Технология бурения скважин на воду

Самая распространённая классификация скважин

Если учитывать направление, назначение и глубину бурения, а также виды проходимых пород, можно выделить следующие типы скважин на воду:

  • Абиссинский колодец
  • Скважина на песок;
  • Артезианская скважина (на известняк):
  • Промышленная скважина.

Рассмотрим их более подробно.

Песчаная

Схема устройства песчаной скважины

Это самый популярный источник питьевой воды. Бурение её производится шнековым методом, в результате чего открывается верхний водоносный пласт, который обычно залегает на глубине 20-30 метров.

Какой должна быть песчаная скважина? Это труба, зачастую с диаметром в 10 см. На её конце (в крупнозернистом песке) монтируется фильтр в виде перфорационной трубки с латунной либо стальной обмоткой. Подобное обустройство способствует добыванию за час до 1 м3 – оптимальные объёмы водоснабжения для дачи.

Песчаные «колодцы» обладают следующей конструкцией:

  • Специальный гусак возле устья;
  • Кессон;
  • Грунт насосный;
  • Глина (посредине слоя располагается зеркало воды);
  • Песок (между песком и глиной устанавливают фильтр):
  • Ещё один слой глины (водоупорное дно).

Глубина песчаных источников, зачастую, находится в пределах 10-50 метров. Они обладают следующими положительными качествами:

  • Минимальные сроки бурения. Как правило, уже после двух дней можно приступать к обустройству водопровода.
  • Простота эксплуатации и достойное качество воды.
  • Небольшой уровень затрат на организацию (к примеру, если сравнить с артезианской скважиной).
  • Отсутствие необходимости получения каких-либо особых разрешений.

Тем не менее, песчаная скважина имеет и некоторые недостатки:

  • Средние сроки эксплуатации – 5-7 лет, срок службы с непрерывным использованием редко превышает 15-летний рубеж.
  • Угроза загрязнений в случае близкого расположения канализации.
  • Эксплуатация зависит от погодных условий, поскольку не исключено возможное загрязнение осадочными и грунтовыми водами.
  • Частое заиливание. Требует применения мощных фильтров и частой чистки системы.

Абиссинский колодец

Пример устройства абиссинского колодца

Речь идёт о сооружении, которое защищает источник от верхних вод и загрязнений в виде пыли, грязи и различного мусора. Абиссинский колодец позволяет добывать мягкую воду, не обогащённую повышенным количеством солей и минералов. Данный колодец создают из скважины на песок, углубляя её на 15-30 м, путём применения шнекового способа. Срок службы при постоянной эксплуатации – около 15 лет.

Артезианская

Схема устройства ствола артезианской скважины

Характерная черта артезианской скважины – её большая глубина. Определить данный показатель поможет слой известняка, в который и должна проникнуть обсадная колонна. Известняк с пористой структурой – фильтр природного происхождения, который ликвидирует многие химические элементы и болезнетворные бактерии. Чем выше глубина залегания породы, тем больше в воде будет минеральных солей.

Глубинные источники имеют максимальное количество положительных отзывов благодаря своим положительным характеристикам:

  • Длительная эксплуатация (как правило, от 30 до 50 лет).
  • Высокая производительность. Водоотдача может достигать 4 м3/час.
  • Отличное функционирование не зависимо от погодных условий.
  • Более того, артезианские источники не заиливаются.

Артезианскую скважину можно легко определить по её специфическому строению:

На половине первого участка расположено «зеркало» — статический уровень воды

  • Характерное колебание ширины по всей длине скважины. По достижении известнякового слоя диаметр равняется 13,3 см, следующий участок имеет показатель – 11,4 см, а самый последний сегмент (уровень фильтрового отстойника) – 9,3 см.
  • По первому участку устанавливают металлическую обсадную колонну. Она защищает стены от осыпания, исключает попадание в источник грунтовых вод и мусора.
  • На половине первого участка расположено «зеркало» — статический уровень воды.
  • Известняк находится после слоев песка и глины. Там же начинается второй сегмент. Он защищён перфорированным волокном.
  • В известняке расположен водоносный слой, который и поставляет питьевую воду.
  • На последней части (фильтровом отстойнике) полностью отсутствует защита.

Промышленная

Скважины промышленного типа имеют высокую отдачу (не менее 100 м3/час). Используют их для водоснабжения больших предприятий и различных комплексов. В структуре присутствует несколько обсадных колонн, диаметром не менее 21,9 см. Глубина источника – 300-1000 метров, но её значение может быть и выше. Длительность бурения – до 15 дней.

Основные схемы заканчивания скважин

Заканчивание скважин с открытым забоем

При этой схеме заканчивания скважина эксплуатируется без обсадной колонны в районе нефтеносной зоны. В скважину спускается обсадная колонна, но лишь до верхней границы продуктивного интервала, нефть поступает на поверхность через НКТ.

  • Небольшие затраты, простота конструкции.
  • Радиальный приток жидкости в скважину (360º).
  • Хороший доступ к трещинам в пластовой породе.
  • Высокий уровень гидродинамического совершенства.
  • Влияние глинистой корки на продуктивность скважины, пока стенки не очистятся.
  • Добываемая жидкость будет проходить через все поврежденные интервалы.
  • Отсутствие защиты от обвала стенок необсаженного интервала ствола.
  • Отсутствует изоляция различных интервалов.

Рис. 1. Особенности заканчивания скважин с открытым забоем

  1. Обсадная колонна должна перекрывать верхний пласт, иначе существует опасность, что верхние пласты могут повредить скважину за счет обвала или поступления в ствол нежелательных жидкостей.
  2. Изоляция интервалов невозможна. Если какой-либо интервал должен быть отсечен или подвернут обработке по интенсификации притока, его изоляция невозможна.
  3. Углеводороды поступают непосредственно в ствол скважины, который должен быть достаточно прочный, чтобы выдержать поток.
  4. Флюид должен проходить через поврежденную призабойную зону. Глинистая корка на стенках ствола будет снижать продуктивность скважины.

Заканчивание с открытым забоем подразделяется на подвиды:

  • Открытый забой. Применяют при устойчивом коллекторе, низкой пористой (2) и трещинной (2) проницаемости и высоком пластовом давлении (градиент давления > 0,01 МПа/м).
  • Открытый забой с фильтром в колонне. При относительно неустойчивом коллекторе, высокой пористой (> 0,1 мкм2) и трещинной (> 0,01 мкм2) проницаемости и высоком пластовом давлении (градиент давления > 0,01 МПа/м).
  • Открытый забой со вставным фильтром. При неустойчивом коллекторе, не зависимо от пористой и трещинной проницаемости и низком пластовом давлении (градиент давления

Заканчивание скважин с забоем закрытого типа

Большинство скважин в мире заканчивают забоем закрытого типа. Применяется для  неоднородных коллекторов с чередованием устойчивых и неустойчивых пород, водо- и газовмещающих пропластков с разными пластовыми давлениями.

:

  • Отсутствие необходимости очищать глинистую корку.
  • Перфорации могут обойти поврежденные зоны (при правильных расчетах).
  • Хорошая изоляция интервалов и зон.
  • Возможно многопластовое заканчивание скважины.
  • Хорошая герметичность скважины при хорошем качестве цементажа.
  • Защищенность ствола от обвалов.

:

  • Возможность возникновения скин-эффекта из-за того что ствол не открыт на 360º.
  • Ухудшение проницаемости из-за обломков породы от бурения и перфорирования продуктивного интервала.
  • Высокая стоимость.

Рис. 2. Общий принцип заканчивания скважин с закрытым забоем

Заканчивание скважин с забоем смешанного типа

  1. Забой частично перекрытый колонной применяют при устойчивом коллекторе и в однородной залежи для изоляции напорных горизонтов, расположенных близко от кровли объектов.
  2. Забой частично перекрытый колонной со вставным фильтром используется в случаях при неустойчивом колекторе и в однородной залежи для изоляции напорных горизонтов, расположенных близко от кровли объектов

Полезные советы

При установке скважины любого вида учтите следующие моменты:

  • Водоносные слои располагаются на разной глубине. Скважина должна забирать воду из какого-то одного и сама уходить в один слой, неважно какой глубины, но не пронизывать несколько. В противном случае разная по химическому составу вода (насыщенная разными минералами) может смешиваться и на выходе получится опасный для здоровья коктейль.
  • При выборе места для своей скважины старайтесь отступать от опасных точек с «биологическими отходами» как можно дальше. Между возвышенностью или низиной для скважины выбирайте возвышенность.
  • От фундамента жилого дома тоже надо отступить чем дальше, тем лучше. Ни к чему подвергать конструкцию лишней нагрузке – даже минимальное движение почвы (а вы все-таки углубляетесь в землю при бурении) нежелательно возле фундамента.
  • Мощность насоса обязательно должна соответствовать производительности вашей скважины. Если выбрать оборудование мощнее, оно сразу выкачает всю воду, новая не успеет набраться и на выходе вы получите сначала мутную жижу с землей, потом засор, а то и полный выход оборудования из строя.

Фильтр

Скважинный фильтр – основное устройство, обеспечивающее качество воды из нее. И вместе с тем – наиболее подверженный износу ее узел, поэтому к выбору скважинного фильтра нужно отнестись со всей ответственностью.

Артезианскую воду забирают без фильтрации. Для скважины на известняк чаще всего достаточно простого решетчатого фильтра в виде перфорации на нижнем колене обсадки; она же послужит основой фильтра скважины на песок. Требования к перфорации таковы:

  • Диаметр отверстий – 15-20 мм, до 30 мм смотря по грунту.
  • Скважность фильтра (отношение общей площади отверстий к площади занимаемой ими поверхности) – 0,25-0,30, для чего расстояние между центрами отверстий берут в 2-3 раза больше их диаметра.
  • Расположение отверстий – поперечными рядами в шахматном порядке.
  • Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.

Устройство фильтров скважин на песок

Для скважины на песок необходима еще, во-первых, гравийная засыпка; в данном случае именно она обеспечивает долговременное качество воды, как и в колодце. Ввиду этого в продаже имеются скважинные фильтры со слоем гравия, включенным в состав конструкции. Худа от них не бывает, но ствол скважины нужен большего диаметра, что затрудняет проходку, и без внешней засыпки скважина все равно быстро заиливается.

Далее, если следовать току воды, идет та же перфорированная труба, но теперь она будет несущим элементом, воспринимающим давление породы. Чтобы песок, который гравий плохо задерживает, не испортил весь водоводный тракт, нужен еще песочный фильтр. Он может быть внешним или наружным (слева на рис.) либо внутренним (справа там же). У внешних фильтров преимуществ три: минимальные диаметр и заиливание скважины и глубина установки насоса. Но они легко повреждаются при монтаже обсадки, неремонтопригодны и дороги, т.к. вследствие последнего обстоятельства должны выполняться из очень качественных материалов: сплавы на сетку и проволоку наружных скважинных фильтров стоят дороже серебра.

При установке насоса в скважину с внутренним фильтром ее дном считается его верхний обрез, поэтому объем однократного отбора воды серьезно снижается. Болезнь всех внутренних фильтров – усиленное заиливание скважины из-за просачивания воды в зазор между фильтром и обсадной трубой. Также вследствие этого срок службы фильтра сокращается, а износ насоса усиливается, т.к. в него попадает песок. Нередко поэтому насос помещают в отдельную трубу, насаженную на выход фильтра, что опять-таки требует увеличения диаметра скважины.

Самодельный песочный фильтр

Оптимальный вариант – присоединение насоса непосредственно к выходному патрубку фильтра, тогда и заиливание, и запесочивание прекращаются. Но для этого нужен центробежный насос с заборным патрубком на днище, что намного его усложняет и удорожает, а напор вибрационных часто оказывается мал для скважин на песок.

Фильтрующие элементы песочных фильтров иногда делают самостоятельно из ПВХ труб, нержавеющих пружин и полимерной сетки, см. рис. слева, но фильтруют они плохо и служат недолго. Лучше взять хороший покупной фильтр, уж больно тяжелы условия его работы, а вынуть его, как говорится, целое дело. В таком случае возможны в основном 3 варианта, см. рис:

Современные скважинные фильтры

  1. Полимерный наборно-кольцевой фильтр. Дешевле прочих, но служит меньше и склонен к заиливанию, зато ремонтопригоден: можно поднять и перебрать, заменив плохие кольца. Требует увеличенного диаметра скважины;
  2. Трубчато-проволочный с обмоткой из профилированной проволоки. Немного дороже полимерного, но служит долго и не заиливается. Для ремонта не нужна переборка, достаточно промыть наверху. Был бы оптимальным, если бы не одно «но»: неоднократно отмечены случаи жульничества и производителей, и торговцев, и буровиков – как полностью нержавеющие подаются фильтры, в которых продольные стержни сделаны из обычной оцинкованной проволоки. Проверить, не разломав фильтр, невозможно, но в воде вскоре появляются вредные примеси, а затем стержни полностью ржавеют, обмотка сползает, и весь фильтр приходится менять.
  3. Безопорные сварные фильтры, проволочные и щелевые. Были бы идеальными (последние выдерживают и осадку в ствол снаружи на трубе), если бы не цена: делаются из той самой профилированной нержавеющей проволоки, что стоит примерно как серебро.

Типы бурения скважин

На сегодняшний день существует довольно большое разнообразие типов бурения скважин для питьевой воды, но более распространенными считаются:

  • Роторное бурение;
  • Бурение при помощи ударно канатного оборудования;
  • Бурение буровым патроном;
  • Гидравлическое бурение;
  • Шнековое бурение;
  • Абассинский колодец.

Все напрямую зависит от типа почвы и глубины скважины.

  1. Первый тип бурения зачастую применяется для того, чтобы пройти сложные участки известняка или скальных пород. Благодаря специальной установке с большим долотом на конце, любая порода разбивается под воздействием шарошения, а буровая установка поднимает разбитую породу на поверхность. Непосредственно на буровой установке расположен роторный механизм, который приводится в действие мощным двигателем внутреннего сгорания на поверхности. Для повышения эффективности и производительности, на штангу одеваются специальные грузы, которые позволяют существенно повысить центр тяжести и улучшить проходимость труднодоступных пород.
  2. Второй тип бурения считается методом прошлого века, поскольку им пользовались еще в те времена, когда в древнем Китае были известные императоры. Груз с конусной формой кидали с определенной высоты, за счет чего грунт раздвигался, после чего его уплотняли максимально сильно, чтобы стенки не осыпались. На сегодняшний день рабочие при таком методе используют специальные цоколи, внутри которых и происходит раздвижение грунта. Отработанный грунт попадает в желонку, которую вытягивают и вытряхивают. Такая последовательность продолжается до тех пор, пока не будет, достигнут, нужен уровень бурения. Такой метод зачастую применяется на тех участках, где грунт песчаный или с большим содержанием уровня влажности. Для глиняных грунтов, рабочие применяют стаканы. Если почва каменистая, то первые слои проходят буровым патроном.
  3. Третий тип бурения используется в тех случаях, когда рабочим нужно пробурить скважину глубиной до 300 метров. Такое бурение осуществляется при помощи телескопических наконечников. Это говорит о том, что первая часть буровой установки будет широкой, а каждая последующая гильза, которую рабочие установят, для прохождения глубины будет постепенно уменьшаться в диаметре.
  4. Последний метод, который называется гидробурение, использует в своей технологии водяную струю под огромным давлением с небольшим соплом. Такой тип считается менее продуктивным, чем все остальные, поскольку подходит только для рыхлой почвы с повышенным песчаным эквивалентом. Но, несмотря на тот факт, что такой метод считается максимально простым и быстрым, уплотнительные гильзы необходимо подготовить заранее, чтобы потом попросту установить их и предотвратить обрушение почвы.

Гидробурение весьма не эффективный метод, поскольку максимальная глубина скважины не будет превышать отметку в 15 метров, па диаметр при этом составит от 5 до 30 сантиметров.

  1. Шнековое бурение – считается на сегодняшний день наиболее эффективным способом бурения скважин для питьевой воды, поскольку специальный бур и винтовые лопасти позволяют не только разрушать каменистую и глинистую породу, но еще и выводить ее на поверхность без необходимости менять патрон. Даже геологи используют такой тип бурения для того, чтобы разведать породу, которая залегает глубоко под землей. Но если вовремя не установить обсадные гильзы, то грунт может осыпаться в скважину и все придется начинать с самого начала. Гильзы забиваются при помощи мощных установок, которые при этом не повреждают резьбу, а вода подается наружу при помощи вакуумного насоса глубинной конструкции.
  2. Бурение под названием Абиссинский колодец имеет целый ряд преимуществ. Качество воды будет наиболее высоким даже в том случае, что скорость напора будет составлять порядка 30 литров в минуту. Такой колодец можно соорудить даже в своем подвале, что существенно облегчит подачу воды в дом.

Поэтому каждый человек выбирает тот метод, который подходит для его участка лучше всего.

Тонкости при проходке

Способ разработки при расконсервации скважин и нефтяной залежи в целом.

Довольно часто колонны в скважину спускают секциями. Такой спуск является секционным, а сама колонна — многосекционной. При сложном бурении используют многоколонные конструкции горных выработок. В таких природных условиях буровые работы занимают много времени. В результате происходит значительный физический износ буровых и обсадных труб.

Для предотвращения преждевременного износа используют специальные протекторные кольца. Протекторы также относятся к конструкции скважины и представляют собой 2 резиновые оболочки в металлическом каркасе. Соединяются оболочки между собой с использованием металлических штырей. Протектор устанавливают на рабочих площадках или над ротором буровой при спусковых и подъемных операциях.

Для разделения пластов применяют цементирование. Производится цементирование с использованием специальных растворов. Цементный раствор готовят из специальных составов на воде с дополнительным введением химических ингибиторов и реагентов. Химия вводится для повышения качества, изменения характеристик и скорости твердения растворов. Эти растворы называются тампонажными. От тампонажного раствора напрямую зависит надежность разделения пластов и крепления конструкции скважины.

Абиссинка и песчанка своими руками

Абиссинский колодец (скважина ручного бурения)http://d-otshelnik.forum2x2.ru/t186-topicАбиссинский колодец (скважина ручного бурения) .

Несмотря на свою простоту, абиссинский колодец пользуется большой популярностью среди владельцев дачных домов. Ведь зачастую его дебет выше, чем у песчанки, а пробурить и обустроить его гораздо проще. Но если водоносный горизонт находится ниже уровня, с которого может поднять воду внешний насос, то можно обустроить песчаную скважину. Рассмотрим более подробно монтаж этих двух типов скважин.

Забивка абиссинского колодца

Бурение скважины

Прежде чем начать забивку абиссинки, а именно так называется процесс получения этого источника воды, необходимо подготовить все элементы этой скважины. Они продаются в готовом виде, но и сделать их самостоятельно не особо сложно.

Шаг 1. Из метровой трубы, диаметр которой составляет дюйм, изготавливают основу фильтра. Для этого в стенках трубы на протяжении 80 см через каждые 20 мм друг от друга вырезают отверстия в виде щели.

Шаг 2. На трубу фильтра наматывают проволоку и натягивают сеть фильтрового плетения. Последнюю нужно зафиксировать хомутами через каждые 100 мм.

Ручная установка для бурения скважины

Шаг 3. На дальний конец фильтра устанавливают стальной конус, диаметр основания которого больше диаметра трубы, а высота составляет 100 мм. Наконечник можно заказать у токаря, а надежно фиксировать конус к трубе фильтра его можно припоем из олова.

Таким же способом дополнительно закрепляют сетку.

Разновидность самодельной конструкции для неглубокого бурения

Шаг 4. Для тела скважины готовят метровые или полутораметровые дюймовые трубы с резьбой на обоих концах для соединения.

На подготовительном этапе можно сделать бабку – инструмент для забивки. Для этого берется небольшой отрезок трубы с толстой стенкой, к одному концу трубки приваривают сантиметровое основание, а сбоку – ручки. Вес бабки должен составлять не менее 30 кг.

На подготовительном этапе можно сделать бабку – инструмент для забивки

После подготовительных мероприятий приступают к забивке.

Шаг 1. В выбранном для скважины месте выкапывают приямок площадью в 1 кв.м, а глубиной в полметра.

Простейший вариант агрегата для бурения

Шаг 2. В приямке начинают бурить садовым буром, длину которого постепенно увеличивают при помощи полудюймовых труб, соединяемых их друг с другом с помощью муфт и болтов.

Различные варианты изготовления самодельных буров, приспособленных под определенный тип грунта

Шаг 3. С момента появления насыщенного влагой песка переходят непосредственно к забивке. Для этого подготовленный фильтр соединяют при помощи резьбы с первой трубой. На свободный конец трубы накручивают муфту с завершением, которое защищает трубу от действия удара. Нанизывают бабку и резко ударяют ей.

Фото ударного оголовка

Забивку можно также делать при помощи кувалды, но в этом случае выше вероятность погнуть трубу.

Шаг 4. Во время забивки постоянно заливают воду в скважину и прослушивают. Это необходимо для того, чтобы не пробурить мимо слоя с водой. Прослушка производится так: через каждые полметра трубу скважины поворачивают по часовой стрелке и слушают, какой издается звук. Так, шелест и скрежет свидетельствуют о горизонте песка мелкой и крупной фракции соответственно.

Шаг 5. Как только появится шум, доливают еще воду и смотрят на то, с какой скоростью она просачивается в грунт:

  • если медленно, то заглубляют еще на полметра;
  • быстро – надо углубиться на 30 см.

Когда забивка закончена, приступают к установке насоса.

Оборудование для обустройства скважины

Песчаная

Песчаные виды скважин имеют такую конструкцию:

Конструкция песчаной скважины.

  • у устья предусмотрен специальный гусак;
  • далее идет сам кессон, защищающий устье;
  • насосный грунт;
  • слой глины, в середине которого находится зеркало воды;
  • слой водоносного песка, на его границе с глиной устанавливается фильтр;
  • водоупорным дном является слой глины, который находится за песком.

Скважина на песке менее проблематична в установке, водоносный слой ее проходит через песок. Глубина такой скважины обычно небольшая, она лишь немного превышает глубину колодцев. Такая скважина может давать примерно 0,8 кубов воды за час. Рекомендуется для подачи воды на поверхность применять вибрационные насосы, подойдут «Ручеек», «Малыш». Ставится фильтр только над насосом. Если применять так называемые центробежные насосы, то срок эксплуатации источника воды сократится.

Глубина песчаной скважины обычно составляет от 10 до 50 метров.

Такие виды скважин обычно имеют небольшую глубину — 10-50 м. Есть и исключения, например, для Сергиево-Посадского района глубина может составлять 80 м. Все это требует предварительного исследования, которое и покажет, на каком именно уровне залегает водоносный слой. Забор воды обычно осуществляется с песчаника или с мелового песка.

Из преимуществ необходимо отметить:

  1. Сроки бурения минимальные, они занимают всего 1-2 дня, после чего можно приступать к оборудованию, установке насосов, фильтров, подключению водопровода.
  2. Использование очень простое, а количество и качество воды хорошее.
  3. Стоимость работ приемлемая, особенно в сравнении с артезианской.
  4. Лицензирования скважина не требует, как и особых разрешений, на получение которых обычно уходит много времени и финансовых средств.

Есть и недостатки:

  1. Использование сильно зависит от погодного фактора, так как грунтовые и осадочные воды могут проникать в полость ствола, загрязнять питьевую воду.
  2. Сроки эксплуатации составляют 3-5 лет, максимум 10 лет, а этого недостаточно, так как через определенный период придется оборудовать новый ствол, а это снова финансовые затраты.
  3. Скважина заиливается, требуется регулярная чистка, использование мощных фильтров.
  4. Если рядом находится канализационная система, то вода может быть загрязнена.

Колодец

В старину не было бетонных колец, как сейчас, диаметром от 0,8 до 1,5 м, а колодцы приходилось копать и обустраивать вручную. В те далекие времена колодцы устраивали из стволов мореных деревьев или камней, сооружая сруб. Возведение сруба из камней было очень трудоемким процессом, отнимающим уйму времени. Из дерева устроить сруб было куда проще, но он был недолговечен.

Если бы дерево имело контакт только с водой, то оно могло бы сохраняться до полусотни лет, но наличие воздуха сводило на нет все усилия, и уже на третий-четвертый год дерево загнивало, а вода становилась непригодной для питья.

С появлением бетона, а за ним и железобетона, этот материал стал активно использоваться для изготовления колец, применяемых для обустройства колодца.

Также значительно облегчилось выполнение работ и усовершенствовалась технология бурения скважин, так как земля уже не осыпалась.

Работы выполняются следующим образом: кольцо устанавливается на землю, а внутри производится рытье земли – кольцо под своим весом понемногу опускается.

Когда оно сравняется с землей, то на него ставится следующее и так процесс длится до достижения водоносного слоя и заглубления в него на необходимую глубину. Копка колодца – это не просто каторжная, а еще и довольно опасная работа, так как на пути могут встретиться плывуны или насос не сможет быстро откачивать прибывающую воду.

Виды нефтяных скважин. Классификация нефтяных скважин

На выбор вида скважины, в первую очередь, влияют геологические условия, в которых расположен продуктивный пласт. Так, для разработки нефтяных месторождений используются типы выработок, различаемые по углу отклонения ствола от его вертикальной оси:

– вертикальные нефтяные скважины – не более 5 градусов;

– наклонно-направленные нефтяные скважины – превышающего 5 градусов;

– горизонтальные нефтяные скважины – составляющем около 90 градусов.

Горизонтальные нефтяные скважины имеют свои особенности. Так, строго горизонтального положения у подобных выработок не существует, т.к. пробурить прямую на пластах, залегающих под разными уклонами, просто невозможно. Хотя данное определение не совсем точно с научной точки зрения (не представляет собой строгую прямую линию), оно наиболее подходит к подобному типу разработки.

Так, намного проще и удобнее, а также эффективнее, проводить бурение вдоль траектории залегая нефтяного пласта. В связи с этим напрашивается более обширное определение: горизонтальная нефтяная скважина – это конструкция в виде протяженного ствола, бурение которого проводится по определенному азимуту. Последний рассчитывается исходя из направления целевого пласта, учитывая максимальное приближение к его залеганию.

Еще один тип скважин – многоствольные и многозабойные нефтяные скважины. К ним относят выработки, имеющие два и более стволов, т.е. ответвления от основного. В случае, когда «рукав» располагается выше продуктивного пласта, тип выработки носит название многоствольного (имеет несколько точек пробития пласта). Если же ответвления расположены в самом пласте, скважина считается многозабойной (пробитий несколько, но в одной точке).

Самый редкий тип скважины – кустовой. В этом случае устья стволов расположены на земле максимально близко друг к другу, а их стволы расходятся под землей под разными углами. Как результат – устья оказываются на разном расстоянии друг от друга, что в схематическом виде представляет собой перевернутый вверх ногами куст.

Скважины, которые бурят с целью извлечения нефти – они также называются эксплуатационные нефтяные скважины – делят на следующие категории:

– добывающие нефтяные скважины – предназначены для добычи нефти, попутного нефтяного газа или газового конденсата,

– нагнетательные нефтяные скважины – предназначены для закачки (нагнетания) в пласты воды (сжатого газа, воздуха и пр.).

Кроме основной классификации скважин (добывающие и нагнетательные нефтяные скважины), основа которых – прямое назначение выработки (она приведена выше), существует дополнительная. Так, для поиска, разведки и добычи «черного золота» используют скважины:

– опорные скважины – служат для изучения состава пластов, возраста залегающей породы;

– параметрические скважины – их закладка необходима для расчета перспективности района в плане его нефтеносности, уточнения геологических особенностей грунта;

– структурные скважины – сооружаются для определения перспективных площадей, их непосредственной подготовки к разработке и добыче;

– поисковые скважины – необходимы для обнаружения новых залежей ;

– разведочные скважины – помогают изучить размеры и строение продуктивных пластов, оценить запасы залежей, получить данные для проектирования будущей эксплуатационной скважины;

– наблюдательные скважины – позволяют контролировать проведение разработки;

– дублирующие скважины – их использование начинается при прекращении работ на основном стволе (износ, авария и прочее);

– специальные (водозаборные, поглощающие и прочие) скважины – необходимы для сброса промысловых вод или добычи технических, ликвидации открытых фонтанов и прочего.

Все эти виды с успехом используются в нефтедобывающей отрасли.

Бурение скважин своими руками

Ударно-канатные установки бурения, подходящие для самостоятельных работ,  малогабаритны. Машины группы позволяют сохранить в целостности насаждения на . Углубляться можно в любой его части.

Это привилегия ручного бура. Требования к квалификации управляющего им минимальны. Минимален и список инвентаря для работы. Потребуются: лопата, насос со шлангом, рабочая тележка, емкость под воду и, конечно, бур. К последнему желательно приварить металлические резцы. Они усилят воздействие бура на почву.

Дополнительным инвентарем для обустройства скважины служит проволока из стали для фильтров. Один из них будет донным. Так же, нужны трубы для укрепления стенок хода и щебень для подушки.

Подготовкой к бурению служит шурф. Его выкапывают вручную. Усредненный размер – 1,5 на 1,5 метра. Стенки шурфа требуют укрепления. Выкладывают фанерой или листами металла.

Сделав шурф, можно приступать к бурению. В качестве установки, обычно, используют треногу. Выглядит она как объемный треугольник, точнее, его ребра. Ими становятся бревна или металлический профиль. В высоту каждое ребро равно 4-5-ти метрам.

Строение треноги распределяет давление установки на почву рядом с шурфом, исключая обсыпания и проваливания. Однако, одного каркаса мало. Нужен бур. За счет цилиндрической формы его еще именуют стаканом.

Ударник крепится на лебедку из металла. Трос, в свою очередь, стыкуется с вершиной треноги. Лебедка подбирается длиннее стакана. В противном случае, механизм сломается.

За одно падение в землю, стакан вбирает от 20-ти сантиметров до метра почвы. Максимум приходится на рыхлый песок. Облегчает работу предварительное смачивание грунта.

Такой проще липнет к буру и удобно счищается с него. По мере углубления можно ставить обсадную трубу. Если скважина хорошо держит форму и неглубока, укрепления монтируют по окончании бурения.

При регулярном использовании скважина прослужит 15-30 лет. Дольше забирают воду лишь при бурении артезианских скважин под воду. Ход под землю спускается до 250-ти метров. Самостоятельно такой не пробуришь.

Абиссинский колодец

Абиссинский колодец

Этот вид питьевого источника известен с давних времен. Глубина абиссинского колодца может составлять 8-12 м. Абиссинка имеет очень простую конструкцию:

  • тело скважины образовано трубой, диаметр которой равен дюйму;
  • эта труба переходит в нижней части в заостренный наконечник-фильтр;
  • на поверхности устанавливают ручное или электрическое водоподъемное оборудование.Абиссинский колодец

Преимущества

  1. Такую скважину можно сделать внутри дома, что позволит пользоваться ею даже в зимний период. Если на вашем участке бывают перебои со снабжением электроэнергией, то можно установить и электрический, и ручной насос.
  2. Несмотря на свои небольшие размеры, абиссинский колодец является отличными источником питьевой воды для дачного участка. Ведь в связи с простой конструкцией абиссинку можно легко воспроизвести самостоятельно всего за 10 часов.
  3. Колодцем абиссинку называют условно. Она не подвержена такому влиянию верховодки, поверхностных стоков, поэтому зачастую вода в скважине обладает лучшими показателями, нежели колодезная. Особенно по микробиологии.
  4. В то же время, по минеральному составу вода в абиссинском колодце зачастую выигрывает у артезианской. Это касается неорганического железа и солей жесткости.
  5. Для обустройства этой скважины не требуется получать лицензию и вносить ее в реестр.
  6. ​ При необходимости все составные части абиссинки можно без особых усилий демонтировать и перенести в другое место.
  7. Обустройство такой скважины обойдется вам дешевле, нежели других видов скважин на воду.

Особенности

Но прежде чем сделать абиссинский колодец у себя на участке необходимо учесть ряд особенностей.

  1. Водоносный слой не должен проходить ниже восьмиметровой глубины. Это связано с тем, что скважина очень узкая, поэтому водоподъемное оборудование к ней можно установить только снаружи.
  2. Даже при соблюдении всех правил монтажа, вода в абиссинке может подвергаться изменению состава из-за просачивания загрязняющих агентов через относительно небольшой грунтовый слой. По этой причине нельзя допускать, чтобы рядом со скважиной располагались потенциальные загрязнители.
  3. Пробурить абиссинский колодец невозможно в скальных породах, так как с ними не справится бур. Наилучшим вариантом грунта является средне- и крупнозернистый песок, в котором скважина меньше подвержена заиливанию.

Другой способ бурения

Этот тип бурения осуществляется при помощи тяжелого снаряда (стакана), что падает с высоты бурильной вышки. Забивной снаряд своим весом разрушает грунт и затем поднимает наверх. Чтобы обустроить буровую установку, может быть использована металлическая труба, на конце которой устанавливается приспособление для резки. Режущий элемент напоминает часть шнека. На расстоянии 0,5 м от кромки трубы делается отверстие, необходимое для извлечения добытого грунта и освобождения стакана. Верхняя часть стакана оснащается тросом, на котором он опускается в скважину и поднимает грунт наверх. Стакан должен очищаться от земли по мере опускания, но не реже, чем через каждые 0,5 м.

Если грунт слишком твердый, необходимо сделать стакан более тяжелым. Для этого можно воспользоваться тяжелой стальной трубой, оснащенной крепежными насадками. Устанавливается она между стаканом и тросом.

Вместо стакана можно использовать желонку. Это труба с забойной частью, которая частично закрыта приспособлением для нарезания грунта. Благодаря этому высыпание грунта исключено.

Высота треноги для этого типа бурения выбирается в соответствии с размерами забойного инструмента. Лучший вариант, когда ее высота больше длины забойного снаряда на 1,5 м.

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о