Что такое забой скважины

Обновлено: 07.07.2024

Устройство устья скважины

Скважина — это отверстие круглого сечения, которое берет своё начало с поверхности грунта, а заканчивается глубоко в недрах земли. При этом диаметр пробуренного отверстия может варьироваться от 25 мм до 3 м. Начало углубления на поверхности земли — это устье скважины, а её окончание (дно) — это забой. Стоит понимать, что забой колодца — это та точка, которая обеспечивает получение необходимых ископаемых (в нашем случае воды). При этом забой может иметь разную конструкцию:

Очень важное значение при монтаже и бурении скважины имеет обустройство устья. Благодаря правильно подобранным компонентам оборудования работа всей скважины будет продуктивной и бесперебойной. Кроме того, правильно обустроенное устье скважины выполняет такие функции:

Предотвращает попадание в колодец различных сторонних предметов и мелкого мусора;
Перекрывает доступ к источнику поверхностным водам, образующимся в ходе непогоды или выпадения атмосферных осадков;
Предупреждает промерзание насосного оборудования и воды в нём;
Обеспечивает доступ к оборудованию в случае необходимости проведения ремонтных или профилактических работ.

Что же нужно для обустройства устья скважины, разбираемся ниже.

Рекомендуем к прочтению:

Устройство устья скважины

Обустройство устья скважины — один из важнейших этапов при создании индивидуальной системы водоснабжения частного дома, посёлка или даже города. При этом важно знать, что в первую очередь в устье необходимо вмонтировать оголовок (большая стальная труба). Остальные работы по обустройству устья скважин можно проводить как непосредственно после этапа бурения, так и гораздо позже.

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

Необходимые компоненты при обустройстве устья:

Большая ёмкость для размещения в ней всего насосного оборудования — кессон;
Стальная труба, которая будет граничить с поверхностью земли в верхней своей точке — оголовок;
Насос погружной;
Автоматическое оборудование, необходимое для контроля над работой всей системы водоснабжения (устанавливается в устье скважины);
Необходимое количество соединительных элементов (трубы, вентили, фитинги и пр.).

Важно: кессон необходимо использовать только стальной или пластиковый с достаточным слоем утеплителя и антикоррозийным покрытием. А правильная его установка позволяет надежно защитить всю систему водоснабжения от замерзания при минусовых температурах.

Этапы работ при обустройстве устья

В первую очередь в скважину на её устье необходимо установить оголовок — стальную трубу, диаметр которой будет превышать диаметр первой обсадной трубы. При этом необходимо обязательно зацементировать основание оголовка.

Рекомендуем к прочтению:

Для эксплуатации источника в режиме круглый год необходимо смонтировать кессон. В этой ёмкости располагается все насосное оборудование. Кессон представляет собой по форме большую бочку высотой около 2 метров и в диаметре около 1 метра. Такое приспособление необходимо устанавливать на оголовок, опуская контейнер на глубину промерзания грунта.

Сначала вокруг стальной трубы снимается грунт, и кессон опускается на нужную глубину. В днище кессона вырезается отверстие, диаметр которого будет равен диаметру оголовка. Оба элемента соединяются между собой методом сварки.

В кессон устанавливается всё насосное оборудование, подключаются все коммуникации, и подводится электроснабжение. Крепкая крышка кессона перекрывает доступ к источнику любым посторонним лицам. В результате имеем своеобразный смотровой колодец, который обеспечивает лёгкий доступ к скважине.

Важно: при выборе кессона можно подбирать как наземную камеру, так и подземную. На сухих типах грунта лучше использовать подземные камеры. Надземные же кессоны будут актуальны во всех остальных случаях.

Забой скважины

Забой - это нижняя часть скважины, вскрывающая продуктивный пласт.
Она служит для извлечения необходимого ресурса из недр земли.

Разработаны и эксплуатируются различные конструкции забоев для осложненных и неосложненных условий.
Наиболее распространенная из них - конструкция забоя с цементированной эксплуатационной колонной, перфорируемой в интервале продуктивного пласта.
Простота технологии ее создания привела к тому, что практически повсеместно она является основой проектирования конструкции всей скважины.

Требования к забою скважины:

обеспечение механической прочности призабойной зоны без ее разрушения;
возможность избирательного воздействия на различные части вскрытой части продуктивного пласта за счет направленного вторичного вскрытия или за счет гидродинамических / физико-химических обработок;
максимально возможный коэффициент гидродинамического совершенства скважины.

Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:

скважина работает с максимальным дебитом,
призабойная зона пласта без разрушения позволяет работать длительное время без ремонта ППР.

Параметры конструкции забоя:

Конструкция забоя должна обеспечивать:

устойчивость ствола,
разобщение пластов,
проведение технико-технологических воздействий на пласт,
выполнение ремонтно-изоляционных и геофизических работ,
длительную эксплуатацию скважин при оптимальном дебите.

Классификация типовых конструкций забоев скважин

скважина с перфорированным забоем;
скважина с забойным хвостовиком;
скважина с забойным фильтром;
скважина с открытым забоем.

Скважины с перфорированным забоем - наиболее распространены из-за преимуществ:

надежная изоляция пройденных горных пород;
возможность дополнительного вскрытия перфорацией временно законсервированных нефтенасыщенных интервалов в разрезе скважины;
простота поинтервального воздействия на призабойную зону в случае ее сложного строения;
упрощение технологии бурения, т.к. бурение под эксплуатационную колонну ведется долотом одного размера до проектной отметки.

После разбуривания ствола до проектной отметки в скважину спускается обсадная колонна, которая цементируется, а затем перфорируется.
В условиях крепких коллекторов такая конструкция забоя является длительно устойчивой.

предназначены для продуктивных горизонтов с очень крепкими коллекторами;
бурится до проектной отметки, затем в нее спускается обсадная колонна, нижняя часть которой на толщину продуктивного горизонта имеет насверленные отверстия;
после спуска обсадной колонны проводится ее цементирование выше кровли продуктивного горизонта. При этом пространство между стенкой и обсадной колонной на толщину продуктивного горизонта остается свободным;
приток в такую скважину аналогичен таковому в совершенную скважину, но забой является закрепленным, что исключает уменьшение Ø скважины даже в случае частичного обрушения призабойной зоны.

Скважины с забойным фильтром

предназначены для слабосцементированных (рыхлых) коллекторов;
до кровли продуктивного горизонта скважина бурится с диаметром, соответствующим Ø эксплуатационной колонны;
затем в скважину спускаются обсадные трубы и производится цементирование;
продуктивный горизонт разбуривается долотом меньшего Ø до подошвы;
перекрытие продуктивного горизонта осуществляется фильтром, закрепляемым в нижней части обсадной колонны на специальном сальнике. Фильтр предназначен для предотвращения поступления песка в скважину.

Скважины с открытым забоем

предназначены для однородных устойчивых коллекторов;
нижняя часть скважины (до кровли продуктивного горизонта) не отличается для скважин с забойным фильтром;

продуктивный горизонт разбуривается также долотом меньшего Ø до подошвы; при этом ствол скважины против продуктивного пласта остается открытым. Конструкция обладает наилучшим гидродинамическим совершенством, но имеет ограниченное распространение в силу ряда недостатков, основными из которых являются:

ограниченность или даже невозможность эксплуатации продуктивных горизонтов сложного строения;
небольшая толщина продуктивного горизонта;
невозможность эксплуатации скважины с достаточно большими депрессиями вследствие разрушения продуктивного горизонта (обвалы призабойной зоны ствола).

Открытый забой

низкая проницаемость прочных коллекторов;
отсутствие высоконапорных горизонтов,
наличие подошвенных вод и газовой шапки;
в случае пористых и трещиноватых коллекторов на перфорированном хвостовике, который не цементируется, устанавливают пакеры.

однородный прочный;
поровый, трещинный, трещинно-поровый или порово-трещинный

из пласта извлекается жидкость или газ;
жидкость нагнетается в пласт;
движение жидкости отсутствует.

Горная порода	Значение коэффициента Пуассона
Глины пластичные	0,41
Глины плотные	0,30
Известняки	0,31
Песчаники	0,30
Песчаные и глинистые сланцы	0,25

При устойчивом и неустойчивом коллекторе, если grad р_пл > 0,1 МПа/10 м, а коллектор имеет поровую проницаемость к_п > 0,1 мкм 2 , применяют конструкцию открытого забоя.

В случае заканчивания скважины при grad р_пл > 0,1 МПа/10 м, к_п > 0,1 мкм 2 или к_т > 0,01 мкм 2 вскрытие продуктивного объекта осуществляют совместно с вышележащими отложениями, до забоя спускают эксплуатационную колонну, оборудованную в нижней части фильтром, и скважину цементируют с подъемом тампонажного раствора от кровли продуктивного пласта, для чего используют пакеры типа ПДМ.

При аномально низком пластовом давлении (grad р_пл < 0,1 МПа/10 м) независимо от проницаемости пород продуктивного объекта:

при устойчивом коллекторе применяют нижеуказанную конструкцию забоя,

при неустойчивом коллекторе - конструкцию забоя - ниже:

При создании конструкции такого забоя с неустойчивым коллектором:

до кровли продуктивного пласта спускают и цементируют эксплуатационную колонну,
вскрытие объекта проводят с учетом пластового давления, поровой и трещинной проницаемости коллектора,
при grad р_пл < 0,1 МПа/10 м, к_п < 0,1 мкм 2 или к_т < 0,01 мкм 2 применяют специальные буровые растворы на нефтяной основе, пены и др,
неустойчивый порово-трещинный коллектор перекрывается хвостовиком-фильтром,
если кровля продуктивного объекта сложена из неустойчивых пород и не перекрыта эксплуатационной колонной, при установке хвостовика-фильтра используют заколонные пакеры, которые располагают в неперфорированной части около кровли продуктивного горизонта и в башмаке эксплуатационной колонны с целью предупредить обрушение стенок скважины и зашламление открытого ствола
перед вызовом притока в случае необходимости выполняют обработку ПЗП (солянокислотная обработка, гидроразрыв пласта и т.д.).

При создании конструкции такого забоя с устойчивым коллектором технология идентична, но не нужно коллектор перекрывать хвостовиком.

Забой смешанного типа

Конструкции забоя этого типа используют в однородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа; при наличии близко расположенных напорных горизонтов или газовой шапки около кровли пласта, а также при низких значениях поровой или трещинной проницаемости пород (соответственно к_п < 0,01 мкм 2 или к_т < 0,01 мкм 2 ); если коллектор сложен из прочных пород, сохраняющих устойчивость при создании депрессии на пласт во время эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.

Выбор конструкции забоя смешанного типа предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта с учетом его физико-механических свойств; оценку устойчивости пород ПЗП. При устойчивом коллекторе применяют конструкцию забоя , при неустойчивом - конструкцию .

Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:

скважину бурят до проектной глубины со вскрытием всей мощности продуктивного объекта;
эксплуатационную колонну спускают до глубины, обеспечивающей перекрытие и изоляцию близко расположенных около кровли пласта напорных объектов, газовой шапки или верхней неустойчивой части продуктивных отложений;
после цементирования колонны ее перфорируют в интервале высокопродуктивной части объекта, а перед вызовом притока в случае необходимости осуществляют обработку ПЗП;
забой, представленный неустойчивыми коллекторами трещинного или порово-трещинного типа, перекрывают потайной колонной-фильтром.

Закрытый забой

Конструкции с таким забоем применяют для крепления неоднородных коллекторов с целью изолировать близко расположенные пласты в неоднородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа, в котором отмечается чередование устойчивых и неустойчивых пород, водо- и газосодержащих пропластков с разными пластовыми давлениями, в случае если коллектор характеризуется высокими значениями поровой или трещинной проницаемости пород (к_п > 0,1 мкм 2 или к_т > 0,01 мкм 2 ), а также для обеспечения совместной, раздельной или совместно-раздельной эксплуатации объектов.

При выборе конструкции закрытого забоя устанавливают соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта общепринятым положениям.

Расчет основных элементов конструкции закрытого забоя проводят в соответствии с действующими руководящими документами.

При заканчивании скважины с конструкцией забоя, продуктивный объект вскрывают совместно с вышележащими отложениями с использованием бурового раствора, не ухудшающего коллекторских свойств пласта, до забоя спускают эксплуатационную колонну, скважину цементируют, а гидродинамическую связь с пластом осуществляют, применяя кумулятивную, пулевую или гидропескоструйную перфорацию.

Конструкции забоя для предотвращения выноса песка

Эту конструкцию забоев применяют для предотвращения выноса песка в слабосцементированном коллекторе, представленном мелко-, средне- и крупнозернистыми песчаниками и характеризующемся разрушением призабойной зоны пласта и выносом песка при эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.

Применяют проницаемый полимерный тампонажный состав .

Материал включает состав ТС-10, уротропин, наполнитель ШРС-С, получаемый при совместном помоле шлака, руды и соли (хлористого натрия), и водный раствор едкого натра.

Начальная прочность материала при сжатии не ниже 6 МПа, а после вымывания из него соли 3,5 - 5,0 МПа; соответственно начальная проницаемость камня 0,12 - 0,20 мкм 2 , после вымывания 1-5 мкм 2 .

Выбор конструкции забоя для предотвращения выноса песка предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта; при этом определяют средний фракционный состав пластового песка. В скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками используют конструкцию забоя, показанную на рисунке выше.

Конструкция забоя, изображенная на рисунке выше, включает зацементированную эксплуатационную колонну и забойный фильтр (щелевой, с проволочной обмоткой, металлокерамический, титановый), установленный в интервале перфорации.

В скважинах с мелкозернистым песчаником применяют только конструкцию забоя на рисунке справа, которую можно использовать в скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками.

Конструкция забоя на рисунке справа отличается от предыдущей тем, что забойный фильтр не устанавливают, а вынос песка предотвращают путем создания в перфорационных каналах искусственного фильтра из проницаемого тампонажного материала.

Для этого после перфорации колонны осуществляют вызов притока, отрабатывают скважину в течение 1-5 суток, проверяют приемистость пласта и закачивают на поглощение тампонажный состав.

Предельно допустимая депрессия на пласт после крепления призабойной зоны тампонажным составомне должна превышать 3 МПа.

Забой скважины

Требования к забою скважины:

обеспечение механической прочности призабойной зоны без ее разрушения;
возможность избирательного воздействия на различные части вскрытой части продуктивного пласта за счет направленного вторичного вскрытия или за счет гидродинамических / физико-химических обработок;
максимально возможный коэффициент гидродинамического совершенства скважины.

Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:

скважина работает с максимальным дебитом,
призабойная зона пласта без разрушения позволяет работать длительное время без ремонта ППР.

Параметры конструкции забоя:

Конструкция забоя должна обеспечивать:

устойчивость ствола,
разобщение пластов,
проведение технико-технологических воздействий на пласт,
выполнение ремонтно-изоляционных и геофизических работ,
длительную эксплуатацию скважин при оптимальном дебите.

Классификация типовых конструкций забоев скважин

скважина с перфорированным забоем;
скважина с забойным хвостовиком;
скважина с забойным фильтром;
скважина с открытым забоем.

Скважины с перфорированным забоем - наиболее распространены из-за преимуществ:

надежная изоляция пройденных горных пород;
возможность дополнительного вскрытия перфорацией временно законсервированных нефтенасыщенных интервалов в разрезе скважины;
простота поинтервального воздействия на призабойную зону в случае ее сложного строения;
упрощение технологии бурения, т.к. бурение под эксплуатационную колонну ведется долотом одного размера до проектной отметки.

предназначены для продуктивных горизонтов с очень крепкими коллекторами;
бурится до проектной отметки, затем в нее спускается обсадная колонна, нижняя часть которой на толщину продуктивного горизонта имеет насверленные отверстия;
после спуска обсадной колонны проводится ее цементирование выше кровли продуктивного горизонта. При этом пространство между стенкой и обсадной колонной на толщину продуктивного горизонта остается свободным;
приток в такую скважину аналогичен таковому в совершенную скважину, но забой является закрепленным, что исключает уменьшение Ø скважины даже в случае частичного обрушения призабойной зоны.

Скважины с забойным фильтром

предназначены для слабосцементированных (рыхлых) коллекторов;
до кровли продуктивного горизонта скважина бурится с диаметром, соответствующим Ø эксплуатационной колонны;
затем в скважину спускаются обсадные трубы и производится цементирование;
продуктивный горизонт разбуривается долотом меньшего Ø до подошвы;
перекрытие продуктивного горизонта осуществляется фильтром, закрепляемым в нижней части обсадной колонны на специальном сальнике. Фильтр предназначен для предотвращения поступления песка в скважину.

Скважины с открытым забоем

предназначены для однородных устойчивых коллекторов;
нижняя часть скважины (до кровли продуктивного горизонта) не отличается для скважин с забойным фильтром;

ограниченность или даже невозможность эксплуатации продуктивных горизонтов сложного строения;
небольшая толщина продуктивного горизонта;
невозможность эксплуатации скважины с достаточно большими депрессиями вследствие разрушения продуктивного горизонта (обвалы призабойной зоны ствола).

Открытый забой

низкая проницаемость прочных коллекторов;
отсутствие высоконапорных горизонтов,
наличие подошвенных вод и газовой шапки;
в случае пористых и трещиноватых коллекторов на перфорированном хвостовике, который не цементируется, устанавливают пакеры.

однородный прочный;
поровый, трещинный, трещинно-поровый или порово-трещинный

из пласта извлекается жидкость или газ;
жидкость нагнетается в пласт;
движение жидкости отсутствует.

Горная порода	Значение коэффициента Пуассона
Глины пластичные	0,41
Глины плотные	0,30
Известняки	0,31
Песчаники	0,30
Песчаные и глинистые сланцы	0,25

при устойчивом коллекторе применяют нижеуказанную конструкцию забоя,

при неустойчивом коллекторе - конструкцию забоя - ниже:

При создании конструкции такого забоя с неустойчивым коллектором:

до кровли продуктивного пласта спускают и цементируют эксплуатационную колонну,
вскрытие объекта проводят с учетом пластового давления, поровой и трещинной проницаемости коллектора,
при grad р_пл < 0,1 МПа/10 м, к_п < 0,1 мкм 2 или к_т < 0,01 мкм 2 применяют специальные буровые растворы на нефтяной основе, пены и др,
неустойчивый порово-трещинный коллектор перекрывается хвостовиком-фильтром,
если кровля продуктивного объекта сложена из неустойчивых пород и не перекрыта эксплуатационной колонной, при установке хвостовика-фильтра используют заколонные пакеры, которые располагают в неперфорированной части около кровли продуктивного горизонта и в башмаке эксплуатационной колонны с целью предупредить обрушение стенок скважины и зашламление открытого ствола
перед вызовом притока в случае необходимости выполняют обработку ПЗП (солянокислотная обработка, гидроразрыв пласта и т.д.).

Забой смешанного типа

Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:

скважину бурят до проектной глубины со вскрытием всей мощности продуктивного объекта;
эксплуатационную колонну спускают до глубины, обеспечивающей перекрытие и изоляцию близко расположенных около кровли пласта напорных объектов, газовой шапки или верхней неустойчивой части продуктивных отложений;
после цементирования колонны ее перфорируют в интервале высокопродуктивной части объекта, а перед вызовом притока в случае необходимости осуществляют обработку ПЗП;
забой, представленный неустойчивыми коллекторами трещинного или порово-трещинного типа, перекрывают потайной колонной-фильтром.

Закрытый забой

Конструкции забоя для предотвращения выноса песка

Применяют проницаемый полимерный тампонажный состав .

Забой скважины: конструкция и очистка

Чтобы понимать, что такое забой скважины, нужно иметь общее представление о процессе, компонентах конструкции, их функциях.

Подобную технологию очень часто применяют, поскольку скважины используются в различных областях. Это геологическая выработка, у которой длина больше, чем диаметр. Часто такая система искусственного типа, включающая несколько составных компонентов, создается для добычи воды.

Особенности конструкции

Прежде чем разобраться с забоем, нужно выяснить, где он располагается. Скважина представляет собой геологическую выработку. Ее составляющие:

устье – самое начало;
стенка – поверхность внутри, имеет форму цилиндра;
ствол – все пространство внутри;
забой – дно скважины.

В целом скважина включает такие элементы:

Направление. Это первая часть устья, которая включает рыхлые породы, они легко размываются. Чтобы укрепить, делают широкую скважину до того слоя, где находятся более твердые породы. Обычно это примерно от 4 до 8 м. В отверстие ставят трубу, а промежуток заливают бетоном.
Кондуктор. Это часть, которая идет следом за направлением. Кондуктор укрепляют обсадной трубкой, которая состоит из множества более мелких. Пространство между ним и цементом тоже заливают цементом.
Промежуточная колонна. Участок, который проходит через направление, и кондуктор, чтобы перекрыть собой слабые либо трудные слои, а также те, которые не планируется в дальнейшем разрабатывать. Если скважина очень глубокая, то промежуточных колонн может быть несколько.
Эксплуатационная колона. Это участок от дна до устья. Именно по нему и транспортируют материал. самая последняя зона скважины. Она предназначается для извлечения продукта из слоев. Сам пласт имеет верхнюю и нижнюю границу (кровля и подошва).

Это главные компоненты, без которых не бывает ни одной скважины.

Функции забоя

Конструкция забоев скважин является одной из главных составляющих бурения. Она выполняет такие функции:

Поддерживает механическую прочность продуктивного слоя, за счет чего можно погружать требуемое оборудование забоев скважин.
Поддерживает достаточную гидравлическую проницаемость механизма перед забоем.
Дает возможность доступа к остальным пластам продуктивного типа, которые изначально не планировалось использовать.
Возможность воздействовать на различные рядом расположенные прослойки либо отдельные участки продуктивного слоя.
Поддерживание дренажа всего используемого пласта.

Так как условия разработки могут быть разными, то и конструкция забоя скважины бывает нескольких типов: открытая, с фильтром, перфорированная, перекрытая.

Открытый забой

Забой открытого типа обустраивают так, чтобы эксплуатационная колонна доходила до начала используемого слоя. В таком состоянии она фиксируется цементом. После этого пласт разделывают уже оборудованием с меньшим диаметром. Ствол будет оставаться открытым.

Такую конструкцию можно использовать в следующих случаях:

выяснены точные границы используемого слоя;
толщина пласта небольшая;
прослойка включает породы, которые не обрушатся;
пласт является однородным и не включает глинистую массу, которая может обрушиваться из-за набухания;
нет необходимости воздействовать на отельные подпрослойки.

У открытого забоя наиболее высокий показатель эффективности гидродинамического типа по сравнению с другими видами конструкций. Вот почему коэффициенты гидродинамического бурения у других типов измеряют относительно забоя открытого типа, который берется за единицу.

Минусом является то, что нет возможности разрабатывать отдельные зоны пласта либо раздельно влиять на них. Кроме того, есть вероятность обвала слоя во время откачки, из-за того, что уменьшается давление внутри него. Поэтому скважины с забоем открытого типа применяют редко – примерно в 5 % случаев.

Забой, перекрытый перфорированным хвостовиком эксплуатационной колонны

Если планируется использовать такой тип забоя, то скважину углубляют до подошвы выбранного слоя и фиксируют эксплуатационной колонной с перфорацией просверленного типа, которая находится на уровне продуктивного пласта. После этого ее цементируют до того места, где начинается используемый слой.

Перфорированная зона будет оставаться открытой. Этот вариант не имеет таких недостатков, как уменьшение рабочего диаметра, риск обрушения пород. Такой способ забоя скважин применяют в тех же случаях, что и открытый тип.

Забой с фильтром

Если выбран забой с фильтром, то обсадная колонна ставится до верхнего края используемой прослойки и заливается цементом. По ней в пласт помещают фильтр, который имеет отверстия в виде круга либо щели. Участки между фильтром и трубой закрывают сальником.

Подходят барьеры различных конструкций. К примеру, используют такие:

Кольцевой фильтр. Он включает кольца, надетые на перфорированную трубку. Между ними есть ленты такой толщины, чтобы формировался требуемый зазор, который и необходим для фильтрации.
Гравийный фильтр. Это 2 перфорированные трубки концентрического типа. Между ними располагается гравий размером в 0,5-0,6 см. Именно он и является фильтрующим элементом.
Металлокерамический фильтр. Это кольца из керамической дроби, которая запекается под высоким давлением. Изделие надевают на перфорированную трубку.

Последняя разновидность фильтров является наиболее эффективной, так как гидродинамическое сопротивление низкое, обладает хорошей очистительной способностью.

В целом забои с фильтром применяют для защиты добываемого продукта от примесей песка во время разработки слоев, где могут быть подобные образования.

Перфорированный забой

Такой вариант конструкции считается наиболее распространенным. Он обладает такими плюсами:

Простота монтажа.
Высокое качество изоляции.
Есть возможность дальнейшей разработки других слоев.
Есть возможность влиять на рядом расположенные пласты.
Сечение скважины остается неизменным в течение продолжительного времени.

Чтобы сделать перформированный забой, требуется пробурить отверстие от выбранной отметки. До места установки обсадной трубы все исследуется посредством специального оборудования. В итоге, можно сделать отметки водоносного слоя, причем результат будет максимально точным.

Когда опускается труба, ее цементируют от забоя и до определенных отметок, а также перфорируют в области используемого пласта.

Очистка: гидравлический метод

Важной рабочей операцией является очистка забоя скважины во время ее бурения. При этом требуется удалять шлак, транспортируя его наверх. Если не делать это, то накопленные массы будут мешать дальнейшему углублению. А если их будет слишком много, то могут спровоцировать прихват бурового снаряда, что приведет к аварии и разрушению забоя скважины.

Важно учитывать и способы очистки. Она осуществляется разными методами. Одним из них является гидравлический. То есть промывка забоя скважины. Это самый распространенных вариант.

Он предполагает использование жидкости на забое скважины. Обычно используют техническую воду, специальные средства – солевые, глинистые и безглинистые, эарированные. Кроме того, задействуют растворы естественного происхождения. Они образуются непосредственно в процессе забоя скважины во время ее бурения.

Если породы являются слабоустойчивыми, то во время вращения бура применяют глинистые растворы. Они выполняют следующие функции:

Фиксируют породу в стенках скважины за счет глинизации и формирования повышенного гидростатического давления на забое скважины.
Временно изолируют водоносный пласт.
Удерживают частицы освобожденной породы во взвешенном состоянии, когда прекращает циркулировать жидкость.
Уменьшают потерю жидкости, когда полагается проходить через водопоглощающие слои.
Значительно улучшают условия чистки забоя и транспортировки шлама.

Жидкости аэрированного типа применяют. Это нужно, чтобы уменьшить гидростатическое давление на забое скважины и проникновения жидкости в слои. При этом меньше засоряются водоносные пласты, уменьшается потеря жидкости.

Прямая схема промывки

Прямая промывка очень проста, но имеет ряд минусов. Сюда относится повышение затрат жидкости, особенно если диаметр скважины большой.

Связано с тем, что нужно иметь значительную скорость восходящей струи, которая обеспечивает выведение шлама. Кроме того, влияет повышение вероятности появления аварии из-за обвалов стенок, которые выполнены из неустойчивой породы.

Обратная схема промывки

Обратное промывание осуществляется за счет того, что нагнетается жидкость либо она откачивается специальным насосом. Используется оборудование вакуумного, центробежного, поршневого, водоструйного типа либо эрлифты. При таком методе промывания циркулирование раствора бывает локальным либо внутрискваженным, полным либо нет.

Подобная схема обладает следующими преимуществами:

повышается скорость восходящей струи и при этом расход жидкости небольшой;
можно транспортироваться массы без бурового снаряда.

Эти нюансы обязательно нужно учитывать.

Очистка: пневматический метод

При этом методе очистки вместо раствора применяют воздух либо газ. Последний используют во время бурения скважин с нефтью. В газоносных регионах тоже его применяют. Это связано с тем, что воздух использовать там запрещено, так как это может привести к пожару. Например, можно использовать газы отработанного типа от двигателей внутреннего сгорания.

А вот продувание воздухом является более распространенным методом. Его применяют даже чаще, чем промывание. К плюсам относится следующее:

не требуется готовить раствор;
не понадобится специальное оборудование для чистки жидкости;
можно бурить в районах неводоносного типа, а также в местах с вечной мерзлотой;
скорость бурения становится выше;
санитарно-гигиенические условия для бригады лучше, особенно зимой.

Но у такого метода есть и недостатки. Главным является то, что при попадании в скважину воды могут быть спровоцированы аварии. К примеру, небольшой водоприток приводит к тому, что шлам превращается в массу наподобие теста, которая облепляет оборудование. В более сложных случаях уменьшается глубина бурения.

Очистка: механический способ

Такой метод предполагает шнековый и ударный способы. Причем так называются типы и бурения, и одновременно очистки. Оба метода одинаково популярны.

В первом случае применяется специальный шнековый транспортер, который представляет собой полую трубку со спиральной лентой. При ее трении разрушается порода и поднимается наверх из-за движения аппарата.

При ударном методе после разрушения породы буровой установкой применяют специальные механизмы, которые опускается в скважину и транспортируют из нее шлам. Такое оборудование называют желонкой. Она большое количество раз поднимается на поверхность и сбрасывает собранный материал, который имеет взвешенное состояние. Для этого и подливают в скважину немного раствора.

Очистка: комбинированный метод

Комбинированный метод очистки предполагает сочетание гидравлического либо пневматического способа с механическим. Такой вариант считается более эффективным. Часто его применяют, когда скважины имеют форму колонок, либо у них большой диаметр.

Читайте также: