Крепление скважины при роторном бурении трубами со сварным соединением что это
Обновлено: 07.07.2024
Крепление скважин
Крепление стенок водозаборных скважин при бурении в рыхлых неустойчивых породах, а также при перекрытии водоносных горизонтов производят обсадными трубами.
При бурении водозаборных скважин используют, как правило, металлические обсадные бесшовные муфтового соединения и электросварные прямошовные трубы.
Трубы муфтового соединения выпускаются диаметрами от 114 до 508 мм с толщиной стенки от 6 до 12мм с короткой, нормальной и удлиненной резьбой. Длина труб от 9,5 до 13м (в партии допускается поставка до 20% труб от 6 до 9,5 м и не более 10% труб длиной от 5 до 8 м).
С целью упрощения конструкции и снижения расхода металлических обсадных труб следует применять при креплении водозаборных скважин обсадные трубы муфтового соединения с обточенными муфтами. Рекомендуемые диаметры обточенных муфт приведены в табл.21.
Диаметры обточенных муфт для обсадных труб, мм
| Наружный диаметр обсадной трубы | Наружный диаметр муфт |
| необточенных | обточенных |
| 236,5 |
Трубы большого размера соединяются при помощи сварки.
Стальные электросварные прямошовные трубы выпускаются диаметрами от 426 до 1420 мм и длиной не менее 5 м с одним продольным швом. Трубы диаметром от 820 до 1420 мм, длиной не менее 5 м могут иметь два продольных шва, а в трубах диаметром 426-720 мм, длиной не менее 10 м допускается один поперечный шов.
Для крепления скважин небольшого диаметра (наблюдательные скважины) можно использовать тонкостенные обсадные металлические трубы ниппельного соединения.
Перед спуском металлических труб, скважину следует проработать новым долотом со скоростью 25-30 м/ч и промыть.
Обсадные трубы предварительно подготавливают к спуску, проводят проверку и смазку резьбы, замер длины труб, установку башмака, стоп-кольца и обратного клапана для цементирования и др. первые 3-4 нижние муфты при спуске колонны обсадных труб приваривают к трубам. При установке в колонне обратного клапана следует периодически подливать в колонну промывочную жидкость с тем, чтобы она имела достаточную массу для нормального спуска.
Для крепления водозаборных скважин также применяются трубы из полимерных материалов.
Такие трубы, в отличие от металлических, обладают высокой стойкостью против коррозии, не подвержены зарастанию минеральными отложениями, имеют небольшую плотность и низкие потери напора на трение при откачке и др. В основном, для крепления скважин используют трубы из полиэтилена низкой плотности (ПНП) и высокой плотности (ПВП).
Недостаток этих труб – низкая механическая прочность, резко снижающаяся при надрезах, ограничивает область их применения глубиной до 150 м. соединение полиэтиленовых труб производят методом контактной сварки, сваркой методом трения, а также с помощью резьбовых соединений, как правило, труба в трубу.
ФЕР 04-02-002-01
Крепление скважины при роторном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 50 м, группа грунтов по устойчивости 1
ФЕДЕРАЛЬНАЯ ЕДИНИЧНАЯ РАСЦЕНКА ФЕР 04-02-002-01
ЗНАЧЕНИЯ РАСЦЕНКИ
В расценке указаны прямые затраты работы на период 2000 года (Федеральные цены), которые рассчитаны на основе нормативов 2014 года с дополнениями 1. К данной стоимости нужно применять индекс перехода в текущие цены.
Вы можете перейти на страницу этого же норматива, который рассчитан по ГЭСН редакции 2020 года
НЕУЧТЁННЫЕ РЕСУРСЫ
ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 691,88 Руб.
Посмотрите стоимость этого норматива в редакции 2020 года открыть страницу
Посмотрите ресурсную часть расценки в нормативе ГЭСН 04-02-002-01
При использовании в смете, расценка требует индексации для перевода в текущие цены.
Расценка составлена по нормативам ГЭСН-2001 редакции 2014 года с дополнениями 1 в ценах 2000 года.
Крепление скважины при роторном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 50 м, группа грунтов по устойчивости 2
Расценка не содержит накладных расходов и сметной прибыли, соответственно указаны прямые затраты работы на период 2000 года (цены Московской области), которые рассчитаны опираясь на нормативы 2014 года с дополнениями 1. Для дальнейших расчётов, данную стоимость необходимо умножать на индекс перехода в текущие цены.
Вы можете перейти на страницу этого же норматива ГЭСН в редакции 2009 года
Для определения состава и расхода материалов, машин и трудозатрат применялись ГЭСН-2001
ТРУДОЗАТРАТЫ
Определяем стоимость строительства дома. Цена за тридцать минут.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
Нажав на ссылке в шифре или наименовании ресурса,
Вы перейдёте на страницу с указанием оплаты труда машиниста
и списком шифров расценок, в которых используется данный ресурс.
РАСХОД МАТЕРИАЛОВ
Нажав на ссылке в шифре или наименовании ресурса,
Вы перейдёте на страницу с указанием веса единицы измерения материала
и списком шифров расценок, в которых используется данный материал.
ИТОГО ПО РЕСУРСАМ: 955,73 Руб.
ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 1 075,98 Руб.
Посмотрите данный норматив в редакции 2020 года открыть страницу
Сравните значение расценки со значением ФЕР 04-02-002-02
Для составления сметы, расценка требует индексации перехода в текущие цены.
Расценка составлена по нормативам ГЭСН-2001 редакции 2014 года с дополнениями 1 в ценах 2000 года.
Для определения промежуточных и итоговых значений расценки использовалась программа DefSmeta
Крепление скважин
В настоящее время нефть – практически незаменимый компонент, на основе которого производится множество продуктов, необходимых для жизни человека. Не зря нефть наряду с углем называют еще и «черным золотом».
Добыча нефти представляет собой очень сложный и трудоемкий процесс, требующий огромных усилий, знаний, опыта, а также техники. Глубина залежей нефти колеблется от нескольких метров до 5-6 километров. Как правило, перед началом добычи нефти, осуществляются ее поиски, разведка, и только потом сама разработка месторождений. Бурение скважин является неотъемлемой частью каждого этапа работы по выявлению и добычи нефти. Вид работ определяет тип скважины, которые классифицируются на:
- Опорные;
- Параметрические;
- Структурные;
- Поисковые;
- Разведочные;
- Эксплуатационные;
- Нагнетательные;
- Наблюдательные
Поговори об эксплуатационных скважинах, с помощью которых, собственно, и происходит добыча нефти.
Для того, чтобы обеспечить правильную работу скважины, следует соблюдать множество правил во время ее формирования, начиная от проектировки и заканчивая креплением ствола скважины.
Крепление скважин при бурении
Крепление скважин является одним из наиболее важных процессов во время нефтедобычи, поскольку оно влияет на:
- Работоспособность скважины;
- Сроки работы скважины;
- Прочность и герметичность канала, по которому будет поступать добываемый продукт от горизонта к дневной поверхности;
- Защиту эксплуатационного канала от коррозии;
- Прочность стенок скважины в местах, где породы недостаточно устойчивые;
- Герметичность разделения всех проницаемых горизонтов друг от друга.
Крепление нефтяных скважин предполагает использование специальных колонн или же пакеров. Использование колонн является наиболее популярным способом, который позволяет сделать скважину прочной, долговечной, а также разобщить проницаемые горизонты. Такие колонны составляются из специальных труб, называемых обсадными.
Крепление скважин трубами
Обсадные трубы – это специальные трубы, изготавливаемые в промышленности с четкой целью ее применения, которая заключается в предотвращении обвалов недостаточно устойчивых пород в стенках разных скважин.
Итак, для того, чтобы закрепить скважину с помощью колонн, в скважину погружаются обсадные трубы, после чего цементируется затрубное пространство.
Благодаря наличию в скважине обсадных труб, скважина полностью защищена от сложных напряжений, а именно:
- Внешнего давления, которое образуют горные породы;
- Внутреннего давления, возникающего в результате течения по трубам рабочих агентов;
- Продольного растяжения;
- Изгиба, который может возникнуть под собственным весом;
- Температурного удлинения, вероятность появления которого в некоторых случаях очень высока.
Все это испытывают именно трубы, тем самым, защищая скважину и обеспечивая ее целостность.
В настоящее время существует множество видов обсадных труб, которые отличаются между собой материалом изготовления, диаметром, длиной, способом соединения и т.д. Такое количество труб обусловлено их применением разных скважинах, с определенными целями эксплуатации. Однако, для нефтяных скважин необходимы очень прочные и долговечные трубы. Такие трубы производятся цельнотянутыми или цельнокатными. А соединяются они посредством муфт или сваркой. Длина обсадных труб колеблется в диапазоне от 6 до 13 метров.
Перед тем, как обсадные трубы будут погружены внутрь скважины, с применением каверномера устанавливается внутренний диаметр скважины, а также производится расчет объема цементного раствора, необходимого для цементации затрубного пространства.
Этот процесс является обязательным, так как именно благодаря качеству цементного раствора и его заливки будет определен успех в добыче полезного ископаемого. Ведь цементный раствор не только обеспечивает полную герметичность скважины, но и является отличной защитой труб от воздействия на них агрессивных сред, таких как соляные растворы и подземные воды. Когда процесс крепления скважины трубами полностью завершен, скважину оставляют «отдохнуть» на время от 16 до 24 часов. Это делается для того, чтобы цемент полностью застыл. Однако, скоростью застывания раствора можно управлять, применяя различные химические вещества. Так, время застывания можно либо увеличить, либо уменьшить.
Также очень важным моментом является тот факт, что во время приготовления цементного раствора для крепления скважин трубами не используется пресная вода. Это связано с тем, что цемент на пресной воде не обеспечивает надлежащей герметизации скважины в силу образования рыхлого пограничного слоя. Причиной образования такого слоя является взаимодействие избытка пресной воды в растворе с породами. Гораздо более высокое качество взаимодействия цемента с глиной, например, обеспечивается насыщенным водным раствором соли.
Во время крепления ствола скважины с помощью труб, используется достаточно концентрированный раствор поваренной соли с целью промывки скважин перед цементацией, а также во время продавки цемента. В последнем случае, для правильного распределения цемента в затрубном пространстве, скорость подаваемого насыщенного раствора соли должна составлять минимум 1,2 м/сек.
Скважина перед началом эксплуатации. Испытание
Крепление ствола скважины считается завершенным только после испытания скважины, которое предполагает проведение двух этапов.
Проведение первого этапа осуществляется сразу после застывания цементного раствора. Если скважина не глубокая, то испытание колонны происходит под давлением в 2-3 раза большем, чем давление, которое имеет рабочий агент непосредственно во время разработки. Проверка на прочность глубоких скважин осуществляется при давлении 600-1000 МПа.
Второй этап испытания нефтяных скважин в трубе и под колонной обсадных труб после того, как цементный башмак разбурен. В данном случае для испытания оптимальным давлением является такое, которое равно двойному давлению рабочего агента.
Проведение всех нужных испытаний позволяет вовремя определить наличие или отсутствие повреждений и всяческих неисправностей, которые бы могли навредить скважине, и вовремя их ликвидировать.
Таким образом, скважина, образованная с учетом всех тонкостей, является долговечным и прочным инструментом для добычи нефти.
Крепление скважин
КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН (а. well lining; н. Воhrlochverrohrung; ф. cuvelage, tubage; и. entibacion de pozos, entubado, entubado de pozos) — процесс укрепления стенок буровых скважин обсадными трубами и тампонажным раствором. Наиболее распространено крепление скважин последовательным спуском и цементированием направляющей колонны, кондуктора, промежуточной и эксплуатационных колонн. Промежуточная и эксплуатационная колонны могут быть спущены целиком, секциями и в виде потайных обсадных колонн, которые, как правило, входят в башмак предыдущей колонны и в процессе проводки скважины могут быть наращены до устья.
Перед спуском обсадной колонны производят комплекс геофизических работ, среди которых важное место занимают кавернометрия и профилеметрия, что позволяет определить количество тампонажного цемента и др. Для выбора числа обсадных колонн (зон крепления) используется совмещённый график изменения пластового давления, давления гидроразрыва пород и гидростатического давления столба бурового раствора, построенный на основании исходных данных в прямоугольных координатах "глубина — эквивалент градиента давления". Под эквивалентом градиента давления понимают плотность жидкости, столб которой в скважине в точке замера создаёт давление, равное пластовому (поровому) или давлению гидроразрыва.
Подготовку обсадных труб к спуску в скважину осуществляют централизованно на трубных базах или непосредственно на буровых. Обсадные трубы должны иметь заводские сертификаты и маркировку, подтверждающие их соответствие требованиям стандартов. Все обсадные трубы, предназначенные для крепления скважины, на буровой подвергаются гидравлическому испытанию труб на внутреннее давление для определения их пригодности и внешнему осмотру.
Расчёт обсадных колонн (эксплуатационных и промежуточных) производится по нескольким методикам. Для эксплуатационных колонн определяется наружное и внутреннее давление и проводится расчёт обсадных колонн на растяжение, для промежуточных колонн учитывается их износ. Существуют особенности расчёта колонн применительно к многолетнемёрзлым породам, соляным залежам и т.д.
Реклама
Обсадные колонны, собираемые с помощью муфтовых соединений или на сварке, спускают обычно в один приём. При спуске труба, находящаяся у буровой, с помощью элеватора поднимается на талевой системе лебёдкой, нижним концом свинчивается с муфтой уже спущенной и висящей на роторном столе обсадной трубой, затем опускается вся колонна обсадных труб. Процесс повторяется до спуска всех труб. После спуска обсадной колонны скважина промывается и цементируется.
При обоснованном времени загустевания тампонажного раствора определяющим фактором обеспечения герметичности заколонного пространства скважин является высокая степень вытеснения бурового раствора из интервала цементирования. Полнота вытеснения бурового раствора из заколонного пространства тампонажным раствором (величина статистического характера) определяется реологическими свойствами жидкостей, эксцентриситетом обсадной колонны, временем контакта тампонажного раствора и буферной жидкости со стенками скважины, коэффициентом турбулентного переноса, степенью отклонения формы ствола скважины от идеальной, коэффициентом Рейнольдса и др. Лучший случай обеспечения герметичности крепи наблюдается, когда тампонажный раствор, вытеснив буровой, занял все каверны и контактирует с породой и обсадной колонной. Степень вытеснения бурового раствора тампонажным характеризуется коэффициентом вытеснения, под которым понимается отношение объёма вытесненного бурового раствора к полному объёму скважины на высоте подъёма тампонажного раствора.
Разработаны количественные требования к ряду технологических параметров крепления скважин. Изготавливаются устройства для центрирования (центраторы) обсадной колонны, турбулизации (турбулизаторы) потока тампонажного раствора. Подобраны составы буферных жидкостей, разделяющие буровой и тампонажный растворы, устраняющие их смешивание и способствующие более полному вытеснению бурового раствора тампонажным. В среднем расход цементного раствора 0,07 м на 1 м проходки, для глубоких скважин — 0,03-0,2 м 3 в зависимости от их конструкции.
Роторное бурение скважин: обзор технологии бурения и необходимого оборудования
В предложенной нами статье детально описаны тонкости роторной технологии и применяемые инструменты. Разобраны преимущества и недостатки этой методики, представлены способы ее реализации на практике. Наши советы пригодятся рачительным хозяевам частных участков, желающим проконтролировать работу буровиков.
Определение роторного бурения
Для начала разберем, что вообще из себя представляет роторное бурение скважин и каковы его альтернативы? Одним из самых привычных способов устройства водозаборной выработки пока признают шнековое бурение.
Однако шнековая технология не позволяет пройти скальные коренные породы. Применяемый в шнековом бурении винтовой бур не способен разрушить известняк. А ведь нередко бывает, что нужно забуриться именно в него, т.к. вышележащие слои не отличаются стабильным и достаточным для эксплуатации дебитом.
Потому роторная технология, используемая ранее только в горнодобывающей отрасли, и стала внедряться в сферу устройства частных водозаборных сооружений. Ее рабочим элементом является находящееся в забойной части скважины долото. С помощью долота разрушаются связные и несвязные грунты, дробятся скальные коренные породы.
Выемка же разрушенной горной породы осуществляется с помощью жидкости, которая подается к забою через рабочую колонну или же затрубное пространство. Это 2 разных способа бурения, каждый из которых будет подробно рассмотрен далее.
Диаметр долота превышает диаметр рабочей колонны, что позволяет:
- сократить энергозатраты на весь процесс бурения (мощность здесь расходуются непосредственно только на проворачивание с усилием долота в забое, а потери на трение рабочей колонны о стенки скважины сводятся к минимуму);
- предохранить большую часть элементов рабочей колонны от повреждений, а также стенок пробуренной скважины от разрушения;
- создавать внушительные по диаметру скважины (к примеру, до 70 см) при крайне внушительных глубинах.
Таким способом можно формировать водоносные скважины, глубиной в 300 и более метров, т.е. бурить водозаборные выработки для снабжения водой дачных массивов и поселков.
А вот в расчистке ствола выработки и забоя от шлама применяется поданная под напором вода. Благодаря такому решению постоянно разбирать и собирать буровую колонну для извлечения керна как в колонковом бурении не нужно.
Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.
Преимущества роторной технологии
В чем же преимущества именно роторного бурения перед возможными альтернативами? Их несколько.
Во-первых, используя роторное долото, можно создавать скважины большого диаметра, которые в полном объеме смогут удовлетворить потребности в воде сразу нескольких домохозяйств.
Не секрет, что бурение – процесс недешевый: для него требуется специализированное оборудование, а контролировать и управлять процессом должны опытные бурильщики. В конце концов, деятельность, связанная с бурением скважин, является лицензируемой . Отсюда и его высокая цена.
Естественно, для коллективной эксплуатации водозаборную выработку лучше поставить на известняк. Извлекаемые из него подземные воды характеризуются бóльшей водообильностью и чистотой. На дебит скважин на известняк не оказывает малейшего влияния объем выпавших осадков. Чего нельзя сказать о скважинах на песок.
Во-вторых, убеждают относительно небольшие энергетические затраты. Рабочим элементом при роторном бурении является долото. Но в отличии от шнекового и колонкового бурения, буровой инструмент не взаимодействует со стенками пробуренной скважины
То есть, напрямую с грунтом контактирует только долото, высота которого ничтожно мала по отношению к высоте всей буровой колонны. Как следствие, данный метод формирования скважин является самым быстрым – до 1000 погонных метров в месяц!
В-третьих, коллективных заказчиков привлекает глубина бурения. Только роторным способом можно пробурить скважину, заглубленную в коренные метаморфические и магматические породы, из трещин которых можно качать воду, состав которой более всего подходит для питьевых целей.
Чаще всего из водозаборных выработок глубиной менее 30 м добывают лишь техническую воду. На ее состав влияют расположенные рядом водоемы, захламленные мусором речки, атмосферные осадки, да и просто пролитые на землю технические жидкости. Шнек и колонковая труба поможет получить только такой водозабор.
К тому же, роторное бурение позволяет пройти выработку на полную глубину без перехода на другой способ бурения. При разработке скважины шнеком, к примеру, в случае необходимости пробурить валун переходят прибегают к ударно канатной методике.
Для этого из ствола извлекают шнековый снаряд и бросают долото на забой, пока не разобьют валун. Затем забой расчищают желонкой. Ею же пользуются, если нужно поднять на поверхность водонасыщенный песок, который в колонковой трубе банально не удерживается.
Практика показывает, что скважины, пробуренные роторным способом, имеют более длительный срок эксплуатации. Технологически это объясняется тем, что после установки обсадной колонны, формирующей стенки скважины, затрубное пространство дополнительно укрепляют.
Оборудование для устройства скважины
Вначале на поверхности над скважиной устанавливается вертикальная консоль для дальнейшего крепления вертикальных звеньев рабочей колонны. Первое звено этого бурового вала оснащено рабочим элементом – долотом, которое может иметь различный формат, в зависимости от категории породы по буримости.
Набор бурового инструмента
При заглублении первого звена, свечи, на него насаживается следующее, называемое штангой, и так далее. Длина каждого такого блока из труб может варьироваться от 20 до 50 м. Для упрощения формирования рабочей колонны каждая штанга оснащается конической резьбой с замком.
В итоге формируется буровой снаряд, который состоит из:
- рабочего долота;
- ведущей штанги;
- колонны рядовых штанг, соединенных между собой муфтами.
Удержание рабочей колонны осуществляется с помощью вертлюги, вращение которой производится ротором. В зависимости от того, насколько глубоко предполагается бурить, а также каковы физико-механические свойства грунта для формирования ведущего звена применяются стандартные или же утяжеленные штанги.
Ведущая штанга, как правило, является утяжеленной трубой, потому что на нее возлагается важная технологическая миссия. Через нее в забой к долоту поступает промывочный раствор, в задачу которого входит вымывание раздробленной породы. А это, в свою очередь, выдвигает требования к муфтовым соединениям, в задачу которых входит уплотнение соединений между звеньями.
Не стоит забывать, что давление жидкости напрямую зависит от высоты формируемого столба (и не зависит от сечения трубы). При этом если даже в качестве промывочного раствора используется вода, то через каждые 10 метров давление будет возрастать на 1 атмосферу.
Для сравнения стоит привести пример. Рабочее давление в бытовой трубопроводной сети в доме составляет 10 атмосфер, а самые прочные трубы рассчитаны на давление в 20 атмосфер.
Только если бытовые системы стационарны и не двигаются, то на ведущую штангу оказывается давление, равное весу буровой колонны. А она ведь еще должна передавать вращательный импульс и усилие на долото.
К муфтам как конструктивным элементам буровой колонны предъявляют следующие требования, они:
- должны обеспечивать герметичность соединения штанг и выдерживать давление жидкости до 100 атмосфер (для расчистки забоя напорной струей);
- должны быть стойкими к изнашиванию, чтобы не приходить в негодность при трении о стенки скважины;
- должны иметь возможность передавать вращательный момент от верхней части рабочей колонны на нижнюю и, в конце концов, на долото.
Крайне важно, чтобы муфты имели должное качество исполнения. Если хотя бы одна из них не выдержит нагрузку и рабочая колонна будет разорвана, то достать нижнюю ее часть вместе с долотом будет крайне затруднительно. По капитальным затратам порой проще пробурить новую скважину рядом, чем доставать открепившуюся ведущую штангу.
Использование воды в ходе бурения
Жидкость, которая подается к забою, это чаще всего обычная вода. Иногда для того чтобы стабилизировать ствол, проходящий через рыхлые несвязные породы (пески, щебенистые, гравийно-галечниковые отложения) в скважину подают раствор с буровыми добавками. Так надо, потому что обсадку не ставят на первых этапах проходки.
Вода поступает в выработку либо под давлением внутри ведущей штанги (и тогда выкачивание происходит через затрубное пространство), либо самотеком вниз через затрубное пространство, а удаление уже происходит через рабочую колонну откачивающим насосом.
Это 2 различные технологии роторного бурения, особенности которых будут рассмотрены ниже.
Однако какой бы способ ни применялся, везде используемая в бурении жидкость нуждается в очистке (для дальнейшего применения).
Для этого используется следующий комплекс оборудования:
Всего для разработки скважины по роторной технологии нужны следующие механизмы и оборудование:
- Вышка либо консоль для сборки буровой колонны из штанг и разборки ее по завершению бурения, а также талевая система.
- Двигатель, обеспечивающий вращение ротора.
- Оборудование для жидкости. Механизмы и устройства для обеспечения циркуляции промывающей жидкости и ее очистки (насос; вибросито; отстойники и/или гидроциклон ; амбар для хранения промывающей жидкости; система труб и желобов).
Для бурения роторным способом неглубоких скважин весь перечисленный комплект оборудования является весьма компактным (к примеру, стрела консоли является складной). Это обеспечивает простоту размещения оборудования для бурения в любом удобном для производства буровых работ и последующей эксплуатации месте.
Два варианта роторного бурения
В зависимости от способа подачи промывочной жидкости в забой различают 2 типа технологии роторного бурения:
- с прямой подачей;
- с обратной подачей.
Надо отметить, что жидкость, подаваемая в забой, предназначена не только для промывки и выноса дробимой породы. Она еще и охлаждает долото, которое сильно нагревается от трения. В случае с прямой подачей жидкости насос создает ее избыточное давление.
Вода поступает в забой через имеющиеся в долоте технологические отверстия, «подхватывает» раздробленную породу и далее уже самотеком по скважине (то есть, через затрубное пространство по отношению к ведущей штанге) поступает на поверхность, где попадает в очистительный комплекс (вибросито, гидроциклон ).
Технология обратной подачи подразумевает, что промывочная жидкость поступает к забою самотеком, спускаясь через скважину, а вот обратно на поверхность раствор с раздробленным материалом поступает уже по трубе ведущей штанги. Буровой насос в данном случае создает отрицательное давление именно в ней.
Несмотря на кажущуюся простоту обеих технологий, нюансов здесь намного больше, чем может показаться на первый взгляд. Поэтому представляется целесообразным остановиться на каждой из указанных технологий бурения более подробно.
Бурение с прямой подачей промывающей жидкости
Такую технологию еще иногда называют «прямым водотоком». Ее целесообразно использовать в песчаных, гравийных, щебенистых грунтах. Также ее применяют, если глубина водоносного горизонта не превышает 30 м. Именно здесь в жидкость добавляются присадки, которые увеличивают ее плотность и стабильность ствола.
Роторное бурение характеризуется поэтапным снижением диаметра проделываемой скважины. Иными словами, сначала бурится скважина самого большого диаметра, затем она обсаживается трубой, а кольцевое пространство между внешней поверхностью трубы и стенкой скважины через технологические отверстия заполняются цементным раствором.
Далее бурение продолжается уже долотом меньшего размера. Затем снова обсадка, и новый участок имеет еще меньший диаметр и т.д. Чем реже нужно «отвлекаться» на цементирование скважины, тем больше производительность бурения, что в итоге выражается в общей стоимости процесса и скважины в целом.
Кроме того, слишком частая обсадка приводит в итоге к тому, что эффективный диаметр скважины (тот диаметр, который и вскрывает водоносный слой) сильно снижается. Так вот «прямой водоток» характеризуется тем, что скважину при таком способе ее формирования можно не обсаживать вплоть до 100 метров.
Основное давление промывающей жидкости создается насосом внутри ведущей штанги, а затрубное пространство жидкость с элементами дробленой породы заполняет самотеком, не разрушая избыточным давлением стенки скважины.
Однако есть у данного способа бурения и минусы. В частности, слишком длинный необсаженный участок приводит к тому, что в водоносные горизонты попадают тонкодисперсные глинистые частицы, что может существенно снизить и замедлить приток воды в выработку из водоносного пласта.
Эти частицы здесь играют роль своеобразных затычек пор и микроканалов в породе, через которые просачивается вода. Поэтому производимая в процессе бурения процедура обсадки необходима для сохранения дальнейшей производительности скважины в целом.
Бурение с обратной подачей промывающей жидкости
При таком методе управления подачей жидкости ствол и забой очищается лучше всего. Насос здесь не вдавливает жидкость в забой, а наоборот – засасывает ее обратно, а это приводит к тому, что скорость формирования скважины долотом возрастает на порядок и еще в разы по сравнению с прямой промывкой.
Сама скважина не подвергается загрязнению глинистыми включениями с током подающейся промывочной жидкости. Ведь насос засасывает наверх все, что может в ней содержаться. Кстати, здесь уже нет никакого практического смысла в дополнительных присадках, поэтому в качестве той самой промывочной жидкости используется чистая вода.
Итак, подытожим плюсы бурения с обратным водотоком:
- скорость бурения возрастает (по сравнению с прямым водотоком) до 15 раз;
- водоносный горизонт не засоряется глинистыми частицами и пылеватыми песчинками из нижних, еще необсаженных уровней скважины;
- благодаря качественному вскрытию водоносного горизонта, скважину не нужно дополнительно готовить к эксплуатации, можно сразу устанавливать внутреннюю обсадную колонну с фильтром и запускать откачку насосом;
- в качестве рабочей жидкости используется простая (а значит, и дешевая) вода.
Тем не менее, у данного метода присутствует и существенный недостаток. Он требует привлечения дорогостоящего оборудования, что в итоге приводит к значительному удорожанию всего процесса бурения в целом.
Поэтому бурение «обратным водотоком» осуществляется только в тех случаях, когда скважина рассчитана на эксплуатацию сразу несколькими домохозяйствами. Но в случае, если скважина рассчитана на индивидуальную эксплуатацию, то намного более разумным является использование технологии роторного бурения с прямым водотоком.
Выводы и полезное видео по теме
Ситуация с наличием и глубиной залегания водоносных горизонтов может сильно отличаться от места к месту (а где-то их вообще нет, как на острове Мадейра).
При проектировании скважины и выборе оптимального способа роторного бурения следует использовать имеющиеся карты разведанных водоносных горизонтов. Это поможет вам сэкономить значительные средства и время.
Расскажите о вашем опыте в разработке скважины по роторной технологии. Поделитесь технологическими нюансами, которые пригодятся посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенной ниже блок-форме, размещайте фото и задавайте вопросы по теме статьи.
ГЭСН 04-02-002-10
Крепление скважины при роторном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 400 м, группа грунтов по устойчивости 2 — 10 м
Состав работ:
| 1. | Проработка скважины под обсадную колонну. |
| 2. | Подбор труб. |
| 3. | Подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. |
| 4. | Постановка и снятие хомутов. |
| 5. | Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. |
| 6. | Обслуживание внутрипостроечного транспорта. |
Ресурсы:
| Код | Наименование | К-во | Ед. |
|---|---|---|---|
| Затраты труда рабочих (Средний разряд - 4) | 14.87 | ||
| Затраты труда машинистов | 3.89 | ||
| Установки и агрегаты буровые на базе автомобилей для роторного бурения скважин на воду глубина бурения до 500 м, грузоподъемность 12,5 т | 3.5 | ||
| Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т | 0.16 | ||
| Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т | 0.23 | ||
| Агрегаты сварочные передвижные с дизельным двигателем, номинальный сварочный ток 250-400 А | 1.17 | ||
| Электроды сварочные Э50А, диаметр 4 мм | 0.0012 | ||
| Поковки из квадратных заготовок, масса 1,8 кг | 0.0003 |
Добавьте в избранное
Сравнить расценки
Вы можете сравнивать 2 или 3 расценки из одной базы. Перейдите на страницу нужной расценки и нажмите кнопку "Добавить" - будет сформирована кнопка на страницу с результатом.
Все Расценки Таблицы
Таблица 04-02-002. Крепление скважин при роторном бурении трубами со сварным соединением
ГЭСН 04-02-002-03
Крепление скважины при роторном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 100 м, группа грунтов по устойчивости 1 — 10 м
Состав работ:
| 1. | Проработка скважины под обсадную колонну. |
| 2. | Подбор труб. |
| 3. | Подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. |
| 4. | Постановка и снятие хомутов. |
| 5. | Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. |
| 6. | Обслуживание внутрипостроечного транспорта. |
Ресурсы:
| Код | Наименование | К-во | Ед. |
|---|---|---|---|
| Затраты труда рабочих (Средний разряд - 4) | 9.24 | ||
| Затраты труда машинистов | 2.33 | ||
| Установки и агрегаты буровые на базе автомобилей для роторного бурения скважин на воду глубина бурения до 500 м, грузоподъемность 12,5 т | 1.94 | ||
| Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т | 0.16 | ||
| Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т | 0.23 | ||
| Агрегаты сварочные передвижные с дизельным двигателем, номинальный сварочный ток 250-400 А | 1.1 | ||
| Электроды сварочные Э50А, диаметр 4 мм | 0.0011 | ||
| Поковки из квадратных заготовок, масса 1,8 кг | 0.0003 |
Добавьте в избранное
Сравнить расценки
Вы можете сравнивать 2 или 3 расценки из одной базы. Перейдите на страницу нужной расценки и нажмите кнопку "Добавить" - будет сформирована кнопка на страницу с результатом.
Все Расценки Таблицы
Таблица 04-02-002. Крепление скважин при роторном бурении трубами со сварным соединением
Читайте также: