4.2. Способы бурения скважин на воду (не согласуется с темой лабораторной работы)

В практике сооружения скважин на воду наиболее широко применяются следующие способы бурения:

• роторный с промывкой или продувкой;

• роторный с обратно-всасывающей промывкой;

• ударно-канатный;

• колонковый:

• шнековый.

Роторный способ рекомендуется использовать при хорошо изученной гидрогеологии района, наличии напорных водоносных горизонтов, беспрерывном и недорогом снабжении водой и глиной. Он обеспечивает возможность бурения в породах различной твёрдости на разные глубины при высоких механических и коммерческих скоростях и малой металлоёмкости конструкции скважин. Но при этом способе бурения происходит не вскрытие, а глушение водоносного горизонта глинистым раствором. Даже промывка чистой водой при бурении мелкотрещиноватых пород может привести к полной закупорке трещин и безводности скважин.

В этих случаях при вскрытии водоносных горизонтов рекомендуется применять дорогостоящие водногипановые (ВГР), аэрированные и крахмальные самораспадающиеся промывочные жидкости, что снижает экономическую эффективность способа.

Ударно-канатный способ целесообразно применять при:

• бурении в районах со слабо изученной гидрогеологией;

• бурении на слабонапорные водоносные горизонты;

• необходимости предварительного и раздельного опробования водоносных горизонтов в процессе бурения;

• частом чередовании водоносных горизонтов;

• бурении разбросанных единичных скважин, водо- и глиноснабжение которых затруднительно;

• бурение скважин в относительно нетвёрдых породах, валунно-галечниковых отложениях и многолетнемёрзлых породах на глубину до 150…200 м, диаметром 450…500 мм и более.

Этот способ имеет значительно меньшие скорости бурения и требует большого расхода обсадных труб.

Колонковый способ при бурении скважин на воду распространён незначительно в основном вследствие малых диаметров скважин (до 151 мм), и его можно применять при:

• бурении скважин в крепких породах на большую глубину для обеспечения высокого качества геологической документации;

• сооружении бесфильтровых скважин в скальных трещиноватых породах;

• бурении скважин, эксплуатируемых самоизливом;

• бурении под эксплуатационную колонну небольшого диаметра.

Шнековое бурение применяется в благоприятных условиях при глубинах не более 50 м.

В сложных гидрогеологических условиях можно применять комбинированный способ бурения (ударно-канатный, роторный и др.). В этом случае ударно-канатным способом в основном производится вскрытие слабонапорных и часто чередующихся водоносных горизонтов, а также бурение валунно-галечниковых отложений и вечномёрзлых пород.

4.3. Конструкции водоприёмной части скважин (порядок глав ?)

В зависимости от характера пород, слагающих водоносный горизонт, водоприёмная часть скважины оборудуется фильтрами различных типов, но может быть и бесфильтровой.

Фильтры устанавливают в водоносных горизонтах, представленных рыхлыми (галька, гравий, песок) или сильнотрещиноватыми породами (известняки, песчаники, граниты и т.п.), для предохранения их от обвалов и препятствия выноса породы водой.

Главный элемент фильтровой колонны – фильтр. От правильного его выбора зависят продолжительность службы скважины и постоянство её дебита. Поэтому фильтры должны удовлетворять следующим требованиям.

1. Обеспечивать отбор необходимого количества воды.

2. Иметь небольшие гидравлические сопротивления, максимальную пропускную способность при минимальных размерах.

3. Обладать необходимой механической прочностью.

4. Быть устойчивыми против химической и электрохимической коррозии, не забиваться частицами окружающих пород, не зарастать осадками, выделяющимися из воды.

5. Очищать воду от механических примесей; пропускать песок и мелкие фракции породы только в начальный период работы.

6. Не ухудшать качество воды. Материалы для их изготовления должны отвечать санитарным требованиям.

7. Быть простыми в изготовлении и иметь небольшую стоимость.