коробку 10 и промывочную трубку 8 попадает в сопло. Из сопла вода вырывается с большой скоростью и размывает породу забоя, что обеспечивает внедрение фильтра-опробователя в водоносны# пласт. В рыхлые пески фильтр — ОПробователь вводят обычно с расхаживанием колонны, это обеспечивает его внедрение в водоносный пласт обычно за 3—5 мин на глубину 1,2— 1,5 м. Расход воды, требуемой для внедрения фильтра-опробователя в водоносный пласт, составляет обычно 0,2—0,8 м3 Скользящий клапан 14 служит для предотвращения циркуляций глинистого раствора при его спуске в скважину через сетку (проволоку) внутрь фильтра и его глинизации, а обратный клапан 11 не позволяет, глинистому раствору попасть внутрь фильтра Через промывочную трубку 8.
После внедрения фильтра-опробова — теля в водоносный горизонт (рис. ІІІ.2) здкачка воды В скважину прекра — вдается и в бущльных трубах устанавливается уровень, соответствующий
0 12 11 , Ю 9
£ПУГУ Щ//
Кттрьосору ‘в
Рис. III.2. Схема покойного опробования:
I — фильтр-опробователь; 2 — переводник; 3— воздушные трубы; 4 — замковое соединение; 5 — раствор; 6 — бурильные трубы;. 7 — тройннк. для слива воды; 3.— ротор; 9 — шланг от компрессора; 10 —кран; 11 — манометр; 72 —резиновая трубка к пневматическому уровнемеру; 13 — тройник
статическому уровню испытываемого водоносного горизонта. Уровень воды в трубах замеряют электроуровнемером с датчиком диаметром не более 14 мм или пневматический уровнемером. В связи с тем, что фильтр-опробователь сверху прикрывается оседающим песком и имебтся контакт глинистого раствора и глинистой корки, проникновение (подсасывание) глинистого раствора фдоьтр-опробователь при’ откачке исключается. Это проверяется наблюдением за уровнем воды в бурильных трубах и уровнем глинистого раствора в скважине. Если уровень воды в, бурильных трубах в течение некоторого времени (10—20 мин) остается постоянным, а уровень глинистого раствора не понизился до’ уровня воды в бурильных трубах, это указывает на то, чТо между фильтром-опробо- вателем и глинистым раствором достигнута изоляция, а между глинистым раствором и водоносным горизонтом отсутствует гидравлическая связь.
В зависимости от положения уровня воды в трубах выбирают способ откачки. Для условий, напорных водоносных горизонтов применяют эрлифтную откачку. Для этого в бурильные трубы опускают дюралюминиевые трубки диаметром 12— 20 мм (можно применять и обычные газопроводные трубки, полимерные или резиновые шланги), после чего их соединяют с напорной линией компрессора и проводят откачку. Если уровень воды в трубах низкий й эрлифтный способ откачки использован быть Не может, то применяют вороночный насос.
Продолжительность откачки определяется временем, которое необходимо для отбора из водоносного горизонта пяти — щести объемов закачанной (при введении в пласт фильтра-опро- бователя) воды. Обычно на это уходит от. З до 5 ч, а время на весь процесс опробования одного водоносного горизонта при глубинах до 200 м составляет 6—8 ч. Максимальные удельные дебиты, полученные При данном методе опробования, составляют 0,4—0,5 л/с. После осветлениячводы в процессе откачки отбирают пробы воды на химический анализ. Та ки^5’образом, 114
метод опережающего опробования без обсадки скважины трубами, удаления глинистого раствб’ра из скважины, спуска фильтра и его разглинизации позволяет опробовать рыхлые водоносные пески и получить данные о химическбм составе’ воды и статическом напоре водоносного горизонта.
Каких-либо осложнений в скважине при закачке в нее воды вследствие разубоживания глинистого раствора, как правило, не наблюдается. Достоверйость отобранных проб воды на химический анализ и данные статического напора испытываемого водоносного горизонта были многократно проверены^ и подтверждены контрольными опытными гидрогеологическими откачками по обычно используемой методике.
Для водоносных песков с включениями гальки и щебня можно использовать фильтр-опробователь шнекового типа.
Производительность труда при опережающем методе опробования повышается в 4—5 раз, а затраты средств снижаются в 8—10 раз.
Применение метода опережающего опробования особенно эффективно, если необходимо опробовать несколько водоносных горизонтов при бурении, что при обычной методике затруднено, а в ряде случаев технически невозможно. В настоящее время этот метод используется до глубин 300 м.
Фильтрационные свойства пласта определяют по интенсив*- ности восстановления уровня в трубах после откачки, а также рассчитывают по формуле
(1П-2)
где — проектный дебит скважины, м3/ч; фг — дебит, полученный при опережающем опробовании, м3/ч; и £>1 —длина и диаметр проектируемого фильтра соответственно, м; Ьг и Иц — то же фильтра-опробователя, м.
. При замерах динамического уровня можно использовать формулу Н. И, Виригина для расчета коэффициента фильтрации с учетом несовершенства скважины и потерь напора при откачке.