Виды скважин – Назначение буровых скважин и их классификация » Блог о самостоятельном туризме

Скважина — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 июля 2016; проверки требуют 38 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 июля 2016; проверки требуют 38 правок. Устье мелкой необсаженной скважины

Скважина — горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту, диаметр которой намного меньше её глубины. Бурение скважин проводят с помощью специального бурового оборудования.

Различают вертикальные, горизонтальные, наклонные скважины^[1]. Начало скважины называется её устьем, дно — забоем, внутренняя боковая поверхность — стенками. Диаметры скважин колеблются от 25 мм до 3 метров. Скважины могут иметь боковые стволы (БС), в том числе горизонтальные (БГС).

Некоторые виды скважин:

1. Газовые
2. Нефтяные
3. Добывающие
4. Нагнетательные
5. Специальные
6. Вспомогательные
7. Геологоразведочные

Гидрогеологическая скважина

Средняя глубина добывающих скважин на данный момент в различных нефтегазовых провинциях Российской Федерации составляет 1500—3000 м, в перспективе из-за выработанности существующей ресурсной базы углеводородов России она растет

[3] и может достигнуть значения 4000—6000 м^{[источник не указан 2812 дней]}. На конец 2017 года средняя глубина новых скважин приближалась к 3 км^[4]. С ростом глубины увеличиваются расходы на их бурение и себестоимость добычи нефти и газа.

В РФ пробурены скважины с длиной ствола больше 12 км, но меньшей глубиной по вертикали — это скважины с горизонтальным окончанием. На сегодняшний день самая протяженная скважина с горизонтальным окончанием имеет протяженность более 13 км (месторождение Чайво, проект «Сахалин-1»).

Глубина бурения скважин океанских недр может достигать 10 000 м и находится на глубине до 2000 м под водой.

Скважины, используемые для водозабора, представляют собой подземное заборное сооружение, состоит из обсаженой горной выработки и оборудования для забора подземной воды.

Гидрогеологическая скважина используется для определения фильтрационных свойств горных пород, наблюдений за режимом подземных вод, проведения геофизических исследований. Виды:

• пройденные через всю толщу водоносного пласта (приток воды из всей водной толщи)
• незавершенные, забой которых не доведён до подошвы водоносного горизонта.

Глубина скважин от 1 метра до 1000 метров и более. Конструкция обеспечивает размещение водоподъёмного оборудования и включает первую обсадную колонну, изолирующую верхнюю часть скважины от рыхлых пород, ряд обсадных колонн (кондуктор, промежуточные колонны), фильтр (иногда с сальниками), отстойник. В качестве обсадных колонн используют стальные обсадные трубы диамером 73—146 мм и 114—508 мм. Фильтр предназначен для закрепления стенок водоприёмной части скважин в рыхлых водоносных породах, задержания частиц водоносной породы и пропуска в скважину воды. Он состоит из каркаса (трубы с круглой или щелевой перфорацией, пластмассовой трубы или стержневого каркаса) и фильтрующей оболочки (проволочная обмотка, сетки, иногда гравий). До проведения гидрогеологических исследований прискважинная зона водоносного горизонта приводится к условиям, близким к естественным, путём интенсивной предварительной прокачки. После проведения гидрогеологических исследований скважины ликвидируют путём тампонирования либо передают службе предприятий для продолжения гидрорежимных наблюдений

[5].

• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978. — Т. 2. — 227 с.
• Коршак А. А., Шаммазов А. М. 9. Сверхглубокие скважины / Основы нефтегазового дела. Учебник для ВУЗов. 2-е изд., доп. и испр. Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002, 554 с.
• Кривцов, А. И., Мигачев, И. Ф., Ручкина, Г. В. Сверхглубокие и глубокие скважины. Глава 2.1 в книге: Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы. М.: ЦНИГРИ, 1993, с. 20-32.
• Скважина — статья из Большой советской энциклопедии. Удянский С. Н.. 

10. Понятие скважина. Типы скважин

10. Понятие скважина. Типы

Так что же такое скважина?

Скважина буровая — горная выработка круглого сечения глубиной свыше 5м и диаметром обычно 75 — 300 мм, проводимая с помощью буровой установки. С. проходят с поверхности земли и из подземных горных  выработок под любым углом к горизонту. Различают начало  скважины (устье),  дно (забой) и стенки скважины (ствол).  Глубины скважин  составляют от нескольких  метров до 9 и более километров. При  бурении  разведочных  скважин  на твёрдые  полезные ископаемые  их диаметр обычно 59 и 76 мм,  на нефть и газ  100 — 400 мм.

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

• конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;
• конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;
• конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов из одного пласта в другой;
• кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

Сначала бурят ствол большого диаметра глубиной порядка 30 метров. Спускают металлическую трубу диаметром 324 мм, которая называется направление, и цементируют пространство между стенками трубы и стенками горной породы. Направление нам необходимо для того, чтобы верхний слой почвы не размывался при дальнейшем бурении. Далее продолжают бурение ствола меньшим диаметром до глубины примерно 500-800 м. Снова спускают колонну труб диаметром 168 мм и также цементируют пространство между колонной труб и стенками породы по всей длине. Это у нас кондуктор. Далее бурение возобновляют и бурят скважину уже до целевой глубины. Снова спускают колонну труб диаметром 146 мм, которая называется эксплуатационной колонной. Пространство между стенками труб и горной породой опять же цементируется от забоя скважины и вплоть до устья.

​

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:

• вертикальная;
• наклонно-направленная;
• горизонтальная;
• многоствольная или многозабойная

Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.

Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.

Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Так как «в природе нет прямых линий» и продуктивные нефтенасыщенные пласты залегают в недрах земли, как правило, с некоторым наклоном, а часто с довольно крутым наклоном, то на практике получается, что нет никакого смысла бурить горизонтальную скважину под углом приблизительно равным 90°. Логичнее пробурить ствол скважины вдоль пласта по наиболее оптимальной траектории. Поэтому в более широком смысле, под горизонтальной скважиной понимают скважину, имеющую протяженную фильтровую зону — ствол, пробуренный преимущественно вдоль напластования целевого пласта в определенном азимутальном направлении.

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).

Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?

Многоствольные скважины, также как и многозабойные, имеют основной ствол и один или несколько дополнительных. Ключевым отличием является расположение точки разветвления стволов. Если точка находится выше продуктивного горизонта, на который пробурена скважина, то скважину называют многоствольной (МСС). Если же точка разветвления стволов находится в пределах продуктивного горизонта, то скважину называют многозабойной (МЗС).

Другими словами, если основной ствол скважины пробурен вплоть до продуктивного горизонта и уже в самом продуктивном горизонте из него пробурен один или несколько дополнительных стволов, то это многозабойная скважина (МЗС). В этом случае скважина пересекает верхнюю границу продуктивного горизонта только в одной точке.

Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).

Категории скважин

По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:

• поисковые;
• разведочные;
• эксплуатационные.

Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа.

Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:

• основной фонд добывающих и нагнетательных скважин;
• резервный фонд скважин;
• контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины;
• оценочные скважины;
• специальные (водозаборные, поглощающие и др.) скважины;
• скважины-дублеры.

Добывающие (нефтяные и газовые) скважины предназначены для извлечения из залежи нефти, нефтяного и природного газа, газоконденсата и других сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости добывающие скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.

Нагнетательные скважины предназначены для воздействия на продуктивные пласты путем нагнетания в них воды, газа, пара и других рабочих агентов. В соответствии с принятой системой воздействия нагнетательные скважины могут быть законтурными, приконтурными и внутриконтурными. В процессе разработки в число нагнетательных скважин в целях переноса нагнетания, создания дополнительных и развития существующих линий разрезания, организации очагового заводнения могут переводиться добывающие скважины.

Часть нагнетательных скважин может временно использоваться в качестве добывающих.

Резервный фонд скважин предусматривается с целью вовлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не вовлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их размещения. Количество резервных скважин обосновывается в проектных документах с учетом характера и степени неоднородности продуктивных пластов (их прерывистости), плотности сетки скважин основного фонда и т. д.

Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины предназначаются:

• наблюдательные — для периодического наблюдения за изменением положения водонефтяного, газонефтяного и газоводяного контактов, за изменением нефтеводогазонасыщенности пласта в процессе разработки залежи;
• пьезометрические — для систематического измерения пластового давления в законтурной области, в газовой шапке и в нефтяной зоне пласта. Количество и местоположение контрольных скважин определяется в проектных документах на разработку.

Оценочные скважины бурятся на разрабатываемых или подготавливаемых к пробной эксплуатации месторождениях (залежах) с целью уточнения параметров и режима работы пластов, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, оценки выработки запасов нефти отдельных участков залежи в пределах контура запасов категории А+В+С1.

Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:

• водозаборные скважины предназначаются для водоснабжения при бурении скважин, а также систем поддержания пластового давления в процессе разработки.
• поглощающие скважины предназначены для закачки промысловых вод с разрабатываемых месторождений в поглощающие пласты.

Скважины-дублеры предусматриваются для замены фактически ликвидированных из-за старения (физического износа) или по техническим причинам (в результате аварий при эксплуатации) добывающих и нагнетательных скважин.

Литература:

1. Норман Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2008г. – 752 стр.

2. Грей Форест. Добыча нефти. Переведено с английского М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001г. – 416 стр.: ил. – (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).

3. http://vseonefti.ru

Подготовил: Легковский А.А.

Статья создана исключительно в информационно-познавательных целях и может быть удалена по просьбе автора или правообладателя входящих в нее материалов.

Благодарим за внимание!

Типы и виды бурения скважин

Вода – всегда считалась одним из самых важных ресурсов земли, поскольку без нее жизни на планете не будет. Поэтому многие люди, которые предпочитают строить собственные дома вдали от большого скопления людей, должны в первую очередь позаботиться о том, чтобы источник питьевой воды был как можно ближе к дому. Для этого отлично подойдет технология бурения скважин, которые смогут обеспечить водой всех обитателей для абсолютно любых нужд и потребностей.

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.

5. 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.
6. 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.

Типы скважин

В зависимости от того, насколько глубоко уходит скважина, она может существенно отличаться друг от друга:

• Артезианская скважина, которая бурится на глубину до 200 метров обеспечивает источник чистой питьевой воды;
• Фильтровая скважина бурится на глубину до 40 метров и нуждается в дополнительном фильтрационном оборудовании, поскольку частички песка будут присутствовать в воде.

Преимущество артезианской скважины заключается в том, что после завершения процесса бурения и уплотнения почвы гильзами, можно снабдить водой порядка 80 жилых домов, что просто внушительная отметка. Но есть в таком методе и некоторые недостатки, одним из которых является скорость бурения. Все дело в том, что Артезианскую скважину можно бурить на протяжении недели. Также такой процесс весьма дорогостоящий, но если один раз вложиться в этот проект, то питьевой воды из скважины хватит на огромное количество людей на протяжении 100 лет или даже больше.

Зачастую этот тип подходит для коллективного снабжения водой или для промышленных масштабов.

А вот промывочное бурение сегодня стало более простым и эффективным методом, поскольку больше не нужно устанавливать фильтрационные станции на дно скважины. Разработчики из Белгорода смогли создать установку, которая позволяет качать воду в любых количествах при помощи сжатого воздуха. Таким образом, частички песка рассеиваются по самому вымытому колодцу, а насос попадает только чистая вода без необходимости постоянно менять фильтр. Благодаря этому вода из скважин стала более дешевым удовольствием без всяких дополнительных фильтров и оборудования.

Также при бурении такого типа скважин не нарушается естественная природная среда, что благоприятно влияет на окружающую экологию.

Стоимость бурения

Вне зависимости от выбранного типа бурения, стоимость рабочими будет рассчитываться исходя из одного погонного метра грунта, который предстоит пройти до желаемого источника. Также нужно учитывать другие факторы:

• Набор гильз и материал, из которого они изготовлены;
• Диаметр отверстия скважины;
• Толщина стенок гильзы.

При этом сам заказчик не сможет выбирать более дешевый вариант, поскольку параметра диаметра и толщины гильз выбираются исключительно исходя из типа почвы на участке, а также зависят от глубины скважины. В противном случае, если сэкономить на материалах, то подобная скважина может обрушиться достаточно быстро.

Каждый человек должен самостоятельно выбирать метод бурения и комплектацию готовых скважин, исходя исключительно из личных предпочтений и типа грунта на своем участке.

Здесь вы можете заказать расчет и бурение скважин на воду. Без субподрядчиков, на собственном оборудовании.

Виды скважин для водоснабжения. Какие бывают скважины?

Виды скважин для водоснабжения

Содержание статьи

Как говорится, без воды и не умыться, и не побриться. Сейчас жизнь современной семьи сложно представляется без наличия в доме стиральной и посудомоечной машины.

А для всего этого нужна вода, поступающая под давлением в квартиру или дом. А если ваше жильё находится вдалеке от коммуникаций, осуществляющих подачу воды? Остаётся один способ это бурение на воду.

Виды скважин для водоснабжения

Пробурив скважину на территории участка, фирмы, занимающиеся этой работой, смонтируют в вашем доме вместе с самой скважиной и все трубы по дому, подключат сантехнику и все бытовую технику, работающую с водой.

Самый главный плюс бурения на воду это то, что скважину можно пробурить практически в любом месте нашей огромной страны, оплата за воду будет равняться цене пробуренной скважины, и пользоваться ей можете только вы по своему усмотрению.

Какие бывают скважины на воду?

Индивидуальные скважины бывают двух видов. Фильтровые «мелкие» бурятся до самого первого слоя грунтовых вод, бурятся обычно за один день, устанавливается обсадная колонка с сеткой-фильтром. Такая скважина рассчитана на не очень большой объём потребления и служит не больше 7 лет. После придётся бурить новую.

Качество воды в таких скважинах часто не очень высоко, вода залегает неглубоко и в неё попадает много загрязнений с поверхности земли. Такую скважину хорошо делать на даче для полива и мелких бытовых нужд. Насосы устанавливают механические и электрические.

Артезианская скважина бурится на глубину не менее 30 метров и более. Вода в таких скважинах прекрасного качества, от поверхности она защищена толстым слоем земли и пластами глины. И все тяжёлые металлы, нитраты и другие вредные примеси задерживаются этим естественным фильтром, а также установленным дополнительно фильтром для очистки питьевой воды. Такие скважины служат от 25 лет и более, вода из них может использоваться не только для бытовых нужд, но и для внутреннего применения.

Насосы используются электрические или, в крайнем случае, механические штанговые или поршневые. Недостатки артезианских скважин — высокая цена бурения и монтажа конструкции, а также необходимость наличия разрешительных документов на её бурение и эксплуатацию.

Решайте, какая скважина вам нужна и обращайтесь только к проверенным временем фирмам. Это станет залогом того, что скважина будет пробурена без каких-либо нарушений, а вода с неё будет отличаться высоким качеством.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Виды скважин, категории скважин и популярные типы скважин на воду

К водоснабжению собственного дома или дачи предъявляются особые требования. С появлением технологии бурения все больше частных собственников удаляются подальше от города. Если раньше любители комфорта и уюта предпочитали обосновываться поближе к централизованным благам цивилизации, то сейчас водозаборная скважина способна решить массу проблем. С одной стороны, она дает свободу действий, т.к. появляется возможность использования оборудования любой производительности. С другой, качество питьевого режима от правильно обустроенного источника намного превосходит воду из водопровода по всем показателям.

Скважины, их разновидности

Виды скважин зависят от конструктивного исполнения, связанного с методом бурения до водоносной артерии, назначением, условиями рельефа и внутреннего строения подземной части выработки. Поэтому типы скважин отличаются разнообразием. Среди них, в частности, выделяются разработки грунта под воду. В этой линейке можно выделить.

Скважины разведочные

Без них не обойтись при инженерно-геологических работах, в геологоразведке. Бурят их при помощи шнеков, ударно-канатным, вращательным, вибрационным методом. Характеризуются небольшим диаметром рабочего инструмента (коронки). Позволяют изымать с глубин керн, дающий представление о залегании, составе пород и глубине гидрослоя. При таком бурении определяется качество воды, особенности прохождения подземных источников, что экономит время, ресурсы и силы на разработку.

Фильтровая или песчаная скважина

Бурение производится на водоносный горизонт из песка. Чем крупнее его фракция, тем вода чище. Для хознужд подойдет мелкопесчаный слой, а вот на очищенные минерализованные запасы индикатором служит крупнофракционный песок. Чтобы достичь нужной глубины, нужно затратить 1-2 дня рабочего времени. Запас водоносной жилы небольшой (добывается примерно 1 куб. м в час воды), зато способ бурения шнеком считается экономичным. Насосное оборудование вибрационного типа как раз подойдет для малодебитных водных резервуаров. Для бесперебойной работы требуется установка фильтрующей насадки, задерживающей песок. Категории скважин такого типа характеризуются небольшим сроком службы (до 10 лет) и требованием обязательного постоянного забора воды. Иначе происходит заиливание устья, засорение воды поверхностными наносными фракциями. Оголовок скважины размещается в заглубленном кессоне или адаптере.

Артезианская скважина (на известняк)

Здесь в качестве горизонта выбирается водоносные известковые породы. Характеризуется выработка длительным, почти полувековым сроком эксплуатации, стабильным водным бассейном, защищена от заиливания и поверхностного загрязнения. Вышерасположенный пласт водоупорной глины является естественной и эффективной защитой. Для поднятия столба жидкости подойдет центробежное нагнетательное оборудование.

Внимание! Классификация скважин была бы неполной без их промышленного аналога. Представляет собой скважину артезианского типа глубиной до 0,5 км. Для ее выработки используется рабочий инструмент сечением 168-600 мм. Такие скважины с дебитом в сотню кубометров за час смогут обеспечить нужды не только промышленных предприятий, но и целого загородного товарищества, поселка. Для глубинных работ применяется роторное бурение с промывкой.

Где лучше обустроить скважину?

Если первоочередная задача, которую должен решить владелец приобретенного под строительство участка, состоит в поисках водоносной жилы и выборе вида скважины, то вторая, не менее важная – где бурить? Ответ на вопрос неоднозначный, зависит от ряда факторов и организационных мероприятий. В идеале должен создаваться проект, что позволит просчитать оптимальный маршрут прокладки труб к источникам водопотребления, позволит сэкономить расходные материалы. Рациональная организация работ заключается в следующем:

• Следует составить детальный план участка, соблюдая масштаб, с указанием всех построек. Это нужно, чтобы бурение водозаборных скважин не производилось ближе 3-4 м от сооружений, а также на отдалении 100 м от потенциальных загрязнителей грунтовых вод.
• Желательно бурить подальше от альтернативных водных источников у соседей: это не только обеспечит должную производительность своей установки, но, в то же время, не понизит гидробаланс соседних скважин.
• Участок под скважину выбирается площадью не менее 4 на 9 м с обустройством к нему подъездного пути, без деревьев, проходящих опор электропередач и других коммуникаций.
• Самое низкое место на участке не лучший выбор: существует угроза затопления скважины в осенне-весенний период.

Внимание! При обустройстве скважин должны выполняться номы СанПиН 2.1.4.1110-02 по соблюдению границ зон санитарной охраны источников водоснабжения и водоводов питьевой воды. Ими руководствуются природоохранные органы, осуществляющие контроль над разработкой скважин. Обязательны они и для исполнения любым физическим или юридическим лицом, выполняющим бурение.

Скважина для дома и для дачи: сделать правильный выбор

По данным ВОЗ около 80% заболеваний на земном шаре связано с некачественной питьевой водой. Поэтому, и владельцы небольших дачных хозяйств, и хозяева роскошных индивидуальных особняков, все должны оборудовать свои владения качественной системой водоснабжения.

В основном, пользуются популярностью такие индивидуальные виды скважин на воду:

• на песок;
• артезианские.

Хотя установки по водообеспечению целых поселков и дачных кооперативов тоже практикуются. Часто, обращаясь в специализированные организации по оказанию подобного вида услуг, представителей садово-огороднических обществ интересует вопрос: какую скважину бурить для дачи? Учитывая сезонных характер пребывания людей, неравномерный, небольшого объема (0,1-– 1,5 куб.м /час) расход воды на легкую стирку, полив, приготовление еды, принятие душа, незначительную площадь дачного участка (4-6 соток), оптимальным вариантом будет скважина на песчаный горизонт. В этом случае достаточно углубиться на 30 м, не более, что вполне под силу выполнить мобильной буровой установке легкого типа. Это бюджетный вариант бурения.

Артезианская гидроустановка – это ответ на вопрос, какую скважину лучше бурить для дома. Достигнув глубины 50 м, открывается водоносный пласт с улучшенными характеристиками воды, отвечающими нормам СанПиН для питьевого режима. Такой вид скважин гораздо дороже дачного варианта, но он вполне окупается долгим сроком эксплуатации, большой производительностью. Нахождение водоносного слоя между водоупорными пластами характеризуется повышенным давлением при их вскрытии. Скважина постоянно подпитывается. Высокое качество воды объясняется ее природной фильтрацией и не требует дополнительной очистки. Для стабильной работы гидроустановки не требуется постоянного разбора воды.

Качество и водный режим зависят не только от того, какие бывают скважины. Немаловажную роль играет подбор силового оборудования. Производительность, бесперебойная работа насоса влияет на уровень комфорта проживания на даче или в доме. И если для сезонного забора воды подойдет обыкновенный «Малыш» отечественного производства, то для надежной работы глубоководной установки следует не экономить, а приобрести погружное нагнетательное оборудование требуемой производительности в зависимости от потребности в воде всех жильцов дома. Скважинные насосы итальянского или немецкого производителя (к примеру, Grundfos, Pedrollo) или же отечественные «Водомет», «Водолей» вполне удовлетворяют этим требованиям. Немаловажно использовать качественные металлические или пластиковые трубы соответствующего диаметра, установить надежную автоматику, защитить заборные отсек эффективными фильтрами.

Полезно для изучения:

песчаная или артезианская, особенности, преимущества

Для обеспечения бесперебойной подачи воды на дачном участке могут устанавливаться колодцы и скважины. Самым удобным является центральный водопровод, так как финансовые затраты по организации водоснабжения минимальные. Достаточно только протянуть трубу по участку до дома. Такая возможность есть далеко не всегда, особенно для участков, которые удалены от города или станций по водоснабжению. В таком случае приходится использовать колодцы и скважины. В чем же отличие этих двух систем для частного домостроения?

На дачном участке, расположенном далеко от станции по водоснабжению, для подачи воды, можно пробурить скважину.

Колодцы не обладают такой глубиной, они более широкие, но и качество воды в них ниже. Скважины обеспечивают лучшее качество питьевой воды, они намного глубже, могут достигать артезианских водоносных слоев. Но и стоимость их сооружения в несколько раз выше. Сегодня применяются различные виды скважин, среди которых популярны скважины на песке и артезианские. Отличаются и виды работ по бурению. Сложность установки зависит от грунта, возможности выполнения тех или иных типов работ, использования дополнительного оборудования.

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.

Вернуться к оглавлению

Артезианская

Артезианский вид скважины для воды имеет такую конструкцию:

Конструкция артезианской скважины.

1. Ширина скважины различна по всей своей длине. По достижении слоя известняка она имеет диаметр в 133 мм, следующий сегмент идет с диаметром в 114 мм, а самый маленький на уровне фильтрового отстойника имеет диаметр в 93 мм.
2. По первому верхнему сегменту устанавливается обсадная труба, которая защищает стенки от осыпания и попадания в воду мусора, грунтовых вод, частиц осыпающегося грунта.
3. Примерно на половине первого сегмента находится так называемый статический уровень воды, т.е. зеркало.
4. После прохождения слоя песка и глины идет слой известняка. Начинается второй сегмент, его стенки защищаются при помощи перфорированного волокна.
5. Именно известняк содержит водоносный слой, обеспечивающий наполнение скважины, часто этот горизонт называют артезианским.
6. Нижняя часть называется фильтровым отстойником, стенки скважины не защищаются.

Артезианские виды скважин на воду предполагают обязательное прохождение через известняк.

Глубина такой скважины во многом зависит от региона. Например, для Подмосковья это 20-220 м, поэтому обязательно надо провести геологические исследования, чтобы расходы на сооружение конструкции не были слишком большими.

Глубина артезианской скважины может достигать от 20 до 220 метров.

Для бурения применяется обсадная труба на 133, 159 мм, для водозабора используются трубы с большим диаметром, достигающим 219, 325, 425 мм. Для верхнего сегмента обязательно используется обсадная труба из металла, которая создает надежный герметичный слой между известняком и верхними грунтовыми водами. Время бурения обычно занимает 3-15 дней. Продолжительность и сложность работ зависит от глубины и грунта.

Из преимуществ этого вида необходимо отметить:

• длительный срок службы одной скважины, который достигает 30-50 лет;
• отличная производительность;
• скважина не заиливается в течение всего времени эксплуатации;
• от погоды использование скважины никак не зависит.

Есть и существенный минус, для устройства такой скважины обязательно лицензирование, без него устройство и эксплуатация невозможны.

Вернуться к оглавлению

Варианты бурения

При сооружении скважин на воду применяются различные виды бурения. Все зависит от того, какие именно механизмы используются для работы, какое положение примет устье, какой тип промывки будет применяться. Среди таких методов можно отметить:

Установка для бурения скважин роторным и турбинным способами.

1. Турбинное бурение скважин на воду. Для такой работы используется специальный турбобур, который совершает поступательное движение при вращении турбины. Для работы применяются бурильные трубы, само назначение скважин может быть различным.
2. Использование электробура применяется не так часто, требуется подключение к источнику электроэнергии, хотя сам процесс бурения можно легко контролировать с поверхности.
3. Использование винтовых двигателей, похожих на турбинное бурение. Но винт имеет меньшие габариты, он более удобен при необходимости устройства скважины на дачных участках. Длина скважины, ее диаметр меньшие, но их вполне достаточно для получения воды на загородном участке.
4. Шнековое бурение предполагает разрушение породы, которая в раздробленном виде поднимается наверх. Используется этот метод для неглубоких скважин, при работе с мягкими породами. Такой способ считается универсальным, применяется он часто. Для участков с твердыми породами совершенно не подходит.
5. Гидродинамическое бурение применяется для бесфильтровых сооружений. Он подходит для рыхлых почв, когда есть необходимость строго придерживаться выбранной формы скважины.
6. Пневмоударное бурение можно использовать только для небольших глубин, но расход электроэнергии высокий, для частного загородного участка применяется редко.
7. Алмазное бурение названо по типу используемого инструмента, стоимость его высокая, используется для частных скважин крайне редко.

Для обеспечения дома и участка водой можно использовать различные установки, но сегодня все чаще делаются скважины. Все они могут быть выполнены по разной технологии в зависимости от условий работы. Пользуются спросом артезианские и скважины по песку. Различным может быть и метод бурения, тут все зависит от грунта, глубины залегания водоносного слоя, возможности использования на участке определенной бурильной техники.

Основные элементы скважины.

ЛЕКЦИЯ №1 (презентация №1): понятие о скважине, история бурения скважин, основные элементы скважины, классификация скважин по назначению и пространственному положению ствола, этапы строительства скважины, понятие о конструкции скважины.

СКВАЖИНА — цилиндрическая горная выработка, имеющая диаметр во много раз меньше длины и сооружаемая без доступа в нее человека.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН.

Первые скважины в истории человечества бурили ударно-канатным способом за 2000 лет до нашей эры для добычи рассолов в Китае.

До середины 19 века нефть добывалась в небольших количествах, в основном из неглубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на дневную поверхность. Со второй половины 19 века спрос на нефть стал возрастать в связи с широким использованием паровых машин и развитием на их основе промышленности, которая требовала больших количеств смазочных веществ и более мощных, источников света.

Исследованиями последних лет установлено, что первая скважина на нефть была пробурена ручным вращательным способом на Апшеронском полуострове (Россия) в 1847 г. В США первая скважина на нефть (25м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1859 г. Этот год считается началом развития нефтедобывающей промышленности США. Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1864 г., когда на Кубани в долине реки Кудако А.Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55м) с применением механического ударно-канатного бурения.

На рубеже 19-20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности.

В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости. Необходимо отметить, что вынос выбуренной породы циркулирующим потоком воды изобрел в 1848 г. французский инженер Фовелль и впервые применил этот способ при бурении артезианской скважины в монастыре св. Доминика. В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском районе.

Одной из труднейших проблем, возникших при бурении скважин, особенно при роторном способе, была проблема герметизации затрубного пространства между обсадными трубами и стенками скважины. Решил эту проблему русский инженер А.А. Богушевский, разработавший и запатентовавший в 1906 г. способ закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением его через низ (башмак) обсадной колонны в затрубное пространство (прямое цементирование). Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурения.

В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель – турбобур, определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин. В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова.

Особое место занимает турбобуры в истории развития бурения наклонных скважин. Впервые наклонная скважина была пробурена турбинным способом в 1941г. в Азербайджане. Совершенствование такого бурения позволило ускорить разработку месторождений, расположенных под дном моря или под сильно пересеченной местностью (болота Западной Сибири). В этих случаях бурят несколько наклонных скважин с одной небольшой площадки, на строительство которой требуется значительно меньше затрат, чем на сооружение площадок под каждую буровую при бурении вертикальных скважин. Такой способ сооружения скважин получил наименование кустового бурения.

В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура.

В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ.

Начало скважины называется устьем, боковая цилиндрическая поверхность – стенкой или стволом, дно – забоем. Расстояние от устья до забоя по оси ствола определяет длину скважины, а по проекции оси на вертикаль – ее глубину по вертикали.

По пространственному положению ствола различают вертикальные и наклонные скважины.

Скважины углубляют, разрушая породу по всей площади забоя (сплошным забоем) или по его периферийной части (кольцевым забоем). В последнем случае в центре скважины остается колонка породы – керн, которую периодически поднимают на поверхность для непосредственного изучения.

Диаметр скважины, как правило, уменьшается от устья к забою ступенчато на определенных интервалах. Начальный диаметр нефтяных и газовых скважин обычно не превышает 900 мм, а конечный редко бывает меньше 165 мм. Глубины нефтяных и газовых скважин изменяются в пределах от первых десятков до нескольких тысяч метров.

Виды скважин по пространственному положению ствола.

Классификация скважин по назначению.

Опорные скважины закладываются в районах, не исследованных бурением, они служат для изучения состава и возраста слагающих пород.

Параметрические скважины закладываются в относительно изученных районах с целью уточнения их геологического строения и перспектив нефтегазоносности.

Структурные скважины бурятся для выявления перспективных площадей и их подготовки к поисково – разведочному бурению.

Поисковые скважины бурят с целью открытия новых промышленных залежей нефти

Разведочные скважины бурятся на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для изучения размеров и строения залежи, получения необходимых исходных данных для подсчета запасов нефти или газа, а также проектирования режима разработки.

Эксплуатационные скважины закладываются в соответствии со схемой разработки залежи и служат для получения нефти или и газа из продуктивного пласта

Нагнетательные скважины используют при воздействии на эксплуатируемый пласт различных агентов (закачка воды, газа) для поддержания пластового давления.

Наблюдательные скважины бурят для контроля за разработкой залежей, изменение давления, положения водонефтяного контакта.

Скважины специального назначения. Бурение скважин специального назначения производится для выполнения специфических задач: глушение открытых фонтанов; проведение ядерных испытаний; добыча геотермальных вод; для сооружения подземных хранилищ газа и т.д.

Для геологического обоснования места заложения скважины привлекают все имеющиеся у геологов материалы по интересующей пло­щади: результаты поверхностных геологических и геофизических исследо­ваний данной площади, геологические карты и профили аналогичных пло­щадей, результаты картировочного бурения и сведения о так называемых опорных скважинах, данные о грунтовых и артезианских водах, сведения о поверхностных нефтегазопроявлениях, общие сведения о строении осадоч­ного чехла Земли и др.

Как разведочные, так и эксплуатационные первые скважины заклады­вают в предполагаемых наивысших точках обнаруженной благоприятной структуры, чтобы наверняка вскрыть углеводородную зону газонефтяной ловушки. По полученным из первых скважин сведениям выбирают место­положение последующих скважин, перед которыми ставится более широ­кая задача — определить размеры залежи, положение ВНК и ГНК, эффек­тивную мощность продуктивных пластов, изменение по простиранию их пористости и проницаемости, уточнить структурную карту месторождения (карту изогипс), получить данные для определения термодинамических па­раметров продуктивных пластов и построения карт изобар и изотерм, а в конечном итоге — подсчитать или уточнить промышленные запасы место­рождения УВ и обосновать или уточнить систему его разработки (постро­ить карту разработки).

Сооружение скважины, независимо от ее назначения (разведочная, параметрическая, эксплуатационная и т.д.), включает в себя следующие основные этапы:

1. Геологическое обоснование места сооружения и составление проек­та скважины, которые позволяют наилучшим образом выполнить постав­ленную задачу.

2. Монтаж технических средств для наиболее качественного и эконо­мичного сооружения скважины (монтаж буровой установки).

3. Проводку ствола скважины, обеспечивающую высокую скорость уг­лубления при минимальных затратах.

4. Глубинные геофизические и технологические исследования, позво­ляющие подробно изучить геологический разрез, термодинамические па­раметры вскрытых скважиной пластов, отобрать образцы горных пород и пластовых флюидов для лабораторных исследований.

5. Крепление ствола обсадными трубами и цементом, обеспечивающее длительную безаварийную эксплуатацию скважины как инженерного со­оружения и ее экологическую безопасность.

6. Вторичное вскрытие (перфорация обсадной колонны), обеспечивающего качественную и надежную гидродинамическую связь продуктивного пласта с полостью эксплуатационной колонны и препятствующего проникновению в колонну горной породы и других загрязняющих УВ примесей.

7. Оборудование устья скважины, включающее, при необходимости, подвеску колонны насосно-компрессорных труб, обеспечивающее качест­венное испытание скважины и дальнейшую длительную эксплуатацию ее как объекта добычи УВ.

Процесс бурения включает в себя ряд операций:

1. Спуск бурильных труб с породоразрушающим инструментом в скважину.

2. Разрушение породы забоя.

3. Вынос разрушенной породы из скважины.

4. Подъем бурильных труб из скважины для смены сработавшегося разрушающего инструмента.

5. Крепление стенок скважины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами.