Что такое гидрозатвор в скважине

Обновлено: 07.07.2024

Что такое водяная скважина: устройство и конструктивные особенности

Водяная скважина – это гидротехническое сооружение, предназначенное для автономного снабжения водой. Для частного домовладения наличие собственного источника воды позволяет обустроить на участке все блага цивилизации. От канализации и душа, до полива садово-огородных насаждений. На сегодня существует несколько типов скважин, различающихся своей глубиной и технологией бурения.

Устройство скважины для воды

Прежде всего, разберёмся, что такое скважина? С научной, геологической, точки зрения, данным термином обозначают любую горную выработку, ширина которой во много раз меньше глубины. Водоносная скважина, говоря простыми словами, это гидротехническое углубление в земле небольшого диаметра, предназначенное для забора воды из подпочвенных водоносных слоёв. Также их иногда называют «трубными колодцами», так как стенки скважин укрепляются от осыпания обсадными трубами. Прежде всего, разберёмся, что такое скважина? С научной, геологической, точки зрения, данным термином обозначают любую горную выработку, ширина которой во много раз меньше глубины. Водоносная скважина, говоря простыми словами, это гидротехническое углубление в земле небольшого диаметра, предназначенное для забора воды из подпочвенных водоносных слоёв. Также их иногда называют «трубными колодцами», так как стенки скважин укрепляются от осыпания обсадными трубами.

От традиционных, шахтных колодцев, трубные отличаются своим диаметром и способом устройства. Если простые колодцы выкапываются при помощи ручного труда или землеройной техники, то водоносные скважины делаются методом бурения.

На сегодня существует несколько типов скважин, различающихся своими характеристиками, способом обустройства и методом бурения: На сегодня существует несколько типов скважин, различающихся своими характеристиками, способом обустройства и методом бурения:

Абиссинский колодец. Глубина не более 30м. Скважина с тонкой обсадной трубой, заглубляемой в землю ударным методом. Абиссинские колодцы устраиваются на грунтах с низкой плотностью. Пробить скальную породу или каменистую прослойку при помощи такой технологии будет невозможно.
Песчаная, пробуренная вручную. Глубина достигает 40м. Устраиваются в мягких грунтах при помощи ручных буровых устройств.
Пробуренная машинным способом. Глубина до 80м. Бурятся механическими установками в породах любой плотности, в том числе, и в скальных.
Артезианская. Глубинная скважина, заглублённая ниже, чем на 100м. Бурится для получения чистой питьевой воды.

Конструктивные особенности

Конструктивно водяная скважина состоит из ствола, представляющего обсадную трубу, заглублённую до водоносных слоёв грунта. Снизу в стенках трубы проделываются отверстия для проникновения воды внутрь скважины. Снаружи отверстия затягиваются фильтрами во избежание попадания с током воды песка и иных механических загрязнителей.

Для извлечения воды на поверхность применяются различные водоподъёмные приспособления:

Ручные насосы.
Электрические погружные насосы.
Электрические поверхностные насосы.
Автоматизированные насосные станции.

Основные компоненты

Разберём подробнее схему скважины: устройство и назначение основных компонентов, принципы их действия, выдвигаемые к ним требования. В качестве основных компонентов водной скважины выступают обсадная труба и фильтр. Разберём подробнее схему скважины: устройство и назначение основных компонентов, принципы их действия, выдвигаемые к ним требования. В качестве основных компонентов водной скважины выступают обсадная труба и фильтр.

Обустройство скважины после бурения подразумевает обсадку её трубами, с установленными сетчатыми фильтрами. После обсадки скважину следует прокачать, и после этого она считается введённой в эксплуатацию.

Общие особенности конструкции всех скважин приблизительно одинаковы. Схема скважины на воду выглядит так:

Отверстие, пробуренное в грунте.
Стенки отверстия укрепляются обсадными трубами. Одновременно они служат для предотвращения попадания в ствол скважины загрязнённой воды из верхних слоёв почвы – так называемой верховодки. Порой скважины, пробуренные в скальных породах, обходятся без обсадных труб.
Забой, нижняя проперфорированная часть трубы, должен располагаться в толще водоносного горизонта. Это основной принцип работы скважины. Если забой не достигнет водоносного пласта, либо проскочит его, она не будет функционировать.

В неглубоких скважинах, где велика вероятность попадания внутрь скважины песка, обязательно следует устанавливать фильтрующие приспособления. Обойтись без фильтра можно только при заборе воды из глубинных артезианских скважин. Фильтры бывают внешними, прикреплёнными снаружи обсадной трубы, либо внутренними, крепящимися непосредственно к водозаборному шлангу насоса.
На верхнюю оконечность обсадных труб устанавливается защитный оголовок. Он предотвращает попадание в скважину осадков, а также грязи и пыли через верхнюю горловину.

Обсадная труба

Обсадные трубы изготавливают из стали или полимеров. При неглубоком расположении водоносного слоя в обустройстве скважины применяют одну трубу. Но, если длины одной трубы не хватает, чтобы достать до воды, приходится стыковать друг с другом несколько труб. Для этого на краях труб нарезают резьбу, и соединяют их с помощью муфт. Другой вариант соединения – при посредстве электросварки.

Если диаметр бура, используемого для пробивки скважины, не превышает диаметр обсадных труб, то использовать для стыковки муфты не рекомендуется. Выступая за габариты трубы, муфта будет создавать препятствия для её погружения.

По этой же причине не следует делать чрезмерно толстые швы при сварочном соединении. Оба варианта труб – полимерные и стальные, - имеют свои преимущества и свои недостатки. Так, пластик более устойчив к воздействию коррозии, а металл – более стоек к механическим нагрузкам.

Фильтрация

В некоторых случаях используют сильные стороны обоих вариантов: внешняя обсадная труба делается стальной, а внутрь её, в виде вкладыша, вставляется пластиковая. Снизу первая погружаемая труба перфорируется. В некоторых случаях используют сильные стороны обоих вариантов: внешняя обсадная труба делается стальной, а внутрь её, в виде вкладыша, вставляется пластиковая. Снизу первая погружаемая труба перфорируется.

Для этого, начиная с нижнего торца, на протяжении полутора-двух метров, в ней делают небольшие отверстия. Диаметр их не должен превышать сантиметра, а расстояние между ними 2-3см. Сквозь данную перфорацию вода проникает внутрь трубы, откуда перекачивается наверх с помощью насоса.

Защитный фильтр надевается на перфорированную часть обсадной трубы. Он исполняет защитную роль, предотвращая попадание песка внутрь скважины вместе с водой. Изготавливается фильтр из мелкоячеистой сетки, натягиваемой на трубу.

При необходимости сетка наматывается в несколько слоёв. Также, вместо сетки можно использовать проволоку из не окисляющихся материалов. Её наматывают поверх перфорации плотными мотками. В некоторых случаях для очистки воды используются погружной фильтр, являющийся отдельным приспособлением, надеваемым на шланг водяного насоса.

Вывод и полезное видео

Скважина работает по довольно простому принципу. Грунтовая вода сквозь перфорацию и фильтры поступает в обсадную трубу и создаёт там столб определённой высоты. В этом смысле она играет роль накопительного резервуара. Отсюда она насосом перекачивается на поверхность. Для этого, в зависимости от глубины нахождения воды, применяется погружной, или поверхностный насос.

Также использование того или иного варианта насосного оборудования зависит от диаметра обсадной трубы.

Каждая скважина имеет показатель притока воды – дебит. Он исчисляется в кубометрах в час. При выборе насоса следует учитывать величину дебита. Перекачивающая мощность должна быть ниже величины притока грунтовой воды, иначе скважина будет осушена, и насос попросту сгорит.

"Бурсервис": для чистоты воды скважине нужен гидрозатвор

Порывистый ветер, крупный град стеной, и через полчаса снова солнце. Это - весна, самая жаркая пора у буровиков. В этом каркасном доме скоро начнется отделка. Вода будет нужна для работ со штукатуркой, шпатлевания, наклейки обоев. Хозяин дома сделал заказ на бурение заранее. На участок выезжал инженер георазведки. Была определена точка, сделаны подготовительные работы. Участок находится на возвышенности, а значит, там задерживается меньше талых вод. Но в этом специалисты видят только плюс.

Артем Родионов, зам. директора компании «Бурсервис»:

«Чем выше, тем воды меньше, зато вода по качеству лучше».

Работа установки замедлилась, скрежет буровой коронки нарастает. Буровики дошли до гранита. Это хороший знак. В скальных разломах и трещинах залегают безнапорные жильные воды, которые не имеют сторонних примесей и дают чистую воду. Правильно сделанная скважина в таких разрезах будет служить 20-40 лет. А буровики утверждают, что вода, добытая до паводка, никогда не кончится.

Артем Родионов, зам. директора компании «Бурсервис»: «Сейчас уровень воды находится на минимальной отметке. Уровень той воды, которую мы возьмем сейчас - это абсолютный минимум за год. В любое другое время года ее будет только больше. Это очень хорошо с целью подбора водоподъемного оборудования».

Общеизвестно что, качество воды и срок службы скважины не зависит от грунта, напрямую связано с материалом и качеством работ. Одной из лучших считается технология бурения с применением трубы НПВХ с остеклением. НПВХ труба изготавливается только в заводских условиях, и согласно ГОСТу предназначена для обсадки скважин хозяственно- питьевого назначения . Но, нПВХ-труба с остеклением требует от бригады больших усилий в сравнении с другими видами труб.

Артем Родионов, зам. директора компании «Бурсервис»: «НПВХ-трубу, например, не установишь в скважину пробуренную с искривлением. То есть, для того, чтобы установить нПВХ-трубу, нужно использовать спецоборудование и нужны квалифицированные мастера, которые будут это делать.

Однако при большей стоимости монтажа у нПВХ-трубы есть важное преимущество – гидрозатвор. Конструкция трубы такова, что при ее установке раструб внутри скважины плотно примыкает к скальному грунту и блокирует поступление верховодки в чистый водонос. Получается эффект пробки.

Артем Родионов, зам. директора компании «Бурсервис»: «Без гидрозатвора невозможно отсечь верховые воды. То есть, будет примешиваться вода, которая находится на глубине 5 метров, к воде, которая находится на глубине 30 – 40 метров. Даже если сосед выше по рельефу устроит выгребную яму в 25-30 метрах, эта вода поступать не будет.

С этого участка буровики уйдут только к вечеру, когда скважина будет готова. Готовность определяется по поступлению питьевой воды. После нужно будет грамотно подобрать водоподъемное оборудование и смонтировать водопровод. Это будет сделано в ближайшее время, и в очередном загородном доме появится кристально-чистая вода.

Обзор видов гидрозатвора: что это и зачем нужен, как работает и руководство по монтажу

Гидрозатвор для канализации является обязательным элементом, который используется при обустройстве всех без исключения приёмников сточных вод. Так называемый сифон обеспечивает комфортное существование жильцов и долговечность эксплуатации трубопровода установленной канализационной системы.

При самостоятельном выборе гидравлического затвора обязательно должны учитываться все технические параметры устройства и канализационной сети, а также требования, предъявляемые к таким элементам.

Что из себя представляет гидрозатвор для канализации?

Различные по модификации и размерам (110 и 50 мм) гидрозатворы обязательны для установки в конструкции канализационных сетей, но не дополняются какими-либо блокирующими внешними системами, а наличие слоя жидкости препятствует движению газовых масс.

При этом любые существующие разновидности такого сантехнического сифона легко поддерживают нормальное количество жидкости в беспрерывном режиме.

Зачем нужен и где используется?

Образующиеся внутри канализационной системы газы могут отличаться зловонностью, а также токсичностью или взрывоопасностью.

Отсутствие в конструкции сточной сети гидрозатвора часто является причиной беспрепятственного доступа таких газов в помещение, включая пространство сантехнического узла.

Некоторые приёмники стоков, представленные трапами и унитазами, различными видами писсуаров и умывальниками, обладают встроенными гидрозатворами, поэтому в установке приставных установок нет необходимости.

Устройство и принцип действия

Гидрозатворы представляют собой, чаще всего, изогнутую трубу или некоторые другие виды конструкции, внутри которых удерживается строго определённое количество воды, предупреждающей проникновение запахов из канализационной системы и обеспечивающей движение сточных вод.

Гидрозатворы имеют, как правило, вертикальный вход, а также наклонный или горизонтальный выход. При заметном понижении давления воздушной среды внутри стояка и канализационной сети наблюдается падение уровня жидкости в гидравлическом затворе и выплёскивание части её в стояк. Недостаточное давление может стать причиной, так называемого срыва гидрозатвора.

Преимущества и недостатки: отзывы пользователей

Современные гидравлические затворы, функционирующие по принципу сообщающихся сосудов, не только защищают помещение от проникновения канализационных запахов, но и балансируют нагрузку сточных вод на систему в процесс блокировки гидроудара. При выборе сантехнического устройства следует учитывать не только конструктивные особенности такого изделия, но также ориентироваться на их преимущества и недостатки.

Защита от попадания канализационных запахов в помещение;
Минимизация негативного воздействия гидравлического удара.

На изгибах могут оседать остатки пищи или мусор;
Для предотвращения засорения регулярно осуществляются профилактические действия.

Виды гидравлических затворов: описание и характеристики

На сегодняшний день практикуется установка гидравлических затворов разного вида, которые выпускаются отечественными и зарубежными производителями. Такие устройства для систем канализации в виде водяного заслона отличаются по нескольким параметрам, а некоторые модели оснащаются дополнительными динамическими или тупиковыми приспособлениями.

Коленный

Гидравлические канализационные затворы коленного типа характеризуются стандартной U-образной структурой, чем обеспечивается максимальная прочность и способность хорошо выдерживать давление внутри трубопровода.

Бутылочного типа

Стандартные S-образные или P-образные модели гидрозатворов чаще всего устанавливаются в сливных устройствах под раковинами. Монтировать, а также разбирать изделия бутылочного типа можно при отсутствии особых навыков.

Данный вариант гидрозатворов может применяться исключительно в условиях кухни, поэтому не должен использоваться при оснащении канализационной системы в туалете или ванной комнате. Простая бутылочная конфигурация позволяет самостоятельно устранять засоры откручиванием накладной гайки и удалением накопившегося мусора. Средняя стоимость такого гидрозатвора составляет 185-255 рублей.

Двухоборотный

Конструкция двухоборотного сифона характеризуется достаточно сложной конфигурацией, а также соединением сливной трубы с выходом из сантехнического прибора.

Стык оснащается решёткой-фильтром, задерживающей отходы, волосы и прочий мусор.

Плавный переход в колено завершается соединением с другой трубой. Финишный элемент гидрозатвора направлен с небольшим наклоном в систему стоков.

Некоторые двухоборотные модификации оснащаются ревизионным отверстием с плотной пробкой, обеспечивающей прочистку труб. Средняя стоимость такого гидрозатвора составляет 180 рублей.

Гофрированный

Пропиленовые модификации отличаются прочностью, пластичностью и гибкостью, поэтому такие гидрозатворы используются в обустройстве канализационной системы внутри малогабаритного помещения.

Ребристые модели часто страдают от засора пищевыми остатками, волосами, кусочками мыла и другими загрязнениями, в результате чего довольно быстро изнашиваются.

Именно по этой причине монтаж гофры слива обязательно должен снабжаться фильтром, представленным мелкоячеистой решёткой. Средняя стоимость такого гидрозатвора составляет 90 рублей.

Перелив

Современный сифон с переливом выделяется в отдельную категорию и обязательно оснащается дополнительной трубой, предотвращающей в помещении подтопления. После накопления воды и достижения критической отметки, жидкость поступает через отверстие в гидрозатвор.

Экономичные и простые пластиковые варианты не отличаются достаточной долговечностью, а более прочными, но менее эластичными являются металлические модели.

Второй вариант характеризуется высокой стоимостью и сложностью монтажа, но очень удобен в эксплуатации. Средняя стоимость пластикового гидрозатвора составляет 290 рублей.

Сухой затвор

Современный сухой гидрозатвор для канализации по своей конструкции заметно отличается от гидравлических аналогов. Монтировать такие устройства рекомендуется на нижних этажах в многоэтажных домах, а также при редком использовании сантехнических приборов.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Что учитывать при выборе устройства?

При самостоятельном выборе сифонного устройства, соответствующего сантехническому прибору, требуется учитывать целый ряд наиболее важных факторов, представленных:

размерами устройства в сборе;
типовыми особенностями сифона;
материалом, из которого изготовлена трубная система и крепежи;
количеством сливов;
наличием дополнительных подключений;
уровнем защиты от возникновения заторов и засоров;
диаметром входного и выпускного отверстия;
наличием или отсутствием перелива.

Для установки в кухонной мойке наиболее подходящим вариантом станет приобретение обычной бутылочной модели, эффективно задерживающей частицы пищи.

Приемлемым вариантом также станет применение коленного устройства. Раковины и ванны чаще всего снабжаются моделями с переливом, препятствующим затоплению. Рекомендуемым материалом является полипропилен, но отделка наружных частей может быть выполнена из хромированных деталей.

При наличии в проекте мойки или умывальника в виде двух раковин приобретаются приборы с парой сливных точек.

Перед покупкой в обязательном порядке измеряется величина пространства, выделенного под производство установки. Сифон должен помещаться в отведённом месте.

Если гидравлический затвор из сифона предполагается вытягивать в канализационную сеть, то целесообразно систему модернизировать установкой вакуумного клапана.

Стандартный вакуумный клапан позволяет эффективно нормализовать работу канализационной системы. Выпускаемые на сегодняшний день модели подходят для монтажа на фановый стояк и установки на выпуск из сантехприбора.

3 лучших модели

В настоящее время на рынке сантехнических устройств представлены модели гидрозатворов, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями.

Модели немецкого производителя Viega, оснащённые гидравлическим затвором, просты в установке и практичны в эксплуатации. Стоимость пластикового сифона бутылочного типа составляет 250 рублей.

Модели с гидрозатвором немецкого производителя Kludi имеют современный внешний вид, изготовлены из нержавеющей стали, легко регулируются по высоте и оснащаются надёжным донным клапаном.

Как правильно установить: пошаговая инструкция

В большинстве случаев установка гидравлического затвора не предполагает наличия каких-либо особых навыков.

Предварительно демонтируется старое устройство, после чего выполняется ревизия мест подсоединения и установка нового затвора.

Как сделать гидрозатвор своими руками

Некоторую сложность представляет монтаж конструкций гидрозатвора с гофрированной трубой, деталями оформления перелива и специальными элементами сливного крепежа.

Стандартная последовательность самостоятельной установки не требует применения профессионального инструмента.

Установка пластиковой детали под ванной и фиксация в отверстии конца с резиновой прокладкой, после чего сверху помещается стандартная хромированная деталь со специальной сеточкой.

Крепёжный длинный винт, отвечающий за фиксацию всего сифона, вкручивается с верхней стороны, после чего проверяется надёжность выполненного крепления.

Установка резиновой прокладки и коленного затвора, прикручивание гидрозатворного элемента, после чего осуществляется подсоединение полипропиленового прямого или гофрированного патрубка, ведущего к канализационному трубопроводу.

Какие бывают поломки и способы ремонта

Самостоятельно устранить можно только самые простые, небольшие поломки гидравлического затвора. Сложные причины выявляются специалистами.

В некоторых случаях необходима полная замена пришедшего в негодность элемента.

Срывает гидрозатвор

Определить срыв гидравлического затвора можно по наличию характерных звуков, которыми сопровождается слив воды.

Причин срыва гидравлического затвора несколько, а неприятные канализационные запахи могут появляться не только в результате замены сантехнических устройств, но и в процессе регулярной их эксплуатации. Чаще всего проблемы возникают при неправильном соединении элементов канализационной системы, нарушении в работе вентиляции или при появлении значительного засора.

Засор

Если использование вантуза или откручивание сифона не помогло избавиться от засора, то целесообразно воспользоваться сантехническим тросом.

Отвинчивание верхней гайки и нижнего крепежа на стыке сифона с канализационной системой, после чего снимается вся сифонная часть.

Погружение сантехнического троса в сливную трубу до уровня сопротивления. Прочистка засора вращательными движениями.

На заключительном этапе выполняется прикручивание сифона с гидравлическим затвором.

Профилактика

Чтобы избежать значительных скоплений накипи или любых других отложений в сливной системе, необходимо ежемесячно проливать внутреннюю часть сифона горячей водой с добавлением лимонной кислоты.

Каждые полгода настоятельно рекомендуется выполнять замену потерявших эластичность и истончённых резиновых прокладок. Применение защитных решёток и сеточек предотвращает попадание крупных частиц мусора в трубу.

С целью предотвращения засорения стока в ванной выполняется периодическая чистка водного затвора от волос и другого мусора.

Система канализации в городских и загородных условиях обеспечивает комфортабельное проживание людей, а для полноценного функционирования сточных сетей необходимо правильно выбрать и установить гидрозатвор. Несмотря на кажущуюся простоту такого устройства, неправильный монтаж и использование неподходящего вида гидравлического затвора может стать одной из причин выхода канализационной системы или сантехнического прибора из строя.

Способ строительства скважин

Способ строительства скважин охватывает как разведочные, эксплуатационные виды, так и по типу профилей как вертикальные, наклонные, так и с горизонтальным окончанием ствола скважин. Обеспечивает создание сооружения, не подвергающегося деформациям, температурным влияниям, ударным силам и пр. при возможности контроля за затрубными пространствами и извлечения из скважины трубных конструкций. Сущность изобретения: по способу осуществляют бурение скважины по заданному профилю и спуск обсадных колонн различных типов, включая потайную перфорированную вне скважины. Осуществляют крепление их съемными якорями. Изолируют их в скважине предварительной закачкой термостойкой, седиментационно устойчивой, высокоструктурированной, антикоррозийной, вязкопластичной жидкостью-гидрозатвором в совокупности с герметичным разделителем среды. Эксплуатационную колонку не перфорируют, крепят на устье за предыдущую колонну с дополнительным усилием от выдавливания из скважины весом столба жидкости-гидрозатвора, действующего на герметичный разделитель среды от устья скважины. Герметичный разделитель среды размещают в потайной перфорированной колонне над кровлей продуктивного пласта. В ее торце размещают центратор на роликах с гидромониторным соплом для размыва осадков и компенсации гидрогазоударов со стороны продуктивного пласта. Контроль и управление затрубными, межтрубными и трубными пространствами осуществляют циркуляцией жидкости-гидрозатвора через гидравлические клапаны, датчики контроля среды, установленные над герметичными разделителями среди всех колонн. Приводят в транспортное положение съемные якоря с герметичными разделителями. После предварительной циркуляции жидкости-гидрозатвора поочередно полностью извлекают и полностью заменяют трубные конструкции колонн с их оснасткой. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способу строительства скважин, креплению и изоляции трубных колонн различного типа для параметрических, разведочных и эксплуатационных скважин с различными типами профилей, включая вертикальные, наклонные и с горизонтальным участком ствола, а также для водяных скважин. Способ может использоваться в трубных переходах через подводные, подземные переходы и преграды с агрессивной средой, а также при многозабойной эксплуатации одного продуктивного пласта при одном основном стволе.

Известен способ строительства скважин, включающий бурение скважины, спуск обсадной колонны, закачку цементного раствора в обсадную колонну и продавку его в заколонное пространство [1]. Недостатками известного способа являются: - крепи, которые служат в 3-5 раз меньше расчетного проектного срока, особенно в агрессивной сероводородной среде, а замена их невозможна из-за цементного камня в затрубьях; - при затвердении цементного раствора создается депрессия на продуктивный пласт, в результате чего возникают выбросы с катастрофическими последствиями, а из-за цементного камня в затрубьях невозможно воздействовать на пласт циркуляцией жидкостью; -депрессия продуктивного пласта, закачиваемым цементным раствором, затрудняет освоение и снижает нефтеотдачу пласта: - большие затраты материалов и энергии, связанные с креплением, изоляцией, перфорацией и т.д.; - низкая надежность герметизации заколонного пространства, особенно скважин с горизонтальным участком ствола в контактах порода - цементный камень - обсадная колонна, в результате воздействия температурных колебаний, ударов, земных катаклизмов и т.д.

Наиболее близким предлагаемому способу является способ строительства скважин [2], включающий бурение скважины, формирование боковых выработок на глубине спуска обсадной колонны, закачку цементного раствора в обсадную колонну и продавку его в интервал боковых выработок, предварительно сформированных в стенках скважин, с предварительной закачкой вязкой жидкости-гидрозатвора с плотностью, обеспечивающей гидростатическое давление на 10-15% выше пластового давления, который имеет следующие недостатки: - из-за наличия цементного кольца в боковых выработках, крепящих обсадные колонны, невозможно контролировать и управлять затрубными и межтрубными пространствами, что также не обеспечивает полную замену отработанных, деформированных со временем трубных конструкций и изоляционного материала-жидкости-гидрозатвора; - крепящее обсадную колонну цементное кольцо, на которое опирается гидрозатвор, в совокупности обеспечивая изоляцию, со временем под влиянием ударов, температурных колебаний и т.д. растрескивается с образованием каналов (нарушается герметичность), по которым ионы углесероводорода мигрируют в жидкость-гидрозатвор и далее, снижая качество изоляции; - наклонные и горизонтальные участки предыдущей колонны быстро разрушаются от трения торца и боковых стенок предыдущей колонны труб (например насосно-компрессорных) при спускоподъемных операциях, увеличивая затраты на капитальный ремонт скважин, включая операции по размыванию осадков из зумпфа; - не снижает ударные гидрогазовоздействия продуктивного пласта на эксплуатационную колонну труб;
- этот способ требует больших энергозатрат и материалов.

Для построения гибкой, управляемой системы сооружения скважин различных профилей, типов и видов при обеспечении экологической безопасности и долговечности с возможностью полного извлечения из скважины нарушенных и отработанных трубных конструкций с их оснасткой, изоляционного материала-жидкости-гидрозатвора и заменой их по мере износа или необходимости при строительстве нефтегазовых скважин с многоколонной конструкцией последние, включая перфорированную вне скважины потайную колонну, крепят съемным якорем, или изолируют закачиваемой предварительно креплению жидкостью-гидрозатвором в совокупности с герметичным разделителем среды установленным над съемным якорем, потайную перфорированную вне скважины колонну крепят и изолируют над кровлей продуктивного пласта, а эксплуатационную колонну снабжают гидромониторным соплом, центратором на роликах, герметичным разделителем среды с расположенными над ним гидравлическим клапаном, датчиком контроля среды и термокомпенсатором, крепят на устье с изоляцией и дополнительным усилием от выдавливания ее из скважины, весом столба жидкости-гидрозатвора, предварительно закачанного и действующего на герметичный разделитель среды, установленный в потайной перфорированной колонне над кровлей продуктивного пласта, при этом контроль и управление затрубным, межтрубным и трубным пространством осуществляют циркуляцией жидкостью-гидрозатвором через гидравлический клапан и датчик контроля среды, установленные на все трубные конструкции над герметичным разделителем среды. При изоляции в совокупности с герметичным разделителем среды в качестве жидкости-гидрозатвора используют термостойкую, седиментационно устойчивую, высокоструктурированную, вязкопластичную жидкость, приготовленную на основе используемого при бурении бурового раствора плотностью, равной плотности бурового раствора при поинтервальном бурении на глубину спуска очередной обсадной колонны, например добавлении в буровой раствор ингредиентов, как коррексит, полиакриламид и т.д.; все трубные конструкции с изоляционным материалом-жидкостью-гидрозатвором полностью извлекают из скважины, заменяют после привода съемного якоря и герметичного разделителя среды в транспортное положение; перед спуском эксплуатационной колонны герметизируют установленную потайную перфорированную вне скважины очередную колонну, затем осуществляют бурение из основного ствола по заданному профилю, спуск предварительно перфорированной вне скважины потайной колонны, ее крепление изоляцией с последующей разгерметизацией предыдущей потайной перфорированной колонны и спуском, креплением и изоляцией эксплуатационной колонны.

Таким образом, обеспечивают строительство однозабойной или многозабойной скважины для эксплуатации с одного ствола одного продуктивного пласта.

Способ строительства скважины - схематично представлен на чертеже. Показан горизонтальный участок ствола как наиболее сложный тип профиля, где: 1 - показывающие манометры от датчиков контроля среда, могут быть вынесены на диспетчерский пульт; 2 - зацементированное направление ствола скважины; 3 - кондуктор; 4 - скомпонованная система в башмаке кондуктора: внизу съемный якорь, например металлический и т д., над ним герметизирующий разделитель среды, например резиновый с воздушным сердечником, пакер и т.д., над ним гидравлический (подпружиненный) клапан с датчиком контроля среды; 5 - техническая обсадная колонна, оснащенная в башмаке также съемным якорем, герметизирующим разделителем среды, гидравлическим клапаном с датчиком контроля среды 6; 7 - потайная перфорированная вне скважины обсадная колонна, также оснащенная съемным якорем, герметичным разделителем среды, гидравлическим (подпружиненным) клапаном с датчиком контроля среды 8; фильтром 12; направляющей воронкой с левой резьбой 14; с размещением этой колонны в продуктивном пласте 13; в затрубьях и межтрубьях размещается жидкость-гидрозатвор 15; с эксплуатационной колонной 10 (например насосно-компрессорные трубы), оснащенной центратором на роликах с гидромониторным соплом 11, герметичным разделителем среды, гидравлическим (подпружиненным) клапаном с датчиком контроля среды 9, термокомпенсатором 16.

Способ осуществляют следующим образом.

По способу строительства скважины, включающему геофизические работы, бурение скважины, отклонение ствола от вертикали или без него, в зависимости от заданного типа профиля скважины, спуск очередной обсадной колонны 3, 5, 7, 10, закачку с ингибиторами коррозии термостойкой седиментационно устойчивой высокоструктурированной вязкопластичной жидкости-гидрозатвора 15, приготовленного на основе использованного бурового раствора, по пройденному бурением участка спуска очередной обсадной колонны с плотностью гидрозатвора, равной буровому раствору в этом интервале, последовательно производят крепление очередной обсадной колонны 3, 5, 7, 10, съемным якорем 4, 6, 8 (например, металлическим плашечным и т.д.) путем, например, упора обсадной колонны на забой и т.д. в зависимости от конструкции привода съемного якоря в рабочее положение с последующим натяжением колонны (подъемом) на 5-6% выше собственного веса обсадной колонны, далее производят изоляцию, приводя в действие герметичный разделитель среды 4, 6, 7, 9, например камера с воздушным сердечником, пакер и т.д. с механическим или гидравлическим приводами, предварительно разгрузив обсадную колонну до 4-5 тонн. Не исключается одновременно крепление и изоляция с совместным приводом в рабочее положение съемного якоря с герметичным разделителем среды 4, 6, 8, 9 в зависимости от их конструкций, например с упором обсадной колонны на забой, но с обязательной натяжкой колонны до 5 тонн. Проверку крепления и изоляции производят опрессовкой, закачивая в трубы гидрозатвор при давлении, заданными прочностными характеристиками, в совокупности с гидростатическим столбом гидрозатвора по всей длине обсадной колонны. Циркуляции гидрозатвора 15(15) в затрубном пространстве при качественном креплении и изоляции не будет. При возникновении циркуляции операции крепления и изоляции или только изоляции повторяют. Фундаментом трубных конструкций являются зацементированное направление 2. После крепления и изоляции очередной обсадной колонны жидкость-гидрозатвор меняют на буровой раствор и продолжают бурение до спуска следующей очередной обсадной колонны. Для контроля и управления заколонным пространством очередной обсадной колонны, состоянием качества гидрозатвора над герметичным разделителем среды устанавливают гидравлический (подпружиненный) клапан и датчик контроля среды 4, 6, 8, 9. При необходимости замены изоляционного материала-гидрозатвора 15 и нарушенной или отработанной обсадной колонны последовательно, через гидравлический клапан (через затрубье) восстанавливают циркуляцию гидрозатвора, раскрепляют съемный якорь 4, 6, 8, герметичный разделитель среды 4, 6, 8, 9 (транспортное их положение) в зависимости от их привода, например, резким сбросом натяга обсадной колонны. Потайную колонну 7, заранее перфорированную вне скважины и оборудованную фильтром 12, спускают на бурильных трубах, оснащают съемным якорем, герметичным разделителем среды над якорем, гидравлическим клапаном (подпружиненным) датчиком контроля среды 8, крепят и изолируют над кровлей продуктивного пласта как и последующие обсадные колонны, но без остаточного натяга в 4 - 5 тонн с последующим отворачиванием в левой резьбе направляющей воронки 14 и подъемом бурильных труб. А эксплуатационную колонну 10, оснащенную центраторами на роликах 11 (на кривых и горизонтальных участках), термокомпенсатором 16, в торце - гидромониторным соплом 11 диаметром, зависимым от давления продуктивного пласта 13 (для размыва осадков в зумпфе и компенсации гидрогазоударов при обратном воздействии через сопло на колонну труб со стороны продуктивного пласта), герметичным разделителем среды 9, гидравлическим (подпружиненным) клапаном 9, датчиком контроля среды 9 крепят в предыдущей колонне 5 на устье скважины с дополнительным усилием от веса столба гидрозатвора (от герметичного разделителя среды до устья), действующего на герметичный разделитель среды 9 против выдавливающих из скважины усилий продуктивного пласта, причем герметичный разделитель среды 9 приводят в рабочее положение, как и в последующих обсадных колоннах в потайной перфорированной колонне 7 над кровлей продуктивного пласта, предварительно заменив буровой раствор на жидкость-гидрозатвор 15, а вызов притока из продуктивного пласта - бескомпрессорный, путем спуска опорожненных от жидкости труб или путем свабирования, контроль ведется показанием манометров 1.

Преимущество изобретения заключается в том, что крепление очередных обсадных колонн, включая потайную перфорированную вне скважины колонну крепят съемным якорем, а изолируют совокупной работой герметичного разделителя среды с жидкостью-гидрозатвором с плотностью, равной буровому раствору, но вязкопластичной, термостойкой, седиментационно устойчивой, высокоструктурированной, антикоррозийной за счет добавок в использованный буровой раствор соответствующих инградиентов; в этой комплексной системе изоляции скорость миграции ионов углесероводорода равна нулю, так же как например в ацетиленовом аппарате "карбид-на-воду" через гидрозатвор (в данном случае - вода), ограниченный запорным вентилем (здесь - герметичным разделителем среды), скорость миграции ионов газа через совместную систему также равна нулю. Эксплуатационную колонну не перфорируют, крепят на устье с дополнительным усилием от выброса ее из скважины, изолируют совокупной работой герметичного разделителя среды с жидкостью-гидрозатвором. В способе строительства скважины, например камеры с воздушным сердечником, пакера используются только как герметичный разделитель среды без крепящих функций, а гидравлический клапан с датчиком контроля среды, установленные над герметичным разделителем среды, позволяют контролировать и управлять затрубными и межтрубными пространствами путем восстановления циркуляции гидрозатвора и любой жидкости через гидравлический клапан. В совокупности система крепления, изоляции и управления по способу строительства скважины обеспечивает возможность полного извлечения нарушенных, изношенных трубных конструкций из скважины, включая потайную перфорированную колонну, с их оснасткой вместе с деформированным со временем изоляционным материалом-жидкостью-гидрозатвором.

Способ строительства скважин может быть применен для всех видов и типов профилей скважин, обеспечивая полную экологическую безопасность, включая наклонные и с горизонтальным участком ствола скважины, где практически невозможно противостоять залеганию обсадных колонн на стенку скважины.

При производстве ремонта таких скважин (размыв и вынос на поверхность из зумпфа осадков и т.д.) нет необходимости поднимать эксплуатационную колонну 10 (в качестве которой могут быть насосно-компрессорные трубы), достаточно "заглушить" продуктивный пласт 13 жидкостью-гидрозатвором 15 (обратной промывкой через гидравлический клапан 9 и давлением в "лоб"), распакероваться, заменить жидкость-гидрозатвор на требуемую жидкость и интенсивной промывкой через гидромониторное сопло 11 очистить зумпф.

В способе строительства скважины используют оборудование, материалы и устройства стандартно выпускаемые заводами, а исключение из производства большого объема цементов, цементировочных агрегатов, забойных перфораций, центраторов для обсадных колонн, возврат отработанных трубных колонн и т.д. с использованием отработанного бурового раствора, позволяет резко повысить экономичность и эффективность строительства скважины с высокой экологической безопасностью с применением предложенной изоляции трубных конструкций, особенно на сероводородных месторождениях.

Способ обеспечивает возможность эффективного строительства многозабойных окончаний в одном продуктивном пласте с "выходом" из основного ствола путем спуска, крепления и изоляции предлагаемым способом потайной перфорированной вне скважины колонны, предварительно герметизируя пакером предыдущий ствол скважины с потайной перфорированной колонной; обеспечивается экологическая безопасность (предлагаемого способа) при переходе эксплуатации вышележащих продуктивных пластов в старых скважинах с разрушенными со временем трубными конструкциями. Технология приготовления гидрозатвора, технология ввода ингредиентов в буровой раствор, изготовления фильтра, новая методика расчета крепления и т.д. заложены в "ноу-хау" и являются приоритетом авторов.

Литература
1. Формирование и работа цементного камня в скважине. Монография Булатова А.И. - М.: Недра, 1990.

2. Патент РФ N 2012777, E 21 B 33/14 и РК N 2140, "Способ строительства скважин", Калмыков Г.И. и др.

1. Способ строительства скважин, включающий бурение ствола по заданному профилю, спуск обсадной колонны, включая потайную, их крепление, изоляцию закачкой жидкости-гидрозатвора, спуск эксплуатационной колонны, отличающийся тем, что при строительстве нефтегазовых скважин с многоколонной конструкцией последние, включая перфорированную вне скважины потайную колонну, крепят съемным якорем, изолируют закачиваемой предварительно креплению жидкостью-гидрозатвором в совокупности с герметичным разделителем среды, установленным над съемным якорем, потайную перфорированную колонну крепят и изолируют над кровлей продуктивного пласта, а эксплуатационную колонну снабжают гидромониторным соплом, центратором на роликах, герметичным разделителем среды с расположенными над ним гидравлическим клапаном, датчиком контроля среды и термокомпенсатором, крепят на устье скважины с изоляцией и дополнительным усилием, от выдавливания ее из скважины весом столба жидкости-гидрозатвора, предварительно закаченного и действующего на герметичный разделитель среды, установленный в потайной перфорированной колонне над кровлей продуктивного пласта, при этом контроль и управление затрубным, межтрубным и трубным пространством осуществляют циркуляцией жидкости-гидрозатвора через гидравлический клапан и датчик контроля среды, установленные на все трубные конструкции над герметичным разделителем среды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изоляции в совокупности с герметичным разделителем среды в качестве жидкости-гидрозатвора используют термостойкую, седиментационно устойчивую, высокоструктурированную, вязкопластичную жидкость, приготовленную на основе используемого при бурении бурового раствора плотностью, равной плотности бурового раствора при поинтервальном бурении на глубину очередной обсадной колонны.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что все трубные конструкции изоляционным материалом-жидкостью-гидрозатвором полностью извлекают из скважины, заменяют после привода съемного якоря и герметичного разделителя среды в транспортное положение.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед спуском эксплуатационной колонны герметизируют установленную потайную, перфорированную вне скважины очередную колонну, затем осуществляют бурение из основного ствола по заданному профилю, спуск предварительно перфорированной вне скважины потайной колонны, ее крепление, изоляцию, с последующей разгерметизацией предыдущей потайной колонны и спуском, креплением и изоляцией эксплуатационной колонны.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что при давлении продуктивного пласта, не превышающего гидростатического давления от веса водяного столба, включая послефонтанный период эксплуатации, вязко-пластичную жидкость-гидрозатвор заменяют через гидравлический клапан на естественную воду.

Читайте также: