Анализ профиля и конструкции скважины. Исследование технологии бурения и крепления скважины. Расчет режима бурения, бурильных и обсадных труб. Обоснование выбора бурового оборудования. Применение техники безопасности.
Экономико-организационные аспекты.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.05.2014 |
| Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра нефтегазового дела
к дипломному проекту
«ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА СТРОИТЕЛЬСТВА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СКВАЖИНЫ №2105 НА ВЕРХНЕЧОНСКОМ НГКМ»
Строительство скважин 1 часть
Разработал студент О.В. Бояркин
Руководитель А.А. Фигурак
Оглавление
1. Общие сведения по экономике и геологии района работ
1.1 Цель планируемых буровых работ
1.2 Географо-экономическая характеристика района работ (территории)
1.3 Геология месторождения (площади)
1.4 Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород
1.4.1 Физико-механическая характеристика пород
1.5 Нефтегазоводоносность месторождения (площади)
1.6 Характеристика коллекторских и гидродинамических свойств продуктивных горизонтов
1.7 Зоны возможных геологических осложнений
2. Профиль и конструкция скважины
2.1 Выбор и расчет профиля скважины
2.2 Проектирование конструкции скважины
3. Технология процесса бурения скважины
3.1 Выбор способа бурения
3.2 Выбор породоразрушающего инструмента
3.3 Расчет параметров режима бурения
3.4 Бурение наклонных и горизонтальных скважин
3.5 Технология и технические средства бурения с отбором керна
3.6 Рациональная отработка долот
3.7 Контроль параметров режима бурения
4. Выбор типа и параметров буровых растворов
4.1 Приготовление и регулирование свойств бурового раствора
4.2 Расчет гидравлической программы бурения
5. Бурильная колонна
5.1 Расчет бурильной колонны
5.2 Выбор и расчет конструкции КНБК
6. Крепление скважины обсадными колоннами
6.1 Расчет обсадных колонн
6.2 Технологическая оснастка обсадных колонн
6.3 Подготовка ствола скважины и спуск обсадных колонн
7. Цементирование скважины
7.1 Выбор способа цементирования
7.2 Выбор тампонажного материала и расчет цементирования скважины
7.3 Выбор типа буферной жидкости
7.4 Оценка качества цементирования скважины и испытание колонн на герметичность
8. Обвязка устья скважины
8.1 Схема обвязки устья скважины при бурении, цементировании и испытании
8.2 Схема монтажа противовыбросового оборудования
9.Метод заканчивания скважины и вскрытие продуктивного горизонта
10. Предупреждение и ликвидация осложнений и аварий при бурении и креплении скважины
11. Специальная часть. Причины и способы ликвидации прихватов бурильной колонны
11.1 Разновидности прихватов
11.2 Ликвидация прихватов
11.3 Технические средства для предупреждения прихватов и облегчения их ликвидации
12.Выбор бурового оборудования
13.Вспомогательные цеха и службы
14.Безопасность жизнедеятельности
15.Охрана окружающей среды
16. Экономика и организация производства
16.1 Структура и организационные формы бурового предприятия
16.2 Расчет нормативной продолжительности строительства скважины
16.3 Расчет сметной стоимости строительства скважины
Список литературы
— пластическая вязкость бурового раствора
g- ускорение свободного падения — 9,80665 м/с 2 (точно)
0 — ДНС — динамическое напряжение сдвига
— коэффициент облегчения трубы в жидкости
т — предел текучести
Dд — диаметр долота
Dм — диаметр муфты
Gд — нагрузка на долото
Ка — коэффициент аномальности
Кгр — коэффициент гидроразрыва
Mуд — удельный момент на долоте
Рви — внутреннее избыточное давление
Рни — наружное избыточное давление
Ропр — давление опрессовки
Рг.р — давление гидроразрыва
Рпл — пластовое давление
Pпогл — давление поглащения
Ру — устьевое давление
Pгидр.бур.р- гидростатическое давление столба бурового раствора
Pгидр.ст — гидростатическое давление столба жидкости (воды)
R — универсальная газовая постоянная
Hе — критерий Нунстрема
Re — число Рейнольдса
АВПД — аномально высокое пластовое давление
АНПД — аномально низкое пластовое давление
БСВ — буровые сточные воды
БУ — буровая установка
ММП — многолетнемерзлые породы
ПЭСБР — полимерно-эмульсионный соленый буровой раствор
ПВО — противовыбросовое оборудование
СБТ — стальные бурильные трубы
СНС — статическое напряжение сдвига
УБТ — утяжеленные бурильные трубы
ЦА — цементировочный агрегат
ЦСМ — цементо-смесительная машина
НКТ — насосно-компрессорные трубы (фонтанные трубы)
1.Общие сведения по экономике и геологии района работ
1.1 Цель планируемых буровых работ
Целью бурения эксплуатационной скважины №2105 является добыча углеводородов из Верхнеченского продуктивного горизонта мотской свиты.
1.2 Географо-экономическая характеристика района работ (территории)
Сведения о районе буровых работ приведены табл. 1.1
Значение (название, величина)
Блок (номер и/или название) административное расположение
Год ввода площади в бурении
Температура воздуха, градус
Среднегодовое количество осадков, мм
Максимальная глубина промерзания грунта, м
Продолжительность отопительного периода в году, сутки
Продолжительность зимнего периода в году, сутки
Азимут преобладающего направления ветра
Северо-западный и юго-восточный
Наибольшая скорость ветра, м/с
Зона островного распределения много- летнемерзлых пород, характеризуются повышенными толщинами (60-200 м) в пониженных формах рельефа и островным распределением (0-60 м) на водоразделах рек, нулевые и минимальными толщинами на юго-западных склонах.
Сведения о подъездных путях приведены в табл. 1.2
(гравийное, из лесоматериала и т.д.)
Сведения о площадке строительства буровой приведены в табл. 1.3
Рельеф местности (дна)
Рельеф имеет хорошую расчлененность. Основные формы рельефа — долины рек и водораздельные пространства, изрезанные падями и распадками. Местность лесистая, труднопроходимая вне дорог. Склоны долин обычно крутые. Максимальные абсолютные отметки 860 м, минимальные 360 м. Долины рек иногда заболочены.
Сейсмичность 5-6 баллов.
Долины рек иногда заболочены
Источники и характеристики водо и электроснабжения, связи и местных стройматериалов приведены в табл. 1.4
Название вида снабжения: (водоснабжение: — для бурения, — для дизелей — питьевая вода для бытовых нужд. Энергосбережение, связь, местные материалы) и т.п.
Источник заданного вида снабжения
Расстояние от источника до буровой, км
Характеристика водо и энергопривода, связи и стройматериалов
-для бытовых нужд
1.3 Геология месторождения (площади)
В геологическом строении месторождения принимают участие отложения рифея нижнего, среднего и верхнего кембрия, каменноугольной и юрской систем. Они залегают со стратиграфическим и угловым несогласием на породах архей-протерозойского возраста. Общая толщина осадочной толщи от 1180м. до 1730м. (без траппов), в северо-восточной части месторождения — до 1880м.
В тектоническом отношении месторождение приурочено к большой флексуре, осложняющей западный склон Пеледуйского куполовидного поднятия Непско-Ботуобинской антеклизы. По кровле терригенного комплекса (М2) флексура имеет размеры 55 х 50 км., по изогипсе — 1260 м., высота складки 80м. В разрезе осадочного комплекса встречаются интрузии долеритов и отмечаются разрывные нарушения, некоторые из них затрагивают весь разрез.
В пределах. Непско-Ботуобинской антеклизы открыт ряд месторождений, ближайшие из которых к Верхнечонскому месторождению, на территории Саха-Якутия- Чаяндинское и Талаканское, на территории Иркутской области — Даниловское — газонефтяное, Дулисьминское — нефтегазовое, Ярактинское — газоконденсатное.
Давления по разрезу скважины приведены в табл.1.5
Пластовое давление продуктивных горизонтов приведено в табл. 1.6
Осинский горизонт (1366 -1408 м)
Преображенский горизонт (1625 — 1645 м)
Верхнечонский горизонт (1662 — 1680 м)
1.4 Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород
Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов приведены в табл. 1.7
Нижний карбон
Кембрийская система
Верхний отдел
Средний отдел
Нижний отдел
Мотская верхняя подсвита
Мотская средняя подсвита
Мотская нижняя подсвита
Архей (Кора выветривания + кристаллический фундамент)
Литологическая характеристика разреза скважины приведена в табл. 1.8
Стандартное описание горной породы: полное название, характерные признаки
(структура, текстура, минеральный
Суписи, суглинки, галичники.
Суписи, суглинки, галичники.
Алевролиты с прослоями песчаников, аргиллитов зеленоватосерых. Возможны траппы.
с прослоями песчаника
Алевролиты, мергели, аргиллиты шоколадно-коричневые, зеленовато — серые с редкими прослоями песчаников зеленовато-серых, в подошве — доломитов глинистых с линзами гипсов розовых, белых.
Верхнелитвинцевская подсвита сложена доломитами светлоарыми окремненными с подчинёнными прослоями известняков, брекчий, доломитов глинистых, гипсов.
По своим литологическим особенностям отложения ангарской свиты разделяются на две подсвиты: нижнюю — доломитовюю и верхнюю — галогенно-карбонатную.
Верхняя часть представлена доломитами, известняками темнокоречнивато — серыми, разнозернистыми, мраморизорованными с прослоями каменных солей, сульфато — карбонатных брекчий. Каменная соль белая, серая, крупно кристаллическая с редкими прослоями доломитов, реже ангедрито-доломитов тонко-среднепластинчатых. Траппы могут достигать — 90 м.
Нижняя часть пердставлена ангидритами, доломито — ангидритами пепельно — серыми с прослоями доломитов глинистых темносерых.
Доломиты серые, светло — коричневато — серые, мелкозернистые, тонко-мелкозернистые, среднеплитчатые плотные, участками глинистые, слабые ангидритизированные.
Представлены неравномерным чередованием пластов каменной соли с доломитами.
Верхняя часть представлена доломитами серыми, коричневато — серыми, среднемелкозернистыми с редкими прослоями известняков, доломито — ангидритов, доломитов глинистых.
Нижняя часть свиты предствалена известняками серыми, разнозернистыми с прослоями доломитов, доломито — ангидритами глинистыми, редко каменными солями. Ниже известняки серые, иногда доломитизированные с прослоями доломитов, доломитов глинистых, доломито — ангидритов, ангидритов голубовато — серых, серых.
Переслаивание каменной соли прозрачной, розовой, известняков, доломитов, доломито — ангидритов серых, темносерых. В нижней части свиты: доломиты, известняки доломитизированные серые, коричневато — серые, сгустково — комковатые, кавернозно — пористые, частично засоленные, редко глинистые. В подошве свиты: доломиты, известняки серые с прослоями каменных солей.
Доломиты темно -серые, мелкозернистые с прослоями доломитов глинистых, ангидритов.
Доломиты серые мелко — среднезернистые, кавернозно — пористые, частично засоленные.
Ниже Тонкое переслаивание серых доломитов, доломитов глинистых, доломито — ангидритов.
В подошве доломиты серые.
Вверхней части подсвиты: Ритмичное переслаивание доломитов серых, доломитов — ангидритов, доломитов глинистых темно — серых.
Преображенский горизонт 1625 — 1645 м представлен доломитами реликтово органгенными, коричневато — серыми, пористыми.
Доломиты, аргиллиты темно — серые временами не устойчивые.
Песчаники кварцевые, реже полевошпатово — кварцевые серые, коричневато — серые с прослоями аргиллитов, алевролитов. Прдуктивные пласты представлены пористыми песчаниками. Пласт ВЧ2 представлен полевошпатово-кварцевыми, кварцевыми, реже полимиктовыми песчаниками с прослоями гравелитов, алевролитов и аргиллитов. Содержание песчаников в пласте меняется от 100 до 43%, Пласт ВЧ1 сложен преимущественно мелко- и среднезернистыми песчаниками с редкими прослоями гравелитов, алевролитов и аргиллитов. Содержание песчаников в пласте высокое -80-100%.
1.4.1 Физико-механическая характеристика пород (табл.1.9)
Краткое название горной породы
Плотность, г/см 3
Проницаемость,* 10 —3 мкм 2 (мдарси)
Категория породы по промысловой классификации (мягкая, средняя и т.п.)
Супеси, суглинки, галичники.
1.5 Нефтегазоносность месторождения (площади)
Характеристика газоводоносности соответственно приведена в табл. 1,10;1,11;1,12.
Таблица 1.10
Индекс стратиграфического подразделения
Плотность, г/см 3
Подвижность,
дарси на сантипуаз
Содержание серы, % по весу
Содержание парафина, % по весу
Свободный дебит, м 3 /сут
Параметры растворенного газа
В пластовых условиях
Газовый фактор, м 3 /м 3
Содержание сероводорода, % по объему
Содержание углекислого газа, % по объему
Относительная по воздуху плотность газа
Коэффициент
Давление насыщения в пластовых условиях, кгс/см 2
Є1mt2
2,35-10,4 ср.
76,4-85,0 ср.
Є1mt1
Верхне-
чонский
Вч1+Bч2
Таблица 1.11
Индекс стратиграфического подразделения
Состояние, (газ,
Содержание сероводорода, % по объему
Содержание углекислого газа, % по объему
Относительная по воздуху плотность газа
Коэффициент сжимаемости газа в пластовых условиях
Свободный
Индекс стратиграфии-ческого подразделения
Плотность, г/см 3
Свободный дебит, м 3 /сут
Относится к источнику пищевого водоснабжения (Да,Нет)
Надсолевая гидрогеологическая формация
1.6 Характеристика коллекторских и гидродинамических свойств продуктивных горизонтов
В разрезе осадочной толщи выявлен ряд промышленно нефтегазоносных и перспективных горизонтов с доказанной нефтегазоносностью, имеющих региональное распространение: верх-нечонский, преображенский, устькутский, христофоровский и атовский.
Положение ГНК и ВНК, установленное по данным испытания скважин, для отдельных залежей верхнечонского горизонта соответственно изменяются от -1215 до — 1260,5 м и от — 125,4 до — 1283 м.
Анализ гидродинамических исследований скважин верхнечонского объекта показывает, что коллекторы ВЧ1 и ВЧ2 порового и трещинно-порового типа имеют высокую послойную и зональную неоднородность. Особенностью продуктивных горизонтов, осложняющей разработку месторождения, является засолоненность пород-коллекторов при отсутствии опыта разработки таких месторождений, в том числе, методами заводнения.
Разрез месторождения представлен породами кембрийской и каменноугольной систем. Промышленная нефтеносность месторождения связана с песчаниками терригенного комплекса нижнемотской подсвиты — верхнечонским горизонтом (пласты ВЧ1, ВЧ2, ВЧ1+ВЧ2) карбонатами преображенского горизонта (Пр) среднемотской подсвиты и осинским (Ос) горизонтом усольской свиты. Наиболее изучены в геологическом отношении и подготовлены к промышленному освоению залежи углеводородов в отложениях верхнечонского и преображенского горизонтов, т. е. два объекта эксплуатации: верхнечонские горизонты — основной объект и преображенский объект — возвратный.
Верхнечонский продуктивный горизонт по блоку № 2 представлен двумя пластами песчаников: верхним по разрезу — ВЧ1 и нижним ВЧ2. толщина их в пределах 4,0-13,0 и 12,6-21,4 м соответственно.
В целом по месторождению пласты ВЧ1 + ВЧ2 отделены глинистым разделом толщиной 1,4-20 м, которая уменьшается и полностью выклинивается в северо-западном направлении в блоке № 2. В результате оба пласта сливаются и образуют гидродинамически единую пачку, индексируемую как пласт ВЧ1+ВЧ2, толщина его от 13,6 до 28,4 м. Далее по простиранию в том же северо-западном направлении происходит постепенное сокращение толщины пачки за счет выклинивания нижележащего пласта ВЧ2.
Продуктивные отложения Преображенского горизонта повсеместно представлены доломитами. Эффективные толщины пласта выделяются по ГИС в разрезах большей части площади месторождения, за исключением скважин, пробуренных на его крайнем северо- и юго-востоке. Величина их изменяется от 1,4-2,2 до 16,2-18,0 м. В скважинах западной и северной части площади они составляют 10,0-12,0 м. На востоке территории аналогичные толщины встречаются в единичных скважинах.
Источник: revolution.allbest.ru
Бурение эксплуатационных скважин
Бурение эксплуатационных скважин — это серьезный и ответственный процесс, который напрямую связан с геологическими, гидродинамическими, геохимическими и геофизическими исследованиями.
Процесс бурения эксплуатационных скважин
Эксплуатационным называют тот тип, который уже передан в эксплуатацию. Процесс возведения и бурения горной выработки является довольно сложным. Более того, его невозможно выполнить без тщательной подготовки. Разведочно-эксплуатационные от эксплуатационных отличаются наклонной направленностью.
Термин «разведочно эксплуатационные» условно разделяется на 2 части: разведочную и эксплуатационную. Такое разделение дает возможность подробно разобраться с характеристиками и особенностями каждой части. Важно отметить и тот факт, что эти 2 типа не используются по отдельности, а только вместе.
Эксплуатационные бывают следующими:
- Оценочными. Они проводятся с целью оценки режима эксплуатации пласта и его параметров.
- Нагнетательными. Их необходимо проводить в том случае, если на пласт оказывается прямое воздействие дополнительных агентов. К ним можно отнести закачивание воздуха, воды и т.д.
- Наблюдательными. Такой вид предназначается для проведения наблюдения за давлением внутри ствола, изменениями состава газа, воды и прочего.
Об этапах бурения
Этапы бурения включают следующее:
- Подготовительные работы. Мастера устанавливают основание и осуществляют прокладку путей подъезда. На одной площадке можно разместить до десятка отверстий, благодаря чему существенно сокращаются расходы.
- Выполнение вышкомонтажных работ. На данном этапе специалисты доставляют и производят монтаж установок для бурения. В их обязанности также входит подведение коммуникаций, от которых зависит надежность дальнейшей эксплуатации скважин.
- Проведение испытаний. Методом перфорирования проводятся испытания на практичность и прочность конструкции.
Можно сделать вывод, что возведение эксплуатационных скважин — это сложный и ответственный процесс.
О выработках
Разведочные бурятся в том случае, если возникает необходимость отконтурить месторождение для сбора информации (требуются во время проектирования и разработки залежей газа, нефти). Эксплуатационные устанавливаются после сдачи в эксплуатацию разведочных. Они возводятся для добычи и активной разработки конкретного месторождения.
Этот процесс не только сложный, но и обходится дорого, поскольку требует тщательной подготовки и проведения анализов проб в современных лабораториях.
Бетонные полы на грунтовой основе в результате нарушения правил эксплуатации или длительного использования склонны деформироваться, особенно в местах стыков бетонных плит. Они повреждаются по длине швов, проседают или перекашиваются
Современное строительство предполагает установку в открытых предварительно вырытых котлованах достаточно большого количества разнообразных фундаментов. Фундаменты, возводимые в открытых котлованах, классифицируют по нескольким признакам.
Возведение фундамента принято начинать не с выбора строительного материала, а с анализа грунта на участке, планируемом под застройку, иначе вместо прочной конструкции можно получить проблему.
Рано или поздно каждого владельца малоэтажной застройки из кирпича начинает озадачивать вопрос необходимости ремонта фундамента. При первых же признаках разрушения основы нужно пригласить специалистов или самостоятельно заняться ее восстановлением. Предпринимаемые действия будут зависеть от факторов, которые привели к разрушениям.
В качестве строительной спецтехники сваебойную машину стали активно применять во 2 половине 20 века. Благодаря новому оборудованию застройки появились на ранее неосвоенных территориях со слабыми грунтами.
Составные сваи — это железобетонные конструкции, которые состоят из нескольких элементов квадратного или круглого сечения. Их используют вместо одномодульных аналогов, когда нужно углубиться в земную твердь более чем на 12-14 метров, а также при наличии высокого расположенных грунтовых вод.
При обустройстве фундамента на первом плане всегда надежность. При этом проектировщики не забывают и об экономии денежных средств. К надежным и относительно недорогим конструкциям относится свайный фундамент. При его монтаже учитывают отказ сваи — необходимую глубину погружения опоры в грунт за единицу времени.
Если свайный фундамент устраивается для небольшого здания, то все работы можно выполнить вручную. Но если стройка масштабная, то не обойтись без специальных машин и оборудования для свайных работ.
Источник: burinzhstroy.ru
Какой должна быть правильная конструкция скважины на воду
Общеизвестно, что основное назначение скважин — добыча полезных ископаемых, которыми являются нефть газ и вода, из недр земли, но мало кто знает, что существуют и другие их виды. Скважины используют для выполнения вспомогательных, нагнетательных, специальных и геологоразведочных работ. Хотя конструкция скважины для каждого добываемого ресурса или выполняемых работ существенно отличается от аналогов, между ними есть много общего.
Скважиной называют выработку круглого сечения в земной коре, диаметр которой существенно меньше ее длины, полученную буровым методом с поверхности или в земле под любым угловым направлением к горизонту без прямого доступа человека к каналу. При рассмотрении конструкции всех видов скважин используют терминологию, принятую для их описания в добывающей отрасли.
Рис. 1 Забор воды из скважины электронасосом
Понятие конструкции и основные элементы скважины
Конструкция для скважины — это набор элементов почвенной выработки с диаметром в поперечнике, значительно меньшим их длины, обеспечивающим долговечное и надежное создание канала между поверхностью земли и вскрытым глубинным пластовым флюидом. Основное назначение скважинного канала — геологоразведка и оценка подземных ресурсов, исследование структуры разреза, поддержание давления рабочего пласта, контроль эксплуатации месторождений, добыча природных ресурсов.
Скважины делят на следующие составные части:
- Ствол скважины — почвенная выработка, в которой расположены обсадные и фильтрующие трубы.
- Устье — начало скважинного ствола из отрезка трубы, закрепленного на поверхности земли.
- Забой — нижняя часть скважинного канала, дно.
- Цементирующее кольцо — цементно-песчаная смесь, накачанная в пространство между стенками ствола и обсадной трубы, выполняет функции герметизации и упрочнения скважинного канала.
Рис. 2 Схематичная конструкция скважины
- Фильтр — нижний участок скважинных обсадных труб, погруженный в пласт с добываемым ресурсом. В качестве фильтра используют часть ствола без обсадных труб, на дно которого помещает мелкозернистый гравий или специальное фильтрующее устройство.
- Обсадная колонна — соединенные вместе и погруженные в ствол обсадные трубы, нужна для изоляции скважинного канала от земляной породы ствола. Обеспечивает эффективную и надежную эксплуатацию скважины, предотвращая попадание в канал почвы и защищая его от внешнего давления.
В нефтегазодобывающей промышленности используют промежуточные обсадные колонны, служащие для разделения несовместимых геологических зон, требующих различных режимов бурения скважинного канала. В буровой отрасли применяют следующие промежуточные скважинные колонны:
- Сплошные. Полностью перекрывают весь ствол независимо от расположения основного интервала.
- Хвостовики. Колонны, предназначенные для крепления только необсаженного интервала скважины с частичным перекрытием основного.
- Летучки. Специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для закрытия дефектных промежутков основной колонны без учета следующих обсадных колонн.
Рис. 3 конструкция скважины — схематичный разрез
Статья по теме:
Как найти воду на участке для скважины – народные и научные способы. Возможно будет интересно почитать расширенную статью про варианты самостоятельного и с привлечением специалистов воды на участке для бурения скважины или рытья колодца.
Принцип работы скважины на воду
Скважину монтируют для забора воды из подземных водных источников, при этом проводят следующие операции:
- Производят бурение почвы, используя различное оборудование и инструменты в зависимости от глубины, вида водозаборного источника и особенностей строительства скважин в данном районе.
- В полученный канал до водоносного горизонта опускают обсадные трубы с фильтром на конце, соединенные между собой в монолитную колонну посредством резьбового соединения.
- Производят подъем воды с использованием ручных или электрических насосов для скважины поверхностного и погружного типа, подключенных к водопроводной линии при помощи труб.
- Поступающую в дом воду накапливают в водозаборной емкости большого объема, расположенной на верхних этажах или организуют автоматическую систему подачи воды при помощи приборов.
Конструкция скважины на воду — основные элементы
При бурении скважин принимают меры для защиты канала от осыпания, для этого в устройство добывающих воду скважин включают несколько основных элементов.
Рис. 4 Внешний вид обсадных труб
Обсадные трубы
Обсадные трубы используют для укрепления и герметизации скважинного ствола, основными материалами их изготовления является металл, пластик и асбестоцемент. Металлические трубы выпускают из обычной или нержавеющей стали, также бывают оцинкованные и эмалированные виды.
Помимо резьбы, трубы соединяют между собой посредством сварки или при помощи муфт.
В последнее время особой популярностью пользуются трубы из полиэтилена низкого давления ПНД, широко применяемые в распространенных скважинах на песок. Пластиковая эксплуатационная колонна может составляться из труб, имеющих длину 3 или 6 метров, а их наружный диаметр, рассчитанный на установку глубинных погружных электронасосов, обычно равен 90, 113, или 125 мм.
Донный фильтр
В устройство добывающих воду скважин на песке обязательно входит фильтр, который располагается в забое обсадной колонны и погружен в водоносный горизонт. Существует несколько разновидностей скважинных фильтров, отличающихся конструкцией и принципом работы.
Гравийный
Самый простой вид, создается путем подсыпки в забой скважины гравия с мелким зерном. Гравийная подушка препятствует забору грязевого раствора в скважине из песка и ила со дна, снижая таким образом нагрузку на фильтрующие поверхности обсадных труб и электронасоса.
Рис. 5 Скважинные фильтры – особенности конструкций
Щелевой
Простое устройство со стенкой обсадной трубы, имеющей поперечную или продольную перфорацию в виде тонких надрезов. Через узкие щели хорошо проходит вода, а мелкие частицы песка отсеиваются. Такая конструкция в основном используется в трубах из ПНД.
Сетчатый
Представляет собой мелкую сетку из коррозионно-устойчивых материалов (пищевая нержавейка или стеклоткань), обладающую высокой стойкостью к истиранию. Основной недостаток конструкции заключается в ее повышенном сопротивлении водному потоку (на 20 — 40 %), в некоторых случаях при малом дебите это может привести к недостатку воды в источнике.
Дырчатый
Конструкция используется в условиях, где требуется высокая прочность, представляет собой трубу с большим количеством просветленных круглых отверстий. Перфорированный фильтр применяют в источниках с малым объемом подачи и низким напором.
Проволочный
Выполнен из нержавеющей проволоки треугольного сечения, намотанной плотными рядами на перфорированную обсадную трубу. Отличается высокой прочностью и долговечностью, напрямую связанными с сечением используемой в нем проволоки.
- Возможно будет интересно: Как прокачать скважину после бурения
Основные методы и оборудование для обустройства скважин
Для забора воды из скважин используют погружные и наружные электронасосы, насосные станции, поверхностное насосное оборудование может располагаться рядом со скважинным устьем или на некотором расстоянии от него. Для подключения электронасосов к скважинному источнику используются различные методы и оборудование, рассчитанные на разные типы электронасосов.
Оголовок
Если необходимо решить вопрос крепления погружного электронасоса и защиты скважинного канала от проникновения грязи и осадков, применяют оголовок, который устанавливают поверх обсадной трубы. Устройство рассчитано на стандартный диаметр, может быть выполнено из пластика, стали или чугуна, способно выдержать вес подвешиваемого насосного оборудования до 250 кг. в пластиковом исполнении и до 500 кг. при использовании металла. В типовой конструкции предусмотрено размещение карабина для подвешивания электронасоса и выходное отверстие, через которое пропускает напорную трубу при подключении к линии.
Конструктивно оголовок выполнен из двух частей, которые соединяют после погружения электронасоса в скважину. Для этого на обсадную трубу надевают фланец, прижимая его к поверхности земли, устанавливают резиновое кольцо и сверху ставят второй фланец с подвешенным электронасосом, неподвижно фиксируя его с помощью болтов.
Адаптер
Адаптер позволяет подключать поверхностный центробежный электронасос или насосную станцию к скважине через трубопровод, если они расположены на некотором удалении. Трубы при этом располагаются под землей, что исключает их промерзание в зимнее время, второе преимущество данного подключения — увеличение глубины погружения напорного трубопровода в скважину за счет опускания ниже уровня земли, которая в поверхностных насосах не превышает 9 метров.
Адаптер выполняется в виде двух частей, одна из которых с подключенным напорным трубопроводом располагается в скважинном канале, а вторая с подсоединенной к ней водопроводной магистралью находится снаружи. Обе части соединяются через стенки обсадной трубы с помощью резьбы и изолирующей резиновой прокладки.
Рис. 8 Адаптер – конструктивное устройство
- Возможно будет интересно узнать про охранную зону водопровода и канализации
Кессонная яма
Кессонную яму используют в тех случаях, когда электронасос и насосное оборудование для автоматизации его работы расположены рядом со скважинным устьем. Обычно яма выполняется в виде бетонного кольца, углубленного в землю, иногда используется пластик или сварные металлические конструкции, покрытые битумной гидроизоляцией. Во избежание проникновения в забой грунтовых вод вдоль скважинного ствола, дно ямы покрывают цементно-песчаной стяжкой.
Обычно в кессонных колодцах размещают насосную станцию или автоматику управления глубинным электронасосом: гидроаккумулятор, реле давления и холостого хода, манометр. Помимо изоляции от грунтовых вод, кессон обеспечивает защиту от промерзания не только устья скважины, но и всей водопроводной магистрали, которая при его использовании располагается под землей.
Рис. 10 Кессонный колодец
Статья по теме:
Скважина на даче – способы и этапы бурения, обустройство. Возможно будет интересно более подробно узнать не только про конструкция скважины, но и виды скважин на даче, возможные варианты бурения, а также, способы их обустройства
Скважинные насосные агрегаты и автоматика
Для забора воды из скважин в основном используются поверхностные и погружные электронасосы центробежного принципа действия. Преимуществом данной конструкции является возможность создания высокого напора в линии, благодаря применению агрегатов с большим количеством рабочих колес, позволяющих повышать давление в каждой последующей ступени.
Бытовые погружные электронасосы могут поднимать воду с очень больших глубин (около 200 метров), в то время как поверхностные виды используют в источниках с зеркалом воды на глубине до 9 метров от поверхности земли. Для увеличения глубины забора поверхностных моделей иногда используют встроенные или погружные эжекторы, правда при этом их КПД значительно падает.
Рис. 11 Центробежный электронасос
Гидроаккумулятор, реле и манометр
Для автоматизации работы водозаборного насосного оборудования используется автоматика для скважины или насосная станция, состоящая из следующих приборов:
- Гидроаккумулятор. Представляет собой объемный металлический бак с резиновой грушей внутри, которая при включенном электронасосе заполняется водой. Устройство позволяет избежать гидроударов в системе и оптимизирует работу электронасоса, уменьшая количество его циклов включения и выключения.
- Реле. Основным элементом автоматической системы управления является реле давления, которое подключается к линии при помощи штуцера. При появлении давления в системе выше его настроек, встроенная мембрана внутри корпуса реле через механическую систему прерывает подачу питающего напряжения на электронасос, и он отключается. После потребления воды, когда давление в системе падает, реле замыкает контакты и включает электронасос.
- Манометр. Прибор является одним из основных элементов в любой водопроводной системе, позволяет контролировать давление и настраивать оборудование.
Рис. 12 Автоматика в системе управления электронасосами
Конструктивное устройство водных скважин не отличается большой сложностью, основными внутренними элементами, которые устанавливаются при бурении, являются обсадные трубы и фильтр в области забоя. Для забора воды после монтажа скважины используют дополнительное оборудование и инженерные системы (кессон, оголовок, адаптер), позволяющие эффективно подключить электронасос к источнику, учитывая его расположение и вид.
Источник: montagtrub.ru