Сокращение продолжительности цикла строительства скважин позволяет повысить производительность труда работников, бурового предприятия, снизить себестоимость строительства ( около 65 % всех затрат на строительство скважин зависят от его продолжительности), улучшить степень использования оборудования. [16]
В продолжительность цикла строительства скважины не включается время простоя построенной буровой установки от момента завершения ее монтажа до начала бурения скважины. Продолжительность нахождения буровой скважины в консервации, оформленной в установленном порядке, также не учитывается при исчислении продолжительности цикла строительства скважины. [17]
Нормативная продолжительность цикла строительства скважины определяется по отдельным составляющим его производственным процессам. [18]
Сокращение продолжительности цикла строительства скважин имеет большое экономическое значение. Оно позволяет повысить производительность труда работников бурового предприятия, снизить себестоимость строительства ( около 65 % всех затрат на строительство скважин зависят от его продолжительности), улучшить степень использования оборудования. Все это в конечном счете обеспечивает рост прибыли предприятия и рентабельности производства. [20]
3d анимация бурения нефтяной скважины
Сокращение продолжительности цикла строительства скважин имеет большое экономическое значение. Оно позволяет повысить производительность труда работников бурового предприятия, снизить себестоимость строительства ( около 65 % всех затрат на строительство скважин зависят от его продолжительности), улучшить степень использования оборудования. [21]
Журнал учета времени цикла строительства скважины составляется на основе суточных рапортов вышкомонтажных бригад, буровых мастеров и мастеров по испытанию. [23]
По окончании всего цикла строительства скважины составляется отчетная калькуляция себестоимости ее сооружения. Отчет-мая калькуляция себестоимости законченной скважины представляет собой свободный отчет о фактических затратах по данной скважине, который отражается непосредственно в карточках учета этих затрат. В каждой из них по всем статьям подсчитываются итоги фактических затрат. Для сопоставления в этих же карточках указывается сметная и плановая стоимость строительства скважин. Таким образом, регистры текущего аналитического учета затрат на строительство скважины одновременно являются калькуляционным отчетом о ее себестоимости. [24]
Основным звеном всего цикла строительства скважины является собственно бурение. [25]
Задание по сокращению цикла строительства скважины в основном выполняется. Так, если в 1975 г. цикл строительства одной скважины в среднем по Министерству составлял 129 3 дня, то в настоящее время он составляет 105 8 дня. [27]
В их представлении длительность цикла строительства скважины может быть представлена продолжительностью ее сооружения как результатом суммирования продолжительностей выполнения отдельных трудовых процессов. [29]
Бурение является главным элементом цикла строительства скважины как по времени, так и по стоимости. В процессе бурения и крепления скважины расходуются в большом количестве материалы: обсадные трубы, тампонажный цемент, глина и реагенты ( глинистый раствор), энергия ( пар, электроэнергия, энергия двигателей внутреннего сгорания), много расходуется воды для технических целей, используются услуги вспомогательных производств ( по цементированию и испытанию колонн на герметичность и проведению электрометрических работ), выплачивается заработная плата буровой бригаде. Вместе с расходами по прокату оборудования и инструмента, обусловленными третьей особенностью бурения ( см. далее), перечисленные затраты определяют номенклатуру прямых статей себестоимости сооружения скважин. [30]
СУПЕР ТЕХНОЛОГИИ!! Глубоко под водой. Глубоководное бурение. Новые технологии человечества 2015
Бурение (добыча, транспортировка, переработка)
Основными составляющими бурения скважин являются:
Наряду с перечисленным выше бурение включает в себя множество других процессов и операций:
Совокупность выполняемых в процессе сооружения скважин работ устанавливается индивидуальным или групповым техническим проектом, какое-либо отклонение от него санкционируется техническим советом бурового предприятия.
Применение дорогостоящего оборудования, потребление материалов высокой стоимости в значительных объемах делает буровые работы весьма затратными.
Строительство скважин является самым капиталоемким видом работ в нефтегазовом комплексе.
Затраты на строительство скважин переносятся на себестоимость добытой из них продукции и/или извлекаемых запасов и имеют тенденция к увеличению с ростом глубины и продолжительности сооружения.
Особенно дорого обходится бурение скважин в акваториях, затраты на него могут превышать затраты на бурение аналогичной скважины на суше на порядок.
Конечной целью бурения скважин является:
Независимо от источника финансирования буровых работ их выполнение должно быть рентабельным если не по каждой отдельной скважине, то по объему проходки в целом.
От выбора места заложения скважины методом wild cat практически повсеместно отказались.
Выдаче точки бурения разведочной скважины в натуре предшествует выполнение сложного комплекса сложных изысканий, включающего полностью или частично:
Разнообразие способов, методов и технических средств бурения на нефть и газ приведено в таблице ниже.
В приведенном выше сочетании это называется механическим бурением, оно характеризуется набором интервальных параметров режима бурения.
Численные значения параметров устанавливаются:
Для каждого интервала бурения с одинаковыми горно-геологическими и техническими условиями задаются:
Для интервалов вскрытия продуктивного пласта (заканчивания скважины) составляются режимно-технологические карты, содержащие дополнительную информацию.
Рациональность назначенных параметров режима бурения имеет место при достижении максимума рейсовой скорости, которая вычисляется как отношение походки на долото к суммарным затратам времени на механическое бурение и спускоподъемные операции (СПО), включая время на наращивание бурильной колонны.
2 й способ дает ускоренное выполнение работ, высокое их качество, снижение аварийности и затрат на строительство, но он применим лишь в районах с высокой концентрацией объёмов проходки.
Информационное обеспечение буровых работ на нефть и газ значительно улучшилось, многие буровые установки оснащены бортовыми компьютерами, способны воспринимать, обрабатывать и хранить информацию, получаемую от десятков датчиков, контролировать параметры режима бурения, выбирать и задавать их значения, рекомендовать ПРИ эффективных типоразмеров. Созданы региональные банки геолого-технической информации.
2 РАЗВЕДОЧНОЕ БУРЕНИЕ
Этап разведочного бурения следует после ГРР.
Под разведочным бурением на нефть и газ понимается бурение скважин всех известных типов (опорных, параметрических, поисковых и разведочных) буровые установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения, роторным, турбинным способом и электробурами для региональных исследований, а также поисково-разведочных работ, связанных с разработкой нефтяных и газовых месторождений.
Разведочное бурение, в сущности, заключается в разработке и эксплуатации разведочной скважины.
Разведочная скважина обычно бурится вертикально, то есть без заметного отклонения от места забуривания.
В самом общем виде, конструкцию разведочной скважины графически можно представить так:
В последние годы при разведочном бурении активнее остальных средств применяются электрические турбобуры.
В ходе разведочного бурения особая роль принадлежит буровому раствору.
Буровой раствор должен:
3 ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ БУРЕНИЕ. ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИНЫ
3.1 ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ БУРЕНИЕ
рис. 1 Типы профилей наклонно-направленных скважин
3.2 ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИНЫ
4 ДОБЫЧА. ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА
4.1 ДОБЫЧА НЕФТИ
1 стадия характеризуется:
Продолжительность стадии зависит от промышленной ценности залежи и составляет 4-5 лет
2 стадия характеризуется:
3 стадия характеризуется:
4 стадия характеризуется:
4.2 ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА
5 ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ НЕФТИ.
После стадии разведочного и эксплуатационных бурений, а также первичной промысловой подготовки следует этап Транспортировки нефтепродуктов или их хранения
5.1 ТРАНСПОРТИРОВКА нефти и нефтепродуктов осуществляется по:
5.2 ХРАНЕНИЕ
6 ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ
Процессы нефтепереработки делят на Первичные и Вторичные
Первичный блок включает в себя:
Вторичный блок состоит из процессов:
Бурение (добыча, транспортировка, переработка)
Основными составляющими бурения скважин являются:
Наряду с перечисленным выше бурение включает в себя множество других процессов и операций:
Совокупность выполняемых в процессе сооружения скважин работ устанавливается индивидуальным или групповым техническим проектом, какое-либо отклонение от него санкционируется техническим советом бурового предприятия.
Применение дорогостоящего оборудования, потребление материалов высокой стоимости в значительных объемах делает буровые работы весьма затратными.
Строительство скважин является самым капиталоемким видом работ в нефтегазовом комплексе.
Затраты на строительство скважин переносятся на себестоимость добытой из них продукции и/или извлекаемых запасов и имеют тенденция к увеличению с ростом глубины и продолжительности сооружения.
Особенно дорого обходится бурение скважин в акваториях, затраты на него могут превышать затраты на бурение аналогичной скважины на суше на порядок.
Конечной целью бурения скважин является:
Независимо от источника финансирования буровых работ их выполнение должно быть рентабельным если не по каждой отдельной скважине, то по объему проходки в целом.
От выбора места заложения скважины методом wild cat практически повсеместно отказались.
Выдаче точки бурения разведочной скважины в натуре предшествует выполнение сложного комплекса сложных изысканий, включающего полностью или частично:
Разнообразие способов, методов и технических средств бурения на нефть и газ приведено в таблице ниже.
В приведенном выше сочетании это называется механическим бурением, оно характеризуется набором интервальных параметров режима бурения.
Численные значения параметров устанавливаются:
Для каждого интервала бурения с одинаковыми горно-геологическими и техническими условиями задаются:
Для интервалов вскрытия продуктивного пласта (заканчивания скважины) составляются режимно-технологические карты, содержащие дополнительную информацию.
Рациональность назначенных параметров режима бурения имеет место при достижении максимума рейсовой скорости, которая вычисляется как отношение походки на долото к суммарным затратам времени на механическое бурение и спускоподъемные операции (СПО), включая время на наращивание бурильной колонны.
2 й способ дает ускоренное выполнение работ, высокое их качество, снижение аварийности и затрат на строительство, но он применим лишь в районах с высокой концентрацией объёмов проходки.
Информационное обеспечение буровых работ на нефть и газ значительно улучшилось, многие буровые установки оснащены бортовыми компьютерами, способны воспринимать, обрабатывать и хранить информацию, получаемую от десятков датчиков, контролировать параметры режима бурения, выбирать и задавать их значения, рекомендовать ПРИ эффективных типоразмеров. Созданы региональные банки геолого-технической информации.
2 РАЗВЕДОЧНОЕ БУРЕНИЕ
Этап разведочного бурения следует после ГРР.
Под разведочным бурением на нефть и газ понимается бурение скважин всех известных типов (опорных, параметрических, поисковых и разведочных) буровые установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения, роторным, турбинным способом и электробурами для региональных исследований, а также поисково-разведочных работ, связанных с разработкой нефтяных и газовых месторождений.
Разведочное бурение, в сущности, заключается в разработке и эксплуатации разведочной скважины.
Разведочная скважина обычно бурится вертикально, то есть без заметного отклонения от места забуривания.
В самом общем виде, конструкцию разведочной скважины графически можно представить так:
В последние годы при разведочном бурении активнее остальных средств применяются электрические турбобуры.
В ходе разведочного бурения особая роль принадлежит буровому раствору.
Буровой раствор должен:
3 ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ БУРЕНИЕ. ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИНЫ
3.1 ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ БУРЕНИЕ
рис. 1 Типы профилей наклонно-направленных скважин
3.2 ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИНЫ
4 ДОБЫЧА. ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА
4.1 ДОБЫЧА НЕФТИ
1 стадия характеризуется:
Продолжительность стадии зависит от промышленной ценности залежи и составляет 4-5 лет
2 стадия характеризуется:
3 стадия характеризуется:
4 стадия характеризуется:
4.2 ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА
5 ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ НЕФТИ.
После стадии разведочного и эксплуатационных бурений, а также первичной промысловой подготовки следует этап Транспортировки нефтепродуктов или их хранения
5.1 ТРАНСПОРТИРОВКА нефти и нефтепродуктов осуществляется по:
5.2 ХРАНЕНИЕ
6 ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ
Процессы нефтепереработки делят на Первичные и Вторичные
Источник: dom-srub-banya.ru
Что такое скважина законченная строительством
Комплекс технико-экономических показателей буровых работ достаточно разнообразен и характеризует объем буровых работ, темпы бурения и строительства скважин, использования баланса времени строительства скважин и экономическую эффективность ведения буровых работ. [c.27]
К показателям темпов бурения и строительства скважин относятся механическая и рейсовая скорости проходки (в м/ч), техническая, коммерческая и цикловая скорости бурения (в м/ст.-мес). Они характеризуют уровень организации производства, труда и использования основных производственных фондов буровых предприятий. [c.27]
Если месторождение разбуривается с применением наклонного бурения и строительство скважин осуществляется кустами, то будем иметь равенство [c.80]
Между тем, благодаря применению наклонного вида бурения и разбуриванию месторождений кустами скважин на всех морских месторождениях Азербайджана за период 1960—1975 гг. строительством закончено 1942 скважины, т. е. примерно 130 скважин за год. Следовательно, применение наклонного бурения и строительство скважин кустами позволило значительно ускорить темпы [c.83]
Ввиду того, что буровые установки играют доминирующую роль в основных фондах буровых предприятий, от степени их использования во многом зависит эффективность общественного производства в деле строительства нефтяных и газовых скважин. Непрерывный характер. процесса бурения скважин позволяет повысить эффективность использования буровых установок и других элементов основных фондов. Однако изменение фронта буровых работ, необходимость демонтажа буровых установок после строительства скважин, передвижения и монтажа для бурения новых скважин существенно снижают эффективность использования буровых установок. Применение наклонного вида бурения и строительство скважин кустами позволяет существенно сократить указанные простои в использовании буровых установок. [c.92]
Конечной целью бурения скважин является изучение геологического строения данной площади, выявление продуктивных нефтегазоносных горизонтов в разведочном бурении, и строительство скважин для добычи нефти и газа, а также нагнетания воды и газа для поддержания пластового давления в эксплуатационном бурении. [c.124]
В книге изложены вопросы экономики бурения наклонных скважин на нефть и газ. Рассмотрены особенности и экономическая эффективность бурения наклонных скважин. Проанализировано влияние метода бурения на технико-экономические показатели работы долот, забойных двигателей, отдельные процессы бурения и строительства скважин. Показана эффективность строительства скважин кустами и бурения наклонных скважин уменьшенных диаметров. Даны рекомендации по определению средних глубин скважин и планированию коммерческой скорости бурения. Большое внимание уделено резервам повышения экономической эффективности наклонного бурения скважин. [c.232]
Бурение и строительство скважин [c.49]
К показателям, характеризующим темпы бурения и строительства скважин, относятся следующие. [c.60]
В структуре себестоимости добычи нефти и газа около половины приходится на амортизацию скважин. Поэтому одним из важнейших направлений снижения затрат при добыче нефти и газа является повышение эффективности бурового производства. Главными путями экономии материально-технических и трудовых ресурсов при строительстве скважин являются совершенствование систем разбуривания залежей с предварительным обустройством площадей, рациональное размещение скважин, упрощение их конструкции, внедрение размерного ряда буровых установок, применение прогрессивных рецептур промывочных жидкостей, проведение мер по сокращению длительности цикла строительства скважин на основе рационального использования времени вышкостроения и монтажа буровых, бурения и испытания скважин. [c.260]
Бурение является главным элементом цикла строительства скважины как по времени, так и по стоимости. В процессе бурения и крепления скважины расходуются в большом количестве материалы обсадные трубы, тампонажный цемент, глина и реагенты (глинистый раствор), энергия (пар, электроэнергия, энергия двигателей внутреннего сгорания), много расходуется воды для технических целей, используются услуги вспомогательных производств (по цементированию и испытанию колонн на герметичность и проведению электрометрических работ), выплачивается заработная плата буровой бригаде. Вместе с расходами по прокату оборудования и инструмента, обусловленными третьей особенностью бурения (см. далее), перечисленные затраты определяют номенклатуру прямых статей себестоимости сооружения скважин. [c.76]
Бурение — главный элемент цикла строительства скважины как по времени, так и по стоимости. В процессе бурения и крепления скважины расходуются в большом количестве материалы обсадные трубы, тампонажный цемент, глина и реагенты [c.79]
Для обеспечения успешной работы монтажной бригады необходимо следующее рабочие, входящие в состав бригады, должны владеть двумя или несколькими профессиями и хорошо знать оборудование, процесс бурения и строительства буровой должен заранее составляться план перемещения буровых установок правильно оформляться прием и передача бурового оборудования монтажной бригадой буровой бригаде и наоборот, в распоряжении бригады должны находиться соответствующие транспортные средства. Важно установить порядок, при котором монтажная бригада сдавала бы оборудование буровой бригаде за 1—2 дня до начала бурения скважины, это позволит своевременно устранить обнаруженные в ходе приема—передачи оборудования недоделки. [c.70]
Структура техпромфинплана нефтегазодобывающего предприятия полностью соответствует рассмотренной выше. Тех-промфинплан бурового предприятия в силу присущих ему особенностей имеет существенные отличия. Вместо раздела План производства и реализации продукции в нем содержится раздел, именуемый План строительства скважин , кроме того, включен дополнительный раздел Объем буровых работ в сметных ценах .Вместо раздела План по прибыли, рентабельности производства и себестоимости продукции техпромфинплан бурового предприятия имеет два раздела Свод затрат по бурению и испытанию скважин и Смета накладных расходов . Вместо Плана материально-технического снабжения составляется раздел, именуемый Производственный план подсобных и вспомогательных подразделений . Кроме того,, в УБР в специальном разделе планируется План капитального строительства, осуществляемого хозяйственным способом , а План капитального ремонта выделен в самостоятельный раздел. Техпромфинплан бурового предприятия не имеет разделов План по фондам экономического стимулирования и Плановые технико-экономические нормативы И нормы . [c.145]
Число буровых бригад зависит от организации строительства скважин. Если выполняются работы подготовительные, бурение и испытание скважин, то число необходимых буровых бригад [c.53]
Для определения сметной стоимости строительства скважины в зависимости от условий и состава работ разрабатываются более 30 сметных расчетов, объединяемых в сводный сметный расчет. Сводный расчет состоит из одиннадцати глав подготовительные работы к строительству скважины строительство и разборка (передвижка) вышки, привышечных сооружений, монтаж и демонтаж оборудования бурение и крепление скважины испытание скважины на продуктивность промыслово-геофизические работы дополнительные затраты при строительстве скважины в зимнее время накладные расходы плановые накопления прочие работы и затраты авторский надзор проектные и изыскательские работы. [c.178]
Количество электроэнергии, потребное для строительства скважин, рассчитывают по нормам на 1 м проходки и на станко-сутки бурения и испытания скважин (в кВт ч). Данные о плановой проходке и продолжительности бурения и испытания скважин принимаются по планам-графикам строительства скважин. Стоимость 1 кВт ч активной энергии принимают по действующим тарифам для данного района или по расценкам ППР. Путем умножения стоимости 1 кВт ч на расход электроэнергии определяют затраты на потребляемую активную энергию. [c.181]
Графиком планируется продолжительность основных производственных процессов — строительства буровых, бурения и освоения скважин. Каждый вид процессов изображается линиями или прямоугольниками, определенным цветом или формой линий или же над линией пишется название процесса. Продолжительность процесса определяется длиной линии. Планируемый объем проходки указывается цифрами. [c.7]
Из приведенного, возможно неполного, перечня положительных и отрицательных сторон разбуривания месторождений нефти и газа кустами скважин следует, что народнохозяйственная значимость первой группы факторов весомо преобладает над факторами второй группы, влияние которых с развитием техники и технологии бурения и эксплуатации скважин может быть сведено к минимуму. Поэтому в настоящее время разработка всех морских и труднодоступных на суше месторождений нефти и газа осуществляется путем строительства куста из вертикальных и наклонных скважин. Объем бурения скважин кустами на месторождениях Западной Сибири и Каспийского моря достигает до 85—95% по числу законченных эксплуатационных скважин. Благодаря строительству скважин кустами стало возможным за короткий промежуток вре- [c.78]
Даже при соблюдении отмеченного условия коэффициент занятости буровых бригад в бурении при строительстве скважин кустами будет выше, чем при строительстве только вертикальных скважин, т. е. /Со > Со- Это объясняется тем, что перерывы, связанные с наклоном или перетаскиванием вышки и привышечных сооружений, а также подготовительными работами к бурению при строительстве скважин кустами, меньше, чем при переходе буровых бригад на новую точку при бурении вертикальных скважин. [c.82]
Повышение эффективности использования основных фондов неразрывно связано с ускорением оборачиваемости буровых установок. Время оборачиваемости буровых установок выражается числом дней, в течение которых осуществляется один оборот по строительству скважин. Обычно это время представляют как сумму времени на бурение и испытание скважины на продуктивность, монтаж и демонтаж бурового оборудования, транспортировку, ремонт и нахождение буровых установок в резерве. Ни один из этих показателей не учитывает время подготовительных работ к бурению. Имея в виду, что последнее входит в цикл строительства скважин, время оборачиваемости буровых установок можно определить по формуле [c.93]
В стоимость бурений Сб входят все затраты, связанные с подготовительными работами к бурению, бурением и креплением скважины, которые -составляют примерно до 70—80% затрат по строительству скважин. Они зависят от глубины и конструкции скважины и скорости бурения. [c.105]
В цикле строительства скважин уменьшение диаметра последней будет сказываться на процессе бурения, а остальные элементы указанного цикла — строительство и разборка наземных сооружений, монтаж и демонтаж бурового оборудования, подготовительные работы к бурению и испытание скважины на продуктивность — останутся без изменения (имеется в виду, что диаметр эксплуатационной колонны при этом не изменяется, что и обеспечивает одинаковый дебит скважины). Поэтому ввод наклонных скважин нормального и уменьшенного диаметров в эксплуатацию будет зависеть от коммерческой скорости их бурения. [c.125]
Наибольший эффект в строительстве наклонных скважин, как и вертикальных, может быть получен от снижения затрат на процесс бурения и крепления скважин. Расходы на бурение и крепление скважины состоят из затрат на материалы, заработную плату основную, эксплуатацию бурового оборудования и инструмента, транспортные расходы, энергетические затраты и прочие услуги вспомогательного производства. Бурение и крепление представляет собой основной и главный элемент в производственном цикле строительства скважин и занимают значительное место не только в стоимости, но и в цикле сооружения скважины. [c.130]
В строительстве скважин определяющим фактором нормативного содержания отдельных видов оборотных средств является глубина скважин. Особенность бурения для строительства скважин — зависимость количества материальных ценностей от геологических особенностей проводки скважин, от организации производства и особенностей материального снабжения. Расчет потребности оборотных средств ведется в процентах от годового объема буровых работ. В геологоразведочных и поисковых работах рассчитывается норматив по незавершенной продукции. Сюда приходится большой удельный вес нормативных оборотных средств, что связано с особенностями проведения геолого-поисковых работ, большим объемом монтажно-демонтажных работ и большим объемом времени испытания скважин на продуктивность. [c.62]
Строительство предприятий по выпуску специальных материалов для бурения и эксплуатации скважин также занимает незначительное место — 0,5 и 0,8% объема строительно-монтажных работ. [c.85]
Однако этот показатель не полностью отражает объем планируемых (выполненных) работ и их трудоемкость. Он не учитывает таких этапов строительства скважин, как строительно-монтажные работы, подготовительные работы к бурению и испытание скважин. Для более полного планирования и учета выполненных объемов буровых работ в дополнение к указанным натуральным показателям применяют стоимостной показатель сметная стоимость работ, определяемая на основе коммерческих скоростей бурения текущего года и цен на материалы базисного газа. При этом определяют сметную стоимость законченных строительством скважин и стоимость незавершенного производства (проходка в метрах). [c.91]
Главным резервом буровых предприятий является более эффективное использование времени, затрачиваемого на бурение и испытание скважин, и на этой основе — сокращение продолжительности цикла строительства скважин. [c.137]
В себестоимость строительства скважин включаются затраты на заработную плату, материалы, израсходованные в процессе монтажа буровых, бурения и испытания скважин, амортизация бурового оборудования, энергетические и транспортные расходы и т. д. [c.53]
Наибольший удельный вес в затратах времени на строительство скважин занимает процесс бурения и крепления скважин. Техническое нормирование этого процесса осуществляют по отдельным составляющим его рабочим процессам, отличающимся между собой технологией механическому бурению, спуско-подъемным операциям, промывке скважин, спуску обсадных труб, цементированию, измерительным работам и т. д. [c.173]
Важной задачей планирования себестоимости строительства скважин является распределение затрат по целям бурения и отдельным скважинам. Показатели, в соответствии с которыми решается эта задача, приведены в табл. 40. [c.288]
Подготовка производства в бурении предшествует началу сооружения отдельных скважин, их групп. Особое значение подготовка производства имеет при организации разведки и разбуривании новых нефтяных (газовых) месторождений или площадей. Она начинается с изучения особенностей и объемов предстоящих работ по строительству скважин. В процессе изучения определяют степень влияния природного фактора на проведение 1) вышкомонтажных работ (рельеф местности, состояние грунта и подъездных путей, климатические условия) 2) бурения и крепления скважин (глубина залегания продуктивных горизонтов, наличие предполагаемых зон осложнений, крепость разбуриваемых пород) 3) работ по испытанию скважин (число продуктивных горизонтов, их характеристика). [c.100]
Между тем применение наклонного вида бурения и строительство скважин кустами позволило довести количество законченных строительством скважин на морских площадях Азербайджана за период 1960—1975 гг. до 130 за один год. Следовательно, наклонное бурение скважин в значительной степени компенсировало отставание темпов строительства отдельных морских оснований и приэста адных площадок, способствовало ускорению разбуривания морских нефтяных и газовых месторождений, а также повышению оборачиваемости и использования буровых установок. [c.98]
Поскольку жидкость поступает в скважину по множеству каналов, особое значение приобретает состояние околоскважин-ной зоны. Проницаемость этой зоны часто нарушается в процессе бурения и строительства скважины, что, в свою очередь, может существенно снизить ее производительность. [c.53]
Источник: economy-ru.info
Конструкции скважин на воду
Внимание! Рассматриваемые здесь гидрогеологические условия и конструкции скважин относятся к Свердловской области и характерны для складчатого Урала. В других областях геологический разрез может существенно отличаться. Конструкции скважин, оптимальные для Свердловской области, могут быть неэффективны в других районах.
В излагаемых ниже разъяснениях с целью достижения максимальной краткости, а также улучшения восприятия информации понятия были упрощены, глубины – усреднены, а рисунки – выполнены в виде схем.
Геологический разрез Свердловской области
Для лучшего понимания коротко ознакомим Вас с особенностями геологии и гидрогеологии Свердловской области и складчатого Урала.
Рассмотрим залегание пород и водоносные слои.
- Слой 1 — осадочные породы (глины, пески, суглинки, галечники);
- Слой 2 — породы средней плотности (глинисто-щебнистая кора выветривания коренных пород);
- Слой 3 — «коренные» породы – породы, слагающие скальное основание (габбро, граниты, базальты, кварциты, сланцы, известняки и пр.).
Подземные воды
Воды, залегающие в этих слоях, условно можно разделить на:
- «Верховодка», залегающая в приповерхностной, рыхлой части разреза;
- Воды, содержащиеся в коре выветривания;
- Трещинно-жильные подземные воды.
«Верховодка» залегает на глубине до 10 метров, в первом слое пород – осадочном. Это вода, имеющая непосредственную связь с поверхностью, содержащая канализационные стоки, химикаты и другие примеси. «ВЕРХОВОДКА» – НЕ ПИТЬЕВАЯ вода, она мутная, с осадком.
Для водоснабжения «верховодку» не используют, поэтому при бурении скважин ее необходимо тщательно изолировать обсадными трубами, чтобы избежать загрязнения расположенного ниже водоносного слоя. Она может быть использована для полива, мытья автомобилей и других технических нужд.
Воды коры выветривания залегают на глубине от 10 до 30 метров, во втором слое пород – средней плотности.
Далеко не всегда они являются питьевыми, так как могут легко загрязняться стоками из выгребных ям, животноводческих ферм. В них часто встречаются примеси хлора, железа и прочих нежелательных элементов. Для хозяйственного и питьевого водоснабжения воды коры выветривания использовать невозможно.
Трещинно-жильные подземные воды залегают ниже – обычно на глубине от 25 метров, в третьем условном слое пород – в «коренных» твёрдых породах, в трещинах кристаллических пород. Эти воды обычно хорошо защищены от загрязнения с поверхности залегающими выше рыхлыми отложениями. Трещинно-жильные подземные воды не содержат примесей песчаных и глинистых частиц и практически всегда пригодны для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Водоносные зоны тектонической трещиноватости имеют локальное распространение в виде линейно вытянутых узких структур (потоков), в полях слабопроницаемых горных пород. В скальных породах ширина сопутствующих небольшим тектоническим нарушениям водоносных зон трещиноватости, которые представляют практический интерес при поисках источников автономного водоснабжения на небольших площадях, обычно не превышает несколько метров, протяженность их – несколько десятков метров, вертикальная мощность – 50-80 м, реже 100-120 м.
Артезианские скважины в Свердловской области
Дело в том, что АРТЕЗИАНСКИХ ВОД НА ТЕРРИТОРИИ СКЛАДЧАТОГО УРАЛА НЕТ, НЕ БЫЛО и НЕ БУДЕТ. Артезианские воды — это воды межпластовые, формирующиеся в условиях артезианских бассейнов, приуроченных к осадочным разрезам – глинам, пескам и пр.
Такие геологические разрезы характерны для Зауралья и Предуралья, а в Екатеринбурге и окрестностях (радиус — 50 км), вообще отсутствуют. Таким образом, артезианские воды можно встретить только восточнее Талицы или, например, в Пермской области. (можете почитать: Общая Гидрогеология, Шварцев С.Л., Москва «Недра» 1996).
Воды, залегающие на складчатом Урале – это безнапорные трещинно-жильные подземные воды, которые по качеству могут ничем не уступать артезианским, но это не артезианские воды. Не стоит верить тем, кто обещает вам добыть артезианскую воду, и тем более тем, кто говорит, что вскроет подземные реки и озёра, в местных условиях этого тоже нет. Безнапорные жильные подземные воды содержатся в разломах и трещинах скальных пород (ширина трещин редко превышает несколько миллиметров), а тот, кто говорит иное – вероятнее всего занимается профанацией или дезинформацией в маркетинговых целях, т.е. либо сам не обладает, даже начальными, необходимыми знаниями, либо морочит Вам голову с целью получения Ваших денег. В обоих случаях связываться с такими людьми не стоит.
Опасности смешивания подземных вод
При бурении скважин для водоснабжения, «верховодку» необходимо тщательно изолировать обсадными трубами, чтобы избежать загрязнения расположенного ниже водоносного слоя и не отбирать глубинным насосом воду неудовлетворительного качества, залегающую на глубине 5 м, из скважины глубиной более 30 м.
Также, если не поставить обсадную трубу, или поставить ее на недостаточную глубину (не менее 3 метров в слой «коренных» пород) или не проводить работы по изоляции верховых вод, в скважину происходит попадание слабых (рыхлых) пород — например, глины и песка. Эти загрязнения образуют ил, который с течением времени слёживается и уплотняется. Постепенно ил накапливается, а затем, поднимаясь все выше, начинает затруднять доступ воды в скважину («заиливание»).
В худшем случае, слабые породы могут затянуть скважину, и привести к тому, что она обрушится — сомкнётся.
Кроме этого, некачественно обсаженная скважина, открывая путь «верховодке» в продуктивный, ниже залегающий горизонт, вредит всем окружающим, даже правильно пробуренным скважинам. Вспомните пресловутую «ложку дегтя в бочке меда».
Скважина, заложенная с соблюдением всех нормативов (правильно пробуренная и обсаженная материалами, предназначенными для этих работ), при условии штатной эксплуатации, гарантирует минимум 25-40 лет стабильной работы до первого сервисного обслуживания.
Однотрубная конструкция скважины
Как долго может работать скважина, обсаженная одной трубой?
Ежегодно, с мая по сентябрь представители нашей компании принимают от 3 до 40 звонков в день с просьбой отремонтировать скважину, обсаженную одной трубой. Основные жалобы – скважина дает малое количество воды неприемлемого качества.
Детальная ревизия этих скважин в 95% случаях определяет их неремонтопригодность. Но бывают и такие случаи, когда на смежных участках имеется скважина, обсаженная одной трубой, эффективно работающая на протяжении более 10-15 лет со стабильной производительностью и хорошим качеством воды. Причем, у скважин одинаковая глубина.
Скважины с однотрубной колонной, созданные в хозяйственно-питьевых целях (колонна из стали)
Данный вид обсадной колонны устанавливается в тех районах, где коренные скальные породы расположены близко к поверхности (например, гранитные массивы в районе озера Таватуй, Большое Седельниково, Палкино, Уктус и т.д.), либо в районах с крайне сложной геологической обстановкой, где монтаж стальной трубы является единственным решением, гарантирующим стабильную работу скважины на протяжении долгого периода.
Особенностью заложения скважины с такой конструкцией является установка стальной трубы в коренные скальные породы в глубину на 3-5 метров. Коронка на конце трубы в этом случае «намертво» притирается к скале (зачастую просто «вплавляясь» в неё), обеспечивая надежное отсечение рыхлых пород и содержащейся в них «верховодке». Обсадную колонну, смонтированную таким образом, извлечь уже невозможно.
На рисунке слева мы видим случай, когда коренные породы расположены очень близко; справа — когда мощность рыхлых пород существенна.
*Хочется заострить Ваше внимание на том, что такая конструкция скважины жизнеспособна и выполняет свои функции только в случае установки обсадной трубы, изготовленной из стали марки ст.45, либо из стали категории Д. Почему? Все дело в содержании углерода и добавок (присадок), обеспечивающих надлежащую прочность и коррозийную стойкость.
Скважины с однотрубной колонной, созданные в технических целях (колонна из пластика)
При решении задачи водоснабжения в технических целях, на короткое время, допустимо использование конструкции однотрубной пластиковой колонны. Примерами таких целей являются нужды строительства (например, подготовка бетонных смесей для заливки), наблюдение за уровнем грунтовых вод (когда необходимо узнать, на какой глубине находятся грунтовые воды, чтоб правильно выбрать тип фундамента), наполнение пожарной ёмкости и т.д. Срок эксплуатации однотрубной скважины с пластиковой колонной составляет 1, а реже — 2 сезона. Она применяется в случаях, когда качество воды не важно — запах, мутность, наличие механических примесей, отрицательные микробиологические показатели не играют никакой роли.
Процесс создания такой скважины крайне прост: бурение без центрирующих устройств, коронкой одного диаметра, больше внешнего диаметра трубы на 5-8 мм. Материалом может послужить любой вид пластиковых труб, обычно наиболее дешевый из имеющихся в наличии. Средняя глубина подобных скважин составляет от 10 до 25 метров, труба устанавливается на любую глубину, насколько позволяет кривизна «скважины» и твёрдость породы. Труба либо ставится на более-менее твёрдую породу, а далее открытый ствол; либо — на всю глубину, при этом труба перфорируется (делаются отверстия) по всей длине.
На представленном рисунке мы видим слева колонну с перфорацией на всю длину, справа — трубу до скалы.
В завершение описания пластиковых однотрубных конструкций перечислим их преимущества и недостатки.
Положительными сторонами являются:
Безусловный плюс — низкая стоимость.
При отсутствии претензий к качеству воды, грамотно расположенная скважина такой конструкции может обладать большой производительностью, поскольку мы выкачиваем по пути все подряд — и «верховодку», и «грунтовку», и встречающиеся безнапорные подземные воды.
Отрицательными сторонами являются:
Наличие биологических загрязнений (такую воду использовать в качестве питьевой НЕЛЬЗЯ).
Наличие механических примесей.
Сезонная зависимость производительности скважины (при небольшой глубине скважина зимой перемерзает – вода «заканчивается», точно также она может отсутствовать и в засушливое лето).
Краткий срок службы (при работе скважины вместе с водой, высасывается гумус, песчинки и прочий «мусор», который наслаивается на забои и довольно быстро забивает перфорацию. Как только это происходит, скважина «умирает»).
*На сегодняшний день порядка 20-45% всех предложений на рынке составляют именно скважины с однотрубной конструкцией, при этом декларируется стоимость в 2-3 раза дешевле, чем на конструкции, обсаженные по всем правилам и нормативам. Безусловно, существуют ситуации, когда ресурсов такой скважины вполне достаточно. Но помните о том, что она проживет не дольше пары лет.
Очень скоро Вы заметите ухудшение без того плохого качества и снижение количества поступающей воды. Гарантий от исполнителей работ, утверждающих, что «никаких проблем не будет», как правило, на такие скважины Вы не получите. Впоследствии ремонтировать подобные конструкции всегда нерентабельно и опасно. Однозначно ее придется ликвидировать и бурить новую, затратив при этом немалые средства.
Для скважины долговременного использования существует отработанная годами, проверенная технология — не стоит «экспериментировать». Ведь чтобы надежно запереть двери, Вы выбираете качественный замок с защитами, а не перематываете петли «прочным» скотчем. То же самое сравнение уместно и здесь. Даже если, Ваш сосед утверждает, что его скважина с однотрубной обсадкой «нормально работает», Вам предстоит тратить собственные деньги, и хорошо, если Вы будете заранее знать, чем рискуете.
Подведем итог раздела. В каждой ситуации всегда выбирается конкретная конструкция и материалы. Не забывайте, что есть экономия, а есть псевдоэкономия. Часто переделки конструкции и ремонты, а также дополнительные затраты, связанные с проведением работ, оказываются более дорогим вариантом, чем изначально сделанная добротная скважина, которая является не только более надежной, но и дает более качественную воду. Принимая решения об удешевлении, Вы должны четко знать поставленные задачи и возможные последствия каждого конкретного варианта выполнения, чтобы сделать осознанный, правильный выбор между экономией и качеством.
Двухтрубная конструкциях скважин на воду
Скважиной с двухтрубной обсадкой называют конструкцию, состоящую из двух колонн (кондуктор и рабочая колонна), вставленных одна в другую по принципу телескопа. Обе трубы должны выходить на поверхность и выступать на высоту 0,5 метра (согласно установленным нормативам на заложение скважины).
Внешняя технологическая колонна — кондуктор — монтируется на глубину до разборной скалы и упирается в неё. Кондуктор является первым эшелоном защиты от верховых вод, задает механическую прочность конструкции, значительно увеличивает срок эксплуатации, а также обеспечивает сохранность скважины от ударов и механических повреждений на поверхности во время работ, проходящих в непосредственной к ней близости (земляных, общестроительных, ландшафтных и пр.).
Внутренняя колонна – рабочая – должна монтироваться на глубину не менее 3-5 метров в коренные скальные породы (т. е. 20-50 м от поверхности). Рабочая колонна служит для отсечения «верховодки», залегающей в приповерхностной, рыхлой части разреза, и подземных вод, содержащихся в коре выветривания, обеспечивая добычу подземных вод из скальника стабильно высокого качества.
Зачем нужна двухтрубная конструкция?
Бурение скважины с монтажом двухтрубной конструкции в условиях Складчатого Урала не требуется только в случаях выхода скальной породы на глубине 0,5 метра от поверхности, или когда скважина бурится с целью отбора верховой воды в технических целях. Во всех остальных случаях, которые составляют 95% от общего числа скважин — двухтрубная конструкция с использованием внешней стальной трубы необходима.
Почему в скважину необходимо монтировать две трубы, если добыть воду можно и с одной? Почему все нормативы на промышленные скважины требуют установки МИНИМУМ двухтрубной конструкции? Ответ на эти вопросы, как бы это не парадоксально звучало, заключается в том, что такой подход является наиболее выгодным с экономической точки зрения.
Давайте более подробно ознакомимся с механизмом влияния внешних факторов на срок службы скважины и нейтрализацию этих воздействий при правильном бурении скважины и монтаже двухтрубной конструкции.
В радиусе 60 км от Екатеринбурга наиболее часто встречаются два типа разрезов в соответствии с типом местности:
- Заболоченная в различной степени местность (на рисунке геологического разреза можно увидеть последовательность слоев: торф, дресва, спрессованный песок, крепкая скала — в основном гранитоиды и габброиды);
- Равнинно-холмистая местность (растительно-почвенный слой, глина, глина с водой и щебнем, разборная скала, дресва и крепкая скала; это в основном вулканогенные и метаморфические комплексы пород – различные сланцы, туфы и пр.). Такой разрез пород мы можем наблюдать на восточном, юго-восточном и южном направлениях.
Ясно, что при бурении (и обсадке) скважины необходимо обсаживать торфяные и глинистые отложения стальной трубой, иначе горизонтальные подвижки и вымораживание грунта нарушат конструкцию.
Ставить пластиковый кондуктор не имеет смысла – он недостаточно прочен для того, чтобы сопротивляться кольцевой нагрузке: его сжимает, рвет и выталкивает на поверхность.
Кольцевая нагрузка — это постоянное боковое давление, механическая нагрузка, идущая перпендикулярно или под углом к трубе вследствие горизонтальных подвижек грунта.
Типы двухтрубных конструкций
- Глухая-глухая (не полная обсадка)
- Глухая-перфорированная (полная обсадка «до забоя»)
- Глухая-перфорированная (не полная обсадка)
Глухая-глухая (не полная обсадка)
Основной причиной установки глухой колонны является требование Полного отсечения водоносных интервалов выше определенной отметки, с целью отсечения вод имеющих химические и/или бактериологические, а так же механические загрязнения в концентрациях существенно превышающих допустимые. Как правило, такими загрязнениями обладают верховая вода («верховодка») и верхние грунтовые воды, которые залегают в рыхлых породах.
Оптимальным решением задачи добычи воды оптимального качества будет полное отсечение всех вод до глубины выхода коренных. Дело в том, что «верховодка» залегает на глубине от 1 до 8 метров в среднем.
Она набирается за счёт осадков, не профильтрована почвой, это вода с полей, канализационные стоки, химикаты и прочие примеси. «Верховодка» – не питьевая вода, мутная, с осадком, её необходимо тщательно изолировать, чтобы избежать загрязнения расположенного ниже водоносного слоя и получать воду только из него. Далее залегают на глубине от 10 до 30 метров верхние грунтовые воды, Подземные воды этого типа могут питаться за счет инфильтрации (просачивания) в глубину верховой воды по всей площади распространения водоносного слоя. Далеко не всегда они являются питьевыми, так как могут легко загрязняться стоком из выгребных ям, животноводческих ферм. В них часто встречаются примеси хлора, железа и прочих нежелательных элементов. Они находятся в рыхлых породах, поэтому их добыча без дополнительных мероприятий по водоподготовке и создания зон сан охраны дает результат в виде воды, содержащей большое количество механических примесей(скважина пескует, либо выдаёт глинистый осадок) и наличия в воде мутности, цветности, а иногда и резких запахов.
На данный момент существует 2 основных типа конструкций и комбинация этих двух типов, позволяющих отсечь верховые и верхние грунтовые воды:
Первым из них, является конструкция, разработанная и успешно применявшаяся в советское время. При монтаже используется 2 стальные трубы из буровой стали, горячекатаные бесшовные трубы, оборудованные коронками. Внешняя технологическая колонна устанавливается до глубины выхода разборной скалы, а внутренняя, рабочая — на глубину + 5 метров после выхода коренной скальной породы.
Эксплуатационная (рабочая) колонна при этом, притирается очень плотно к скале, что позволяет отсечь верховые и грунтовые воды, а также рыхлые породы. Точка окончания трубы находится на глубине 5 метров в коренных скальных породах имеющих большую плотность и твёрдость, категории VII –IX по буримости (сланцы, базальты, габры, граниты, кварцы). Скальные породы этих категорий уже не обрушаются. Поэтому далее идёт голый ствол, через который осуществляется подпитка скважины водами, которые благодаря давлению породы поднимаются вверх до глубины 5-20 м. Скважины заложенные по такой технологии исключительно долговечны, срок эксплуатации составляет 25-50 лет. К минусам данной конструкции можно отнести очень высокую стоимость и работ и материалов, а также коррозию с течением времени.
Вторым из них, является конструкция, использующая трубу нПВХ, которая позволяет создать гидрозатвор. Разработанная немецкими коллегами, специально для замены дорогостоящей обсадной трубы из буровой стали. нПВХ обладает плотностью 1,4 относительно воды (труба тонет) и резьбовым, раструбным соединением усиленным резиновым уплотнительным кольцом.
При монтаже труба устанавливается раструбом на плечо переходов диаметров (сужение диаметра бурения). Раструб при этом работает как пробка, образуя гидрозатвор, и отсекает верховые и грунтовые воды, а также рыхлые породы.
Точка сужения диаметров, обязательно должна находится на глубине 5 метров в коренных скальных породах имеющих большую плотность, для того, что бы исключить трещиноватость, по которой возможно просачивание верховых вод в обход гидрозатвора, далее как и в первом случае залегают скальные породы, которые не обрушаются, а следовательно дальнейшая установка трубы нецелесообразна. Поэтому далее идёт голый ствол, через который осуществляется подпитка скважины. Подробнее о использовании нПВХ её эксплуатационных свойствах и механизмах в основе гидрозатвора, вы можете посмотреть в разделе обсадная труба нПВХ. Конструкция такого типа является наиболее выгодной в соотношении цена-качество и срок эксплуатации до регламентного обслуживания.
Третьим и последним типом конструкции с глухой обсадной колонной является комбинация первых двух. В данном случае внешняя колонна выполняется трубой из буровой стали и притирается коронкой к коренному скальнику и дополнительно устанавливается гидрозатвор при помощи нПВХ трубы.
Такая конструкция наиболее надежна и монтируется в случаях сильных осложнений по геологическому разрезу. Скважина имеющая такую конструкцию наиболее защищена от микробиологической опасности имеет наиболее длительный срок эксплуатации. Отсутствует влияние на воду стальной составляющей конструкции, нПВХ труба же абсолютно инертна и никак на воду не влияет.
Глухая-перфорированная (полная обсадка «до забоя»)
Конструкция предусматривающая перфорированную рабочую колонну имеет цель отбора воды из неустойчивых – обрушающихся пород (силицидхлоритовые сланцы, интенсивно трещиноватые – выветренные гранитойды, известняки, доломиты, гибсы). Такая необходимость возникает при отсутствии твёрдых пород категории VII – IX на глубине доступной для проведения работ, отсутствие водоносов в породах надлежащей плотности, регламентированным требованиями по глубине обсада, вытекающих из рекомендаций по глубине загрузки насоса или технических требований, возникающих при установке обсадной трубы изготовленной из некоторых материалов (например при конструкции использующей в качестве рабочей колонны обсадную трубу ПНД) .
Рассмотрим подробнее требования к установки перфорированной трубы.
Обязательными и необходимыми условиями установки перфорированной трубы в качестве рабочей колонны являются:
- Цементация
- Установка Кондуктора из стали категории «Д» или стали марки ст. 45.
- Интервалы перфорации устанавливаются строго напротив водоносов
* — Единственным допустимым отклонением от установленных условий, является смещение отрезков трубы с перфорацией на 2-3метра ниже водоносных интервалов.
Цементация кондуктора проводится в обязательном порядке. Если цементация не проведена, то верховые воды начинают моментально просачиваться в затрубье, и далее из под «башмака» («башмак» — точка опоры трубы на грунт) рабочей колоны вода поступает в используемый водонос. Происходит загрязнение рабочего водоноса.
Кроме того, после того как вода проделала проход под «башмак», в водонос вместе с водой начинает попадать торф, глина, песок (прочие рыхлые породы) и вся микробиология. Активный водонос быстро засоряется и скважина перестаёт работать. Вместе с тем, вода в скважине будет представлять химическую и биологическую опасность для конечного пользователя.
Кондуктор должен быть изготовлен из стали (категории Д или стали марки ст. 45.) Пластиковые кондукторы запрещены всеми нормами (нигде не регламентировано их использование, цементация пластикового кондуктора не эффективна, осуществить притирку к скальнику на коронку невозможно).
При использовании пластикового кондуктора, уже в первый сезон эксплуатации будет обязательно и неизбежно происходить микробиологическое загрязнение рабочего водоноса. Кроме того, пластиковый кондуктор может покоробить, сдавить, вытолкнуть на поверхность и т.д. Одним из требований установки кондуктора является монтаж его на «коронку» в разборную скалу.
Для пластиковых кондукторах «коронок» нет. Пластиковый кондуктор монтируется с целью удешевления скважины, с целью облегчить работу буровому мастеру, для здоровья заказчика и срока жизни — процесса эксплуатации конструкции полезной нагрузки не несет. Воду из такой скважины пить, как правило, нельзя. Использование оцинкованной трубы также запрещено.
Оцинкованная труба быстро разлагается. Под воздействием блуждающих токов, которые находятся в почве, происходит электрохимическая реакция на гранит, цинк выносится в осадок, железо коррозирует образуя локальные пробоины. Сам по себе цинк не опасен, но окисляясь получается оксид цинка, а это канцероген. К тому же локальные пробоины дают загрязнение верховыми водами и все вышеперечисленные перечисленные неприятности сопряженные с попаданием рыхлых пород в скважину.
Неправильная обсадка перфорированной трубой приводит к разрушению скважины. Развиваются сифузионные процессы, которые ведут к быстрому выходу скважины из строя (скважина начинает постоянно песковать, присутствует мутность, прочие мех. примеси, водоносный интервал перекрывается скважина прекращает работать). Кроме того эти процессы ведут к проникновению верховых вод и загрязнению рабочего водоноса, что делает скважину опасной не только для непосредственного пользователя, но и соседних скважин и их пользователей соответственно в радиусе 50 м.
Глухая-перфорированная (полная обсадка не до конца)
Конструкция предусматривающая перфорированную рабочую колонну с не полной обсадкой имеет цель отбора всей имеющейся воды и из неустойчивых – обрушающихся пород, и из коренных пород. Если для неустойчивых пород требуется обсадка с перфорацией, то для изъятия воды из коренных, твёрдых пород категории – IX и выше обсадка уже не требуется, т.к. обрушений при такой крепости уже не происходит.
Обязательными и необходимыми условиями установки обсадных колон при данной конструкции как и случае с перфорации с обсадкой до забоя будут: Цементация, Установка Кондуктора из стали категории «Д» или стали марки ст. 45., Интервалы перфорации устанавливаются строго напротив водоносов.
Почему стальной кондуктор?
Сдавливание мерзлотными водами. Для установки любой обсадной трубы нужно пробурить породу чуть большим диаметром и вставить в образовавшееся пространство трубу. При этом образуется небольшой зазор между трубой и грунтом (он называется «затрубное пространство»). Спустя некоторое время мелкие камешки со стенок начинают неравномерно осыпаться, и затрубное пространство заполняется рыхлым грунтом с пустотами.
Весной в дневное время при положительных температурах растаявший снег превращается в воду и просачивается в затрубное пространство (пустоты и рыхлый грунт его заполняющие). В ночное время при отрицательных температурах просочившаяся вода замерзает и расширяется (есть у нее такое свойство), соответственно расширяются пустоты и затрубное пространство. Давление оказывается как на породу, так и на трубу, которую сдавливает, но не строго перпендикулярно, а разнонаправлено, толкая ее в разные стороны – под углами, вниз или вверх, на поверхность.
На следующий день вода в расширившемся затрубном пространстве тает, уменьшаясь в объёме. Но образовавшееся свободное пространство заполняет растаявший снег с талой водой с поверхности, а вечером температура снова опускается ниже нуля. Эти циклы повторяются вновь и вновь, постоянно толкая трубу, расширяя затрубье, до того момента, пока не установится относительно постоянный положительный температурный режим.
Сдавливание замерзлым грунтом. Многие виды глинистого грунта, даже при отсутствии грунтовых вод, изменяются в объеме при колебаниях температуры, проще говоря, при замерзании глину пучит. Как правило, при понижении температуры грунт стремится расшириться и выталкивает из себя любые инородные тела на поверхность, даже если тело цельнометаллическое, не имеющее внутри полостей и пустот (например, чугунная болванка). Это явление особенно ярко выражено в случае глинистых грунтов, однако в разной степени проявляет себя и при любом другом разрезе грунта.
Повреждение при монтаже. Если кондуктор не из буровой стали, а из строительной, и тем более, если трубы электросварные, а не горячего ката бесшовные, то высока вероятность появления брака во время монтажа.
При монтаже буровая установка осуществляет давление на трубу. Если сталь низкосортная, то резьбовое соединение может лопнуть, деформироваться, сорваться, сдвинуться и т.д. Такие повреждения приведут к попаданию в пространство между трубами — в уже рабочий водонос — «верховодки», рыхлых сыпучих пород, песка и всевозможных нечистот. Причем о повреждении трубы такого рода заказчик может узнать только от буровика – внутрь скважины Вы заглянуть не сможете и визуально не определите (а буровик, кстати, не заинтересован в том, чтобы афишировать столь существенные недостатки своей работы, скорее всего, Вам никто об этом не сообщит).
Повреждения кондуктора при монтаже скважины (с перфорированной рабочей колонной) равносильны отсутствию кондуктора: через отверстия начинает затягивать песок, гумус, глину, и все это Вы будете выкачивать. Данную ситуацию можно считать аварийной, поскольку она приводит к получению воды только технического качества. С течением времени скважина заилится и «умрет», ее срок жизни сократится максимум до 1-5 сезонов, при этом быстро износится и насос.
возможность просадки стальной трубы (в отличие от пластиковой). При смерзании и размораживании, а также вымораживании грунта, горизонтальных подвижках, вызванных колебанием уровня грунтовых вод (на глубине от 0 до 8 м), почва оказывает давление на внешнюю технологическую колонну — кондуктор. Если колонна кондуктора пластиковая, то трубу может попросту выдавить на поверхность, деформировать либо порвать.
Стальная же труба, в случае качественной установки без нарушения технологии, продолжает выполнять свои функции длительный период без вероятности возникновения каких-либо проблем.
Мы помним, что стальной кондуктор должен притираться к скале, внутри должна быть установлена пластиковая труба – только в этом случае работа называется корректной. Потому что сталь будет защищать пластик, а пластик сохранять воду нормального качества.
Пластиковая труба не оказывает негативного влияния на воду, поскольку не боится коррозии, однако подвержена механическим повреждениям и подвижкам, она более хрупкая и более мягкая, а значит, её может смять, порвать и/или вытолкнуть на поверхность.
Оптимальная конструкция по соотношению «цены-качества» – в комбинации двух этих материалов: сталь + пластик. При совмещении обоих видов труб долговечность и прочность конструкции обеспечивается стальным кондуктором, не соприкасающимся с водой, а качество воды в скважине сохраняется благодаря использованию рабочей колонны из пластиковой трубы.
Трудно спорить, что двухтрубная конструкция скважины дороже, чем однотрубная, особенно пластиковая – разница по стоимости примерно в 3 раза. Но однотрубная пластиковая с самого начала будет работать хуже и проработает меньше. Выбирая 2-трубную технологию, мы минимизируем расходы на установку фильтров, без которых не обойтись при 1-трубной пластиковой колонне, особенно, если труба некачественна и выделяет в воду вредные вещества (например, ПНД из вторичного сырья), или установлена с ошибками.
Сочетание стальной и пластиковой трубы позволяет сохранить конструкцию в лучшем виде во время и монтажа, и эксплуатации. Таким образом, в долгосрочной перспективе мы разумно сэкономим бюджет. Не потребуется перебуривать скважину уже через 3-5 лет, сомневаться в качестве воды, чего не будет при использовании одного пластика либо одной стали.
Двухтрубная конструкция скважины наиболее распространенная и надёжная конструкция скважин для условий складчатого Урала. Но если неправильно подобрать тип и обсадный материал, то скважина выйдет очень дорогой, сложной при монтаже и не эффективной с точки зрения добычи воды надлежащего качества.
Выбор марки стали для обсадки скважины
Существуют несколько видов трубы, отличающихся по качественному составу материала изделия.
Строительная сталь
Труба сделанная из стали 2-3 (ст.2, ст.3) непригодна для использования при обсадных работах, поскольку является слишком мягкой и, корродируя, буквально растворяется в скважине, как мыло. Есть еще одна серьезная опасность: мягкая стальная труба может, что называется, «обойтись» (то есть сломаться в скважине, порваться, треснуть по шву, деформироваться по точке соединения). Об этом будет знать буровик, но заказчика чаще всего не информируют, что по причине использования неподходящих материалов произошло нарушение конструкции. Подобную ситуацию исключает применение трубы из качественных материалов.
Сталь 10-20
Труба из стали 10-20 (ст.10, ст.15, ст.20) можно использовать как кондуктор (внешнюю технологическую колонну), однако в качестве рабочей колонны ст.10, ст.15 — неприменимы для скважины с однотрубной колонной, ст.20 – подходит по самому краю допуска (конструкция получается недолговечной, вода постоянно «несет» ржавчину). Наши специалисты НЕ используют такие трубы для рабочей колонны. Их применение возможно только в качестве кондуктора в двухтрубной конструкции.
Оцинкованная труба
Оцинкованная труба неприменима даже в качестве кондуктора, из-за вредных соединений, образующихся в процессе эксплуатации. На границе «воздух-вода» происходит реакция окисления, цинк выпадает в осадок, окисляется и превращается в канцероген. Оцинкованные трубы для скважин использовать категорически НЕЛЬЗЯ.
Сталь марки 45
Сталь 45 (ст.45) можно и нужно использовать для обсадки скважины. При толщине стенки трубы 5-8 мм износ вследствие коррозии составит примерно 1-2 мкр за год, а для локального пробоя потребуется лет 50. По советским нормативам большинство скважин обсаживалось сталью именно этой марки. Срок службы скважин, при использовании трубы из ст.45, составляет 20-40 лет.
Сталь категории Д
Отличный, практически «вечный» материал. Некоторые скважины, обсаженные трубами из такой стали, работают без нареканий с 60-х годов прошлого века, до сих пор не подавая признаков выхода из строя. Ревизионные работы, проводившиеся нашей компанией на подобных объектах, не выявили износа конструкции, несмотря на более чем полувековой срок эксплуатации. 90-100 лет – не предел для нормальной работы скважины, обсаженной трубами из стали категории Д.
*Обращаем Ваше внимание на то, что трубы марок стали, предназначенных для обсадных работ, выпускаются по ГОСТам, а значит, имеют определённые диаметры (это связано с особенностями бурового инструмента). Обсадная труба из качественной стали может быть только диаметрами: 219 мм, 168 мм, 146 мм, 127 мм, 110 мм.
Источник: ural-gidro.com
Как устроена скважина на воду
Когда отсутствует центральное водоснабжение, обеспечение водой жилого дома доступно с помощью использования природного автономного источника – колодца или скважины.
При выборе варианта автономного водоснабжения все больше владельцев загородных домов останавливаются именно на скважинах. Поэтому актуальным вопросом для многих является, как устроена скважина для воды.
Почему так? Ведь раньше колодцы были повсеместно распространены. Все просто. Скважины отличаются надежной конструкцией, позволяющей не только получать достаточные объемы воды, но и контролировать другие параметры, включая напор, качество.
Из чего состоит скважина?
Уточняя, как выглядит скважина на воду в разрезе, становится понятно, что это достаточно длинный и узкий шурф. Он уходит в земляные недра до пересечения с водоносным горизонтом (пластом, слоем). Такой источник имеет малый диаметр «отверстия» в сравнении с глубиной (длиной) пробуриваемого канала.
К главным элементам конструкции относятся:
- Ствол – вертикальная выработка в земле, куда опускаются обсадные трубы.
- Горизонт – дно, наиболее низкая часть пробуренного канала.
- Устье – самая верхняя точка обсадной трубы, которая выступает на поверхности земли.
А что еще входит в автономную скважину на воду? Во-первых, обсадная колонна, состоящая из нескольких соединенных труб. Она изолирует горизонт от попадания поверхностных загрязнений и защищает риска обрушения стенок. Герметичность стыков обеспечивается с помощью резьбового соединения.
Для придания большей прочности и достижения оптимальной герметичности водяного источника промежуток между внешней поверхностью обсадки и стенками шурфа, заполняется цементным раствором. Без такой процедуры не обходится бурение скважин любого типа.
В нижней части скважины находится сетчатый фильтр. Его назначение – препятствовать попаданию внутрь песка, ила, прочих нерастворимых частиц, растворенных в жидкости. Верхнюю часть обязательно оборудуют оголовком, адаптером или кессоном. Выбор способа зависит от типа насосного оборудования, используемого для подачи воды внутрь автономной системы водоснабжения.
Обсадная труба
Обсадная колонна (труба) – основной элемент строения скважины, необходимый для организации подачи воды от подземного горизонта до домашнего водопровода. Наименование труб отражает их основную функцию – предотвращение обсыпания земляных стенок пробуренного «отверстия».
Обсадку обычно вспоминают, когда начинает интересовать вопрос, из чего состоит источник автономного водоснабжения.
Опускается колонна в грунт после окончания буровых работ. Затрубное пространство заливается бетоном или цементом. Только потом начинается монтаж остального оборудования.
Обсадные трубы отличаются по размерам (диаметру) и материалу. Производители предлагают металлические (нержавеющая сталь), пластиковые.
Фильтры
Также основным элементом, что входит в конструкцию водяной скважины, является фильтрующее устройство. Его задача – очищение жидкости от твердых примесей до того, как она попадет внутрь обсадной колонны. Есть разные типы фильтров.
- Гравийный. Это выполненная из гравия подушка, которая засыпается внутрь скважинной колонны. Ею задерживаются основные донные загрязнения.
Однако использование только такого способа очистки для получения питьевой воды высокого качества недостаточно. Поэтому фильтр используется исключительно как дополнительный барьер перед серьезной системой водоподготовки.
- С перфорацией. При устройстве водозабора на галечных или известняковых породах, где нет мелких примесей, достаточно использовать грубый фильтр в виде трубы со стенками. В них просверлены небольшие круглые отверстия. Им задерживаются обломки, крупные частицы, которые могут повредить насос.
- Щелевой. Такой фильтр монтируется обычно в трубах из пластика, где делаются тонкие и длинные прорези стенок. Жидкость легко просачивается внутрь, а вот песок остается «за бортом».
- Сетчатый. При погружении скважинного ствола в песчаный грунт, работа насосного оборудования обязательно становится причиной постоянного движения песчинок. Чтобы они не попали внутрь канала, требуется установить фильтр с мельчайшими отверстиями.
Производится он из устойчивой к истиранию, коррозии сетки (пластиковой, стальной, капроновой, стеклотканевой). Она закрепляется на каркасе в виде перфорированной трубы аналогичного диаметра и материала, что и обсадная колонна.
- Проволочный. Разновидность фильтра, когда на каркас вместо сетки плотными спиральными рядами наматывается проволока с клиновидным сечением. Стоимость его выше сетчатого типа, однако он значительно долговечнее и прочнее.
Итак, отвечая на вопрос, как устроена придомовая водяная скважина, можно понять, что это длинный шурф в земле до водоносного горизонта. В него вставлена хорошо герметизированная обсадная труба и установлен подходящий фильтр.
Чем обустраивают устье скважины?
За функциональную работу водоснабжения частного дома отвечает способ обустройства, которое может выполняться в различных вариантах. Выбор обвязки непосредственно зависим от периодичности использования скважины, а также финансовых возможностей хозяина и личных представлений о комфорте.
Так что такое обустройство?
Кессон
Первый вариант обустройства – кессон, который используется для защиты от внешних негативных воздействий. Устройство представляет собой своеобразный резервуар, который предохраняет несколько верхних метров скважинного ствола от влияния низких температур.
Крупная «емкость» отличается герметичностью, поэтому его дополнительно используют в качестве «погреба» для размещения скважинной автоматики и систем водоподготовки. Установка внутри кессона фильтров, автоматики, других устройств экономит внутридомовое пространство.
Изготавливаются кессоны из металла, пластика, даже бетонных отливок. Устройство закапывается ниже глубины промерзания грунта (более 1.5 метров).
Скважинный адаптер
При данном способе обустройства труба из скважины выходит напрямую в дом. В Ленинградской области адаптер и труба закапываются на глубине ниже промерзания грунта.
Подразумевается, что вся автоматика и водоподготовка размещены в доме!
Оголовок
Адаптер – наиболее бюджетный вариант. Подходит как для летнего водопровода, так и для подключения поверхностного насоса.
Одна часть конструкции монтируется снаружи источника, соединяясь с напорным трубопроводом. Другая часть накручивается снаружи (для этого применяется отверстие в стенке обсадной колонны) и соединяется с магистралью водопровода.
Здесь необходимо обеспечить герметичность соединениям, для чего применяются резиновые прокладки.
Принцип работы
В скважине вода располагается в водоносном горизонте, до которого и бурится источник автономного водоснабжения. Для ее подачи наверх используется насосное оборудование необходимой мощности. Чтобы укрепить стенки, монтируется обсадка, в качестве которой применяются трубы из пластика и металла. Именно так можно ответить на вопрос, как устроена скважина для воды.
Такой источник имеет следующую схему функционирования:
- Из водоносного пласта подается вода, проходящая сначала через фильтры, а потом уже попадающая внутрь трубы, размещенной в колонне.
- Действующий насос создает напор.
- Вода поступает на поверхность и отправляется в путь по водопроводу.
Это общая схема работы автономного источника воды. При этом процесс, как работает скважина, может изменяться в зависимости от различных факторов. Также стоит рассмотреть наиболее популярные разновидности водяных источников.
Артезианская скважина
Самый трудоемкий, дорогой и одновременно наиболее надежный способ для обеспечения частного дома или нескольких жилых объектов водой. Жидкость поступает из водоносов, находящихся в глубинах известняковых пород, куда проникает минимальное количество грязных веществ.
При уточнении, из чего состоит артезианская скважина для воды, можно понять, что ее конструкция может включать фильтр грубой очистки, насосное оборудование, обсадную колонну, автоматику.
Самым заметным недостатком такого водяного источника выступает как стоимость бурения (до 500 000 руб.), так и непредсказуемый минеральный состав, требующий дорогостоящей очистки.
Скважина на песок
Считается, что этот источник – самый простой вариант получения после открытых водоемов и уходящих в прошлое колодцев. Итак, что такое скважина на песок?
Это тонкая труба, которая погружается в грунт на глубину до 30 метров. Окончанием трубы становится фильтр (обычно металлическая мелкоячеистая сетка) для недопущения попадания внутрь крупных загрязняющих частиц.
Название источника отражает расположение водоносного горизонта. Для таких объектов вододобычи он всегда располагается в песчаной линзе. Такое требование обосновано не столько технологией создания, сколько возможностями. Состав непостоянен и подвержен поверхностным загрязнениям.
Источник: gmontage-spb.ru