Конструкція свердловини: що необхідно знати

Конструкція свердловини на воду - це один з основних і найбільш важливих розділів технічної частини проекту на будівництво споруди. Щоб грамотно скласти такий проект, необхідно розбиратися в складових цієї конструкції і їх призначення.

Ми розповімо про те, з чого складається свердловина, і як взаємодіють її частини.

Пристрій видобувних свердловин

загальні положення

Як відомо, будь-яке будівництво починається з проектування, і один з найважливіших питань, на який повинен бути дана відповідь в результаті проектної роботи - це конкретний вид, який прийме конструкція артезіанської свердловини.

Розробляють і уточнюють конструкцію майбутньої споруди відповідно до тими чи іншими конкретними умовами буріння, характерними для даного району.

Кінцева мета - виконання поставленого завдання, тобто:

• Досягнення проектної глибини забою, яка дозволить видобувати запланований обсяг води в одиницю часу протягом усього передбаченого терміну експлуатації;
• Успішне розкриття водоносного горизонту. Це необхідна умова коректної експлуатації споруди, адже від того, наскільки вдало проведені роботи по розкриттю і розробці водоносного горизонту буде залежати не тільки дебіт свердловини, а й якість видобутої води;
• Досягнення можливості проведення всього комплексу намічених робіт, в тому числі дослідних, розвідувальних, робіт з видобутку і т.д.

При цьому на конфігурацію і параметри конструкції будь-якої свердловини будуть впливати такі фактори:

• Обраний відповідно до даних геологічної розвідки спосіб буріння і проходження проблемних ділянок розрізу. Від застосовуваного методу розробки породи буде залежати використовуване обладнання і складність укріплень стовбура обсадними колонами, манжетами, сальниками і іншими пристосуваннями;
• Складність і особливості структури геологічного розрізу. Тут важливо врахувати всі можливі ускладнення, пов'язані з проблемними ділянками і особливостями породи в них. Необхідно відразу підібрати бурове обладнання та способи ізоляції не експлуатованих продуктивних пластів, а також методи захисту стовбура шахти від обвалів, зсувів і переливів;
• Призначення свердловини. Залежно від видобутого викопного пристрій споруди може сильно змінюватися, в тому числі змінюється глибина, діаметр, використовувані матеріали, обладнання тощо Окрему групу становлять дослідні, розвідувальні, параметричні та інші спеціальні об'єкти;
• Спосіб розтину водоносного горизонту. Важливий фактор, який визначає пристрій і конструкцію експлуатаційної і фільтрової труби, відстійника, підкаблучної цементації і багатьох інших частин свердловини.

Зверніть увагу! Конструкція об'єкту повинна відповідати правилам і положенням, прийнятим в постановах Держгіртехнагляду Російської Федерації, а також вимогам з охорони надр і навколишнього середовища. Проект майбутнього об'єкта проходить обов'язкове затвердження в контролюючих інстанціях, перш за все - в районному відділенні Держгірпромнагляду РФ і СЕС.

Для інтервалу продуктивного пласта вибір і обгрунтування конструкції зводяться до забезпечення найкращих умов надходження води.

Ця, особлива частина свердловини, повинна бути здатна до вирішення таких завдань:

1. Забезпечення і реалізація найкращих умов розробки і дренування продуктивного (водоносного) пласта;
2. Завдання параметрів заглиблення об'єкта в водоносний шар породи, яке зможе забезпечити максимально продуктивну тривалу видобуток питної води;
3. Якісна ефективна ізоляція продуктивного шару від суміжних і прилеглих водоносних горизонтів щоб уникнути переливів і змішування води;
4. Захист продуктивного водоносного шару від шкідливого впливу тампонажного розчину, використовуваного при цементації, або всемірне зниження наслідків цього впливу на проникність породи водяного колектора.

Для визначення основних параметрів конструкції і необхідних заходів при будівництві свердловини виробляють вивчення геологічного розрізу, за результатами якого роблять висновки щодо розташування і характеристик основних інтервалів, які потребують ізоляції обсадними колонами.

До них можуть ставитися інтервали катастрофічних поглинань, високопластичних глин, соленосних шари, водоносні горизонти, сипучі породи і інтервали з несумісними умовами буріння.

обсадна колона

Обсадної колоною називають систему труб, які опускають в стовбур свердловини для його зміцнення, а також для ізоляції небезпечних верств і пластів з несумісними умовами буріння. Це одна з основних систем конструкції добувної і не тільки свердловини.

За призначенням і пристрою розрізняють чотири основних види обсадних колон:

1. Напрямок. Так називають саму верхню трубу, яку встановлюють в першу чергу для захисту гирла споруди від розмиву і зсувів;
2. Кондуктор. Може починати конструкцію, граючи роль напрямки, а може продовжувати її. Використовується для захисту верхніх сипучих верств розрізу від обвалення, ізоляції грунтових водоносних горизонтів, а також для установки на гирлі свердловини противикидного обладнання (якщо воно необхідно);
3. Проміжна. Використовується при виникненні ускладнень в процесі буріння глибших шарів для кріплення та ізоляції верхніх інтервалів, умови буріння яких несумісні з умовами буріння наступних шарів породи. При проходженні однотипних, міцних і стійких пластів не використовується;
4. Експлуатаційна. Нижня частина колони, яка служить для вилучення води та ізоляції небажаних горизонтів.

При влаштуванні направляючого ділянки може бути використаний бетонний стакан з ЖБ кілець або лиття. Також допускається використання сталевих обсадних труб великого діаметру.

Для їх установки буриться шурф глибиною 4 - 8 метрів до рівня залягання стійких порід грунту, які найчастіше є водоупорной підошвою для горизонту грунтових вод.

У шурф встановлюють трубу потрібної довжини і діаметру, після чого простір між стінками труби і шурфом заповнюють бутовим каменем і цементним розчином для виключення можливості перетікання верховодки і грунтових вод піщаного пласта.

Далі розробляють ділянку на глибину від 50 до 400 метрів, в пробурену скважинную шахту встановлюють наступну колону - кондуктор, - що складається з загвинченому сталевих труб. Затрубний простір також піддають цементації для кращої ізоляції проблемних ділянок.

Потім роблять спробу пробурити шахту до проектної глибини. Якщо це не вдається, бур впирається в ускладнюють горизонти і виникає необхідність перекриття непередбачених або не планує до експлуатації продуктивних пластів, тоді в стовбур монтують проміжну колону.

Далі процес може повторюватися кілька разів, і кількість проміжних колон в цьому випадку зростає.

Нарешті, після досягнення проектної глибини забою в свердловину встановлюють експлуатаційну колону, яка призначена безпосередньо для видобутку та вилучення на поверхню викопної води.

У самому низу, у черевика, знаходиться зона з перфорацією труби (фільтрова колона) і цементного каменю, яка служить для забору і фільтрації води з свердловини від великих часток породи.

Зверніть увагу! Затрубний проміжок експлуатаційної колони також цементують тампонажним розчином, для чого у нижнього кінця труби роблять цементну манжету, яка не дає розчину проникати в водоносний горизонт. При цементації верхніх труб для цих цілей використовують спеціальні сальники.

З'єднання труб в колонах роблять за допомогою різьбових муфт з різноспрямованою різьбленням. Для зчленування колон можуть застосовуватися різні перехідники з конічним перетином, в цьому випадку використання сальників необов'язково.

Дозвільна документація

Якщо ви вирішили побудувати свердловину на власній ділянці своїми руками або із залученням професійної організації, вам знадобиться дозвіл.

Можна сказати інакше: самостійно пробурити артезіанську свердловину у вас навряд чи вийде, а бурова компанія не стане навіть обговорювати можливість початку робіт у відсутності дозвільних документів.

Для їх отримання вам слід звернутися до місцевого органу - геодезичний центр. У Геоцентр вашого району розглянуть доцільність буріння, і якщо альтернативних джерел водопостачання у вас немає, тоді, швидше за все, вам дадуть попередній дозвіл.

Далі вами займуться усілякі контрольні органи, які вивчать місцевість і оцінять запаси води в даному водоносному горизонті з урахуванням вже побудованих і використовуваних свердловин.

Від вас буде потрібно інформація про майбутні роботах і заходах: конструкція і глибина свердловини, її точне розташування на ділянці, можливий обсяг викачувати води і технологія буріння.

На підставі наданих вами відомостей група експертів вирішує, чи вистачить залишкового дебіту джерела для задоволення ваших потреб у воді без згубного впливу на функціонування екосистеми регіону.

Також інструкція передбачає перевірку вашої здатності забезпечити необхідну санітарно-технічну безпеку території (можливість створення зони відчуження навколо оголовка свердловини, винесення за межі цієї зони септиків, каналізаційних стоків, компостних ям і автостоянок).

В результаті, при успішному проходженні всіх етапів реєстрації, вам буде видано дозвіл і ліцензія на свердловину. Ліцензія зазначає прізвище власника, адреса і характеристики свердловини, адже це капітальний об'єкт, ціна якого може перевищувати вартість житлової нерухомості. Після закінчення будівництва вам буде виданий технічний паспорт на свердловину.

висновок

Конструкція свердловини та її проектування - взаємопов'язані і основоположні етапи підготовки до будівництва гідродобивающего споруди великої глибини (понад 30 метрів). При роботі повинні бути враховані всі нюанси геологічного зрізу і можлива небезпека зараження і переливу води, а також розроблені заходи щодо усунення цієї небезпеки. Відео в цій статті допоможе розібратися в темі більш детально.