Группа компаний Семиречье- бурение скважин на воду, бурение артезианских скважин, водоснабжение, проектирование водозаборов   Перейти на главную страницу сайта Компании Семиречье Контакты компании Семиречье Карта сайта компании Семиречье Заявка на бурение артезианских скважин
    Телефоны группы компаний Семиречье

Способы бурения скважин на воду

 

Современные способы бурения скважин на воду

В практике бурения скважин на воду наиболее широкое применение получили следующие способы: вра-щательный с прямой промывкой, вращательный с обратной промывкой, вращательный с продувкой воздухом и ударно-канатный.

Каждый из этих способов имеет преимущества и недостатки, а следовательно, и рациональную область применения применительно к решению конкретных задач, а также гидрогеологическим и другим условиям произ-водства работ.

До середины 40-х годов основным способом бурения артезианских скважин на воду в нашей стране был ударно-канатный. Далее началось интенсивное внедрение вращательного способа бурения с прямой промывкой глинистым раствором. В настоящее время наиболее широкое распространение получил вращательный способ бурения с прямой промывкой. В последние годы в практику буровых работ с большим успехом внедряется вращательный способ бурения с обратной промывкой.

Первые попытки применения вращательного способа бурения с продувкой воздухом относятся к началу 60-х годов, но из-за специфических особенностей он используется в настоящее время в ограниченном масштабе.

Преимущества, недостатки и рекомендации по применению различных способов бурения приведены в таблице 1.

Большими преимуществами отличаются установки комбинированного бурения, в которых используются не один, а два способа бурения, например вращательное бурение с обратной промывкой с ударно-канатным (УКС-22М-ОП, УКС-ЗОМ-ОП) и вращательным способом с прямой промывкой (УРБ-2А-ОП, УРБ-ЗА3, 1БА-15В-ОП, 1БА-15К и др.). Причем бурение скважин с обратной промывкой проводят путем несложной переоснастки серийных буровых установок.

Наиболее полным показателем оценки того или иного способа бурения и типа установки является стоимость 1 м3 добываемой воды. При этом необходимо также учитывать и проектный показатель возможного количества добытой воды за весь срок работы скважины. Срок эксплуатации скважины и снижение ее производительности (уровня) также могут оказать существенное влияние на выбор способа бурения. Так, скважины, пробуренные вращательным способом с промывкой глинистым раствором, сравнительно быстро (иногда в течение 2— 3 лет) снижают настолько производительность, что требуется их восстановление артезианских скважин или бурение новых скважин.

При бурении водозаборных скважин в районах со слабой гидрогеологической изученностью, а также при бурении разведочных скважин для обоснования выбора того или иного способа бурения должны быть известны показатели гидрогеологической информации (Башкатов, Тесля, 1970), которые приведены в таблице 2.

Если данный способ бурения не удовлетворяет этим требованиям, то его заменяют или применяют новые технические средства и технологию опробования водоносных горизонтов. Так, широкоизвестный роторный способ бурения с промывкой глинистым раствором в рыхлых разрезах, содержащих маломощные и слабонапорные водоносные горизонты, в том числе и соленых вод, не может гарантировать решение задачи правильного выбора и оборудования скважины фильтром, так как при разработанной на сегодня технологии бурения практически невозможно определить в разрезе пресные водоносные горизонты и выделить из них наиболее перспективные в фильтрационном отношении. Эту задачу в значительной степени могут решить геофизические каротажные способы (Гринбаум, 1965), а также опробование водоносных горизонтов с помощью испытателей пластов и опережающего способа опробования (Шестаков и др., 1974). Весьма перспективен в этом отношении способ вскрытия водоносных горизонтов с прямой или обратной промывкой водой (Гаврилко и др., 1974).

Анализ указанных факторов позволяет обосновать применение наиболее эффективного способа бурения и типа буровой установки применительно к конкретным условиям производства работ и целевым задачам.

Таблица 1
Характеристика способов бурения

Способ бурения

Рекомендации по применению |

Буровые установки

Вращательный с прямой промывкой

При бурении скважин в породах различной твердости и на разную глубину. В случае применения испытательных снарядов и геофизичекого комплекса скважинных методов. При технологических приемах, обеспечивающих минимальную кольматацию призабойной зоны пласта (бурение с водой, посадка фильтров расходкой, применение аэрированных растворов, разглинизации через промывочные окна и др.). При бурении скальных пород с поверхности использовать буровые установки колонкового бурения

1БА-15В, УРБ-ЗА2, УРБ-ЗАЗ, УРБ-2А2, СБУДМ-1503ИВ, УРБ-4ШМ, 1БА-15К, 1БА-15Н, УВБ-600, УБШ-1м, БУ-50Бр1, БУ-50БрД, БУ-75Бр, БУ-75БрМ, БУ-75БрД, БУ-80БрД, БУ-80БрЗ, ЗИФ-650М, ЗИФ-1200МР и др

Вращательный с обратной промывкой

При бурении артезианских скважин в мягких и рыхлых породах до глубины 200—300 м. При залегании уровня воды на глубине более 2—3 м от поверхности земли При бурении скважин большого диаметра (до 1000—1500 м)

ФА-12, 1БА-15К, УРБ-ЗАМ-ОП, УРБ-2А-ОП, УКС-22М-ОП, УКС-ЗОМ-ОП, УВД-100, УШБ-16-ОП

Вращательный с продувкой воздухом

При бурении на воду в устойчивых против обрушения породах и при водопритоках не более 2—3 л/с. При бурении скважин на глубину до 300—400 м (для имеющегося парка передвижных компрессоров типа ЗИФ-55, ДК-9М и др). В случае применения аэрированных растворов, поверхностно-активных веществ и других средств борьбы с образованием пробок породы в стволе скважины

УРБ-ЗА2, 1БА-15В, 1БА-15Н, УВБ-600, ЗИФ-1200МР, ЗИФ-650М и др.

Ударно-канатный

При бурении скважин в сложных гидрогеологических условиях на глубину до 100—150 м. В случае применения вибрационных механизмов для принудительной посадки и извлечения обсадных труб, а также технологии бурения при доливе воды в ствол скважины и др.

УКС-22М, УКС-ЗОМ, КС-24

Комбинированный (вращательный шнековый, ударно-канатный и вращательный с промывкой)

При бурении шнековым способом в мягких и рыхлых породах до глубины 50 м и оборудовании водоприемной части скважины по технологии ударно-канатного или роторного бурения

ЛБУ-50, УГБ-50М, УШ-1Т, УШ-2Ти др

Таблица 2
Показатели гидрогеологической информации у различных способов бурения

 

Количественные и качественные показатели гидрогеологической информации

Способ бурения

фиксирование водоносных горизонтов, встреченных в процессе бурения

ориентировочная погрешность установления границ залегания водоносных горизонтов

предварительная оценка гидрогеологических параметров водоносных горизонтов при бурении скважин

оценка гидрогеологических параметров водоносных горизонтов откачками или нагнетаниями (наливами)

Вращательный с прямой промывкой глинистым раствором:

сплошным забоем

 

 

 

кольцевым забоем

Маломощные и малодебитные горизонты могут быть не зафиксированы, поэтому после окончания бурения требуется проведение каротажных работ

При уменьшенной длине рейса все водоносные горизонты могут быть зафиксированы. С увеличением длины рейса имеется возможность пропуска маломощных и малодебитных горизонтов

От ±1,0 м и более. При каротажных работах ± (0,5— 1,0 м)

 

 

 

 

При малой длине рейса до ±0,1 м

Весьма неполная. Требуется проведение специальных работ по опробованию водоносных горизонтов испытателями пластов скважинными расходо-мерами и др.

 

 

За счет глинизации продуктивных горизонтов и фильтров наблюдаются значительные сопротивления прифильтровой зоны и фильтра, что искажает природную характеристику пласта и достоверность проводимых исследований. Требуется проведение работ по разглинизации скважин