20. Конструкции эксплуатационных скважин в неустойчивых породах

Сначала, как было сказано, на месте будущей  скважины  роют шурф и устанавливают настилы. Затем над ним устанавливают вышку, снимают верхний настил, по отвесу, спущенному с блока, отмечают центр на нижнем настиле и выпиливают отверстие по диаметру башмака обсадной трубы или соединительной муфты буровых труб. Затем укладывают верхний настил и по тому же отвесу проделывают в нем такое же отверстие. Эти отверстия обеспечат вертикальность буровой колонки (это необходимо для успешного бурения). Далее собирают бурильную штангу (снизу навинчивают бур, сверху — вертлюг) и вывешивают ее над отверстием.

С помощью подъемника штангу опускают в шурф сквозь оба настила. Если необходимо, наращивают бурильную колонку второй штангой. Затем на удобной высоте (1-1,5 м) крепят на штанге хомут-вороток.

Начинают бурение, вращая штангу вдвоем, передавая друг другу рукоятки воротка. Третий периодически проверяет вертикальность бурильной штанги с помощью отвеса(это необходимо на начальном этапе бурения).

На штанге делают отметку (мелом) на высоте (600-700 мм от верхнего настила. Затем начинают вращать штангу до тех пор, пока отметка не опустится до настила. После этого штангу извлекают подъемником, очищают бур от породы, снова опускают штангу и делают на ней новую отметку. Потом переставляют хомут на удобную для работы высоту. Если колонку необходимо нарастить, снимают с нее вертлюг, навинчивают переходную муфту (отрезок трубы с соответствующей внутренней резьбой; его длина должна быть не менее двух диаметров штанги), в нее ввинчивают следующую трубу, а на верхний конец этой трубы снова вертлюг. В устойчивой породе можно пробурить  скважину  на всю глубину, не используя обсадную трубу.

Если же  порода  обваливается в  скважину , то сначала бурят  скважину  глубиной 1-3 м (сколько удастся) и опускают в нее обсадную трубу с башмаком, забивая и завертывая ее. Внутренний диаметр обсадной трубы должен быть на несколько миллиметров больше диаметра муфт колонки. Забивают трубу кувалдой через деревянную прокладку. Если труба плохо опускается, ее вращают по часовой стрелке и против.

Если грунт мягкий, иногда удается осадить трубу одним забиванием, не вращая.

После заполнения трубы  породу  извлекают желонкой.

На этом этапе следуют повторяющиеся циклы: снимают вертлюг, навинчивают новую штангу с помощью муфты, на нее навинчивают вертлюг и накидывают его серьгу на крюк подъемника, переставляют хомут, делают отметку мелом и бурят.

При бурении  неустойчивых   пород  бур не должен опускаться ниже башмака обсадной трубы более чем на половину своей длины (во избежание обвала).

Поэтому бурение чередуют с осаживанием обсадной трубы, которую при необходимости также наращивают с помощью соответствующих ее резьбе соединительных муфт. Понятно, что перед тем, как навинтить новую обсадную трубу, ее надо надеть на буровую колонку, сняв с последней вертлюг. Обсадную трубу поднимают на нужную высоту тоже с помощью подъемника. Для этого на трубе закрепляют съемный хомут-вороток и накидывают на него две петли из троса на рукоятки воротка и на крюк подъемника. Длина обсадной трубы должна быть не слишком велика, иначе для ее осаживания и для вращения воротка, надетого на бурильную штангу, придется работать на помосте. Такой помост, если все же необходимо его использовать, устраивают в виде настила, который крепят к ногам буровой вышки.

Если буровая колонка плотно сидит в  скважине , ее отрывают от породы, используя две ваги (балансы), которые опирают на козелки.

Приемы бурения

Пески проходят бур-ложкой или желонкой, добавляя в скважину немного воды и глины (в качестве смазки). Если песок утрамбовался, применяют долото. Пока бур не войдет в водоупорную породу ниже водоносного слоя, используют обсадные трубы. Пески-плывуны проходят желонкой ударным способом, одновременно осаживая трубу. Желонка должна быть длинной, а ее клапан — хорошо подогнан.

Вязкие глинистые породы можно бурить желонкой без клапана, бур-ложкой, змеевиком. Если порода твердая, ее периодически рыхлят долотом на глубину 500-700 мм. Обсадные трубы не применяют, если скважина не обваливается. Если глина мягкая вязкая, пользуются желонкой не только без клапана, но даже без башмака (или буром-змеевиком), поднимая и опуская его на 100-150 мм через несколько оборотов.

Через 500-700 мм инструмент вынимают и очищают, перед опусканием доливают около ведра воды. Галечники и гравийные породы проходят с обсадными трубами, работая поочередно долотом и желонкой.

Подготовка скважины к работе

Когда скважина прошла водоносный горизонт и дошла до нижнего водоупорного слоя, ее тщательно очищают желонкой. Затем измеряют глубину скважины от верхнего настила до дна водоносного слоя. После чего в водоносный слой на колонне водоподъемных труб опускают фильтр. Он должен опускаться свободно, без закрутки. Далее пространство между фильтром и стенками скважины засыпают чистым крупным песком или мелким гравием, одновременно с этим поднимая колонну обсадных труб на всю высоту фильтра. Эта засыпка также способствует очистке воды.

Если фильтр со временем засорится, его придется вынуть из скважины и промыть, затем поставить на место, предварительно очистив скважину желонкой от засыпки, а после установки фильтра опять засыпать пространство вокруг него.

Фильтр

Фильтр — это важнейший элемент водоподъемного устройства скважины. Его задача — защитить водоподъемную трубу от песка, который всегда имеется в водоносном слое. Собственно фильтрацию обеспечивает металлическая сетка с ячейкой необходимого размера, опирающаяся на каркас, защищающий ее от смятия.