Как проводится геологический разрез скважины?
Гидрогеологические скважины от других разновидностей отличаются неоднородным минеральным составом включенных в нее горных пород.
Геология скважин такого типа отличается наличием структурных и текстурных нарушений, которые оказывает существенное влияние на бурение гидрогеологических скважин.
Бурение геологоразведочной скважины
При проведении таких работ очень важно учитывать такие параметры, как глубина и разрез, в противном случае можно ошибочно определить отсутствие зависимости от нюансов бурения с характерными свойствами горных пород.
Геологоразведочная скважина создается для того, чтобы отобрать все образцы пород, и путем изысканий провести методы их оценки.
1 Как и зачем производится геологический разрез скважины?
Процесс бурения гидрогеологических скважин начинается с того, что перед его началом тщательно изучается весь доступный геологический материал.
Разрез и глубина напрямую зависят от направленности изысканий. Глубина, разрез и общие показатели геологии скважин производятся с учетом на данные, которые были получены в процессе изысканий и изучения пород.
Инженерно геологическая скважина создается еще и для того, чтобы буровые установки смогли вскрыть представленные породы, а затем с помощью изысканий можно было определить, какие методы бурения стоит задействовать.
Разрез, который проводят специальные буровые установки, и глубина геологических изысканий помогают определиться, с упором на какие особенности будет создаваться гидрогеологическая скважина.
В первую очередь необходимо провести ряд изысканий, касающихся изучения всего геологического материала, после чего уже можно приступить к полноценной разработке такого объекта, как гидрогеологическая скважина.
Разрез и глубина производятся с ориентировкой на типы литологии, из которой слагаются породы. Гидрогеологические скважины помогают произвести разделение пород методом отбора на классы.
Разрез производится с целью исследования особенностей материала керна. Глубина устанавливается в индивидуальном порядке и зависит от того, какие буровые установки применяются.
Бурение гидрогеологической наблюдательной скважины
Инженерно геологическая скважина позволяет производить анализ путем применения современных геофизических методов. Применяются не только буровые установки, но и ряд других способов.
То есть, изначально буровые установки осуществляют разрез, а затем гидрогеологические скважины изучаются при помощи ультразвукового метода.
Инженерно геологические скважины, подвергнутые такому анализу, дают информацию о таких параметрах как пористость породы, глубина, на которой она залегает и уровень ее насыщенности газами.
Разрез и глубина говорят о том, как буровые установки впоследствии могут проводить действия по закреплению скважины и разобщению пластов.
Геологический разрез, при создании которого, применяются буровые установки, производится на основе анализа тех данных, которые были добыты в процессе комплексных наблюдений.
Разрез и глубина скважины, которая бурится для добычи полезных ископаемых, нефти или воды могут значительно отличаться друг от друга.
В некоторых случаях буровые установки будут сталкиваться с твердыми видами пород, и интервалы их разрушения будут достаточно короткими. Во втором случае установка для бурения столкнется с внушительными мощностями осадочных пород.
Перед тем, как будет выбрана глубина скважины и установка для бурения, необходимо зону бурения подвергнуть тампонированию, что обеспечит более легкое прохождение породы.
1.1 Методы исследования гидрогеологической скважины
Бурение гидрогеологической скважины
Для того чтобы получить максимальное количество информации о геологическом разрезе, применяются методы с помощью которых замеряется глубина скважины, а также методы изучения параметров пород. Глубина и другие параметры скважин изучаются при помощи:
- Магнитных методов;
- Радиоактивных методов;
- Электрических методов;
- Механических методов.
Геологоразведочная скважина подвергается изучению для того, чтобы обладать детальной информацией о физических свойствах горных пород, глубина залегания которых может быть разной.
В большинстве случаев геологоразведочная скважина изучается с помощью отбора и последующего анализа керна. В отдельно взятых случаях инженерно геологическая скважина создается таким образом, что отбор керна осуществляется с некоторыми трудностями.
Это происходит из-за того, что на стенках скважин образуется корка из бурового раствора для фильтрации. Инженерно геологическая скважина имеет определенные параметры коллекторов. Они измеряются в коэффициентном отношении. Это может быть такой параметр, как:
- Пористость;
- Глинистость;
- Водонасыщенность;
- Проницаемость.
Применение таких методов исследования опирается на дифференциацию горных пород и ископаемых по характеристикам их гамма-активности.
Бурение инженерно-геологической скважины
к меню ↑
2 Какие существуют способы бурения геологического разреза скважины?
Выбор способа бурения напрямую зависит от особенностей технологии проходки, оборудования и применяемых инструментов. Скважины поисково-картировочного типа бурят в начале стадии съемочных работ для того, чтобы уточнить геолого-гидрогеологическое строение представленной территории.
Это делается для нахождения наиболее перспективных участков для проведения дальнейших исследований. Такая скважина обладает диаметром, равным 70-150 мм.
Для разделения между собой водоносных горизонтов производится дальнейшая посадка обсадных колонн. При бурении разведочных скважин производится полный или частичный отбор керна.
Ввиду того, что водоносный горизонт обследуется очень детально, такая скважина имеет достаточно большой диаметр. В этом случае осуществляется принудительная изоляция при помощи обсадных труб, которые для получения дополнительной прочности подвергаются цементированию.
Скважины наблюдательного типа создаются с целью измерения сезонных колебаний грунтовых подземных вод, а также для проведения различных видов фильтрационных работ и откачки.
Здесь применяется одна обсадная колонна, снабжена фильтром. Такие скважины во внутреннем диаметре достигают диаметра в 75-110 мм.
Скважины эксплуатационного типа характеризуются тем, что в них размещается насос, который обладает заранее заданным уровнем производительности.
Проходка такой скважины выполняется при помощи сплошного забоя, диаметр которого составляет 300-400 мм. Бурение с применением обратной промывки задействуется в том случае, если проходка скважины имеет большой диаметр – 150-1500 мм, и глубину в 200-300 мм в мягких и рыхлых слоях почвы.
Бурение инженерно-строительной скважины
Бурение производится таким образом, что параллельно с ним производится беспрерывный отсос промывочной жидкости из полости бурильных труб при помощи эрлифта.
Кроме того, с этой целью может применяться центробежный или водоструйный насос. При этом жидкость для промывки, по бурильным трубам вместе с кусками породы из забоя, попадает через вертлюг-сальник в специальный отстойник.
Для того чтобы в скважине не происходило обвала стенок, в ней постоянно поддерживается избыточный уровень давления, равный 0,03 МПа.
С этой целью внутри скважины уровень промывочной жидкости на 3 метра превышает среднестатистический показатель. Вертлюг-сальник оборудован проходным отверстием в шпинделе.
Его диаметр равен диаметру бурильных труб. Применяемая ведущая бурильная труба для ротора сделана из стандартной бурильной трубы, оборудованной дополнительно приваренными уголками и швеллерами.
Трубы бурильного типа изготавливают из обсадных труб, которые снабжены фланцами или резьбой. Благодаря такой конструкции достигается высокая эффективность процесса бурения, пропадает глинизация внутренних стенок, а гравийные обсыпки в прифильтровой зоне практически не возникают.
Бурение с использованием гидротранспорта керна благоприятствует тому, что скорость проходки увеличивается в несколько раз. Этот способ применяется при проходке поисковых, разведывательных и наблюдательных скважин, глубина которых может составлять 200-300 мм с размером диаметра в 150-200 мм.
Здесь промывочная жидкость проникает через вертлюг-сальник, а затем через кольцевой зазор, который находится между внутренней и наружной стороной бурильных труб.
Геологоразведочные работы в процессе
В обратную сторону жидкость подается с разбавленной в ней породой вверх по центральному каналу бурильной трубы. Второй путь подачи представлен в виде плавного отвода проведенного от вертлюга к шламово-керноприемному устройству.
Представленный способ обеспечивает высокое качество проведенных геологических проб, которые касаются керна и шлама. При реализации представленного способа применяется специальное оборудование и инструменты. Это:
- Высокостойкие буровые колонки;
- Призабойный кернолом;
- Двойная бурильная труба;
- Тройной вертлюг-сальник;
- Установка для приемки и складирования кернового материала.
Кроме того, используется специальный промывочный насос, обладающий повышенной мощностью.
Это связанно с тем, что от уровня его производительности и давления напрямую зависит диаметр скважины и ее глубина. Бурение, при котором применяются кольцевые пневмоударники применяется в том грунте, который промерз и пронизан треснутыми породами вперемешку с галечными отложениями.
При этом производится поступление сжатого воздуха от компрессора к пневмоударнику, а далее к кольцевому зазору двойной бурильной колонны.
Отработанный шлам также отводится с помощью пневмоударника вверх по центральному каналу бурильных труб. Бурение, осуществляющиеся с поддувкой воздухом и газожидкостными смесями проводится при разработке скважин в безводных зонах, где залегают многолетние породы.
Данный способ не очень эффективен при проведении проходки тех пластов, которые часто переслаиваются, и водонасыщенность песком которых превышает показатель в более чем 5 метров.
Наглядные инженерно-геологические изыскания
Глубина бурения таких скважин колеблется в пределах 400 метров. В таких случаях актуально применение дополнительного оборудования. Это:
- Компрессорная установка обычного типа ДК-9;
- Герметизатор для устья скважины;
- Холодильный узел для бурения в условиях мерзлоты;
- Вентилятор для отсоса пыли.
Кроме того, используется модуль передвижного типа, который обеспечивает бурение с применением газожидкостных смесей. Представленный модуль монтируется на раме двухосного прицепа. Он дополнен:
- Компрессорной станцией ПП-1,5М1;
- Дозировочным насосом НБ1-25/16;
- Смесителем;
- Емкостью для приготовления ПАВ;
- Обвязкой с КИП;
- Циклонным пеногасителем.
Таким образом, формируется закрытая рабочая схема: жидкость попадает в дозировочный насос, и в пенообразном состоянии нагнетается в устье скважины.
Оттуда – в герметизатор и в емкость. Бурение ударно-канатного типа обеспечивает наиболее эффективное и качественное вскрытие всех водоносных пластов, находящихся в скважине.
Такой способ удобен при разработке скважин в валунно-галечных отложениях. На скорость проведения работ напрямую влияет наличие таких агрегатов, как УГБ-ЗУК, УГБ-4УК и БУУ-2.
к меню ↑
Загрузка ...
