Технология бурения гидрогеологических скважин

Гидрогеологические скважины бурятся на первом этапе проходки аналогично разведочным (пилот-скважина) с теми же режимами (давление на забой, скорость вращения снаряда, количество и качество промывочной жидкости и т.д.), показанными в геолого-техническом наряде на рис.4.3 с использованием тех же буровых агрегатов. В связи с оборудованием скважины обсадной колонной требуются специфические дополнительные вспомогательные работы и затраты на расширение ствола, обсадку, цементацию, очистку фильтра от бурового раствора.

Объёмы гидрогеологического бурения определены в соответствии с задачами этого вида работ при выявлении запасов категории С₂ (табл. 4.11).

Намечается сооружение 6-ти опытных одиночных скважин и гидрогеологического куста из 3-х скважин.

Одиночные скважины размещаются вдоль простирания рудоносных зон на восток-северо-восточном фланге участка (граф. прил.2) с шагом от 1,7 до 2,5 км.

Опытный куст располагается в контурах участка опытной детализации (разведочный профиль 605-6). На этой части площади изучаемый маастрихтский водоносный горизонт отделен от подстилающего кампанского водоупором мощностью 15м. Расстояние между скважинами куста в луче до первой 25м (равное проницаемой мощности маастрихтского водоносного горизонта) от центральной скважины и до второй – 62,5м. Объёмы бурения и конструкции скважин по диаметру обсадных колонн приведены ниже в таблице 4.9. Категории пород по буримости те же, что и на разведочном бурении (табл. 4.4 и 4.5). Скважины экологического назначения проходятся вблизи каждого испарителя, накапливающего подземные воды при проведении откачек из гидрогеологических скважин. Всего намечается 7 таких скважин глубиной по 10м.

Гидрогеологические скважины оборудуются по типу откачных технологических скважин, применяемых на опытных и опытно-промышленных блоках участка и могут быть использованы, при необходимости, в насосном варианте водоподъема. Верхняя часть колонны из труб ПВХ – 140 мм до глубины 110м (ниже подошвы плиоцен-четвертичных отложений). Основная водоподъемная часть колонны из труб ПВХ-90 мм.

Фильтры для всех скважин дисковые (КДФ) диаметром 90мм. Положение и длина фильтра уточняются по данным ГИС.

В связи с большими объемами бескернового бурения, при котором производится многократное наращивание бурового снаряда, в процессе которого большие затраты времени требуются на отсоединение – присоединение и вынос ведущей штанги большого веса (до 200 кг) предусматривается, с целью уменьшения затрат на каждой скважине, производить забурку шахты глубиной 10 м в породе IV категории по

 

Геолого-технический наряд на бурение

гидрогеологических скважин

 

 

Рис.4.3

буримости. Интервал - 0-25 м, норма времени – 0,02 ст/см (СУСН -84, вып. 5, т. 5). Затраты времени приведены в таблице 4.10.

Перед комплексом геофизических исследований предусматривается промывка скважин (ВПСН на буровые работы, ИПБ № 1-3(67-69)-99, табл.73, строки 1, 3, 5). Затраты времени приведены в таблице 4.10.

После комплекса ГИС производится расширение скважин через два диаметра для обсадки до диаметра 191 мм. Распределение объемов на расширение и затраты времени приведены далее ниже по тексту в таблице 4.12.

К вспомогательным работам при бурении гидрогеологических скважин относится также крепление скважин обсадными трубами, цементация затрубного пространства, время на выстойку скважин для затвердевания цемента в затрубном пространстве после цементации, разбуривание цементной пробки, промывка фильтров в интервале их установки и цементация устья.

Объемы обсадки и длина фильтров приведены в таблице 4.9. Расход цемента для цементации затрубного пространства рассчитывается по формуле:

V =0,785 х [К х Н (Д² – d²_нар) + d²_вн х h

Р = V х 1,2т, где:

К = 1,3 – коэффициент на расширение;

Н – интервал цементации, м;

h – высота цементной пробки;

V – объем цементного раствора, м³;

Р – расход цемента, тн.

V = 0,785 х [1,3 x 30 (0,190 ² – 0,090 ²) + 0,074² x 2] =0,87 м³.

Всего расход цемента Р= 1,2т х 0,45 м³ х 9 скв. = 4,86т,Для цементации устьев скважин V=3,14 х 0,25 м² х 0,5 м х 9 скв.=3,5 м³.

Р = 1,2 т х 3,5 = 4,20 т. Всего потребность цемента составит: 4,86 + 4,20 = 9,06 т.

Приготовление цементного раствора будет осуществляться с помощью глиномешалки ГКЛ-2, установленной на автоприцепе.

Цементация затрубного пространства будет осуществляться с помощью бурового насоса через заливочную головку. Время на выстойку скважин для затвердевания цементного раствора составляет 24 часа или 3,4 ст/см.

 

Таблица 4.9

Распределение объёмов бурения и конструкции проектных скважин

 

Профиль (назначение), тип скважины

Горизонт

Группа скважин

Глу- бина, м

К-во сква-жин

Длина обсадных труб,м по диаметрам, мм

Длина филь-тра, м

Объём бурения, м

Объём бурения всего, м

Без керна

С керном

50%

70% (К=1.5)

601-4,601-6 (одиноч-ная) опытная

кампанский маастрихтск.

0-800

-

604-6 (одиночная) опытная

маастрихтск.

-

602-6, (одиночная) опытная

маастрихт.

-

603-0, 603-2 (одиночная) опытная

кампанский маастрихтск.

-

605-6 (куст), центральная наблюдательная

маастрихтск.

-

- -

Итого

-

Таблица 4.10

 

Затраты на вспомогательные работы при гидрогеологическом бурении

(ВПСН ИПБ № 11 (98) 2002г.)

 

Наименование работ	Ед. изм.	Норма на 1 изм., ст/см	№ табл.	Объем	Затраты времени, ст/см
Группа 0-800
1. Забурка шахты под ведущую штангу	1 скв	0,02			1,80
2. Промывка скважины перед геофизическими исследованиями	1 скв.	0,40	т. 16, стр. 2		3,60
3. ГИС и подготовка к ним	скв				22,389
4. Промывка скв. перед обсадкой	1 скв.	0,40	т. 16, стр.2		3,60
5. Крепление скважин обсадными трубами: а) диаметром до 132 мм б) диаметром более 132 мм Всего:	100м	0,80 0,87	т. 17. стр. 1; 2	53,6 9,9	42,88 8,61 51,49
6. Цементирование колонны обсадных труб	1 скв.	0,30	т. 16, стр. 47		2,70
7. Время на выстойку скв. для затвердения цемента в затрубном пространстве	1скв.	3,40			30,6
8. Разбуривание цементной пробки (инт.0-700) IV кат.	п.м.	0,06	т. 7, стр. 34	9х10	5,40
9. Промывка фильтров	1 скв.	3,40	по опыту работ		30,6
10. Цементация устья	1 скв.	0,5	-«-		4,5
Итого вспомогательные работы					156,68
Монтаж, демонтаж и перемещение буровых установок	1 скв.	5,09			45,81
Всего					202,49

 

 

Таблица 4.11

 

Объёмы бурения гидрогеологических скважин по категориям

 

Количество Скважин	Объём бурения всего, м	Без отбора керна	С отбором керна 70% (К=1,5)
По категориям	По категориям
III	IV	V	VI	VII	III	IV	V
Интервал 600 - 700 м
							-
Интервал 700 - 800 м
							-

 

 

Таблица 4.12

 

Затраты времени на бурение скважин (ИПБ № 5(98),2002г)

 

Группа скважин	Категория пород	Объем бурения в м	Затраты времени в станко-сменах	Поправочный коэф-нт (отклонение от условий)	Итого
с отбо-ром керна	без отбора керна	на 1 п.м.	на весь объем	на расши- рение скважин	на бурение в сложных ус- ловиях от- бора керна
Бурение, интервал 600-700 (табл. 5 стр. 23)
0-800	IV		-	0,18	34,20	-	1,5	51,30
	V		-	0,23	11,50	-	1,5	17,25
Итого								68,55
Бурение, интервал 0-700 (табл. 7 стр. 34)
	III	-		0,04	10,60	-	-	10,60
	IV	-		0,06	52,80	-	-	52,80
	V	-		0,07	147,00	-	-	147,00
	VI	-		0,13	72,80	-	-	72,80
	VII	-		0,15	9,75	-	-	9,75
Итого								292,92
Расширение скважины через два диаметра (до 190 мм) 0-700 (табл. стр. 34)
	III	-		0,04	10,60	0,7	-	7,42
0-800	IV	-		0,06	64,20	0,7	-	44,94
	V	-		0,07	150,50	0,7	-	105,35
	VI			0,13	72,80	0,7	-	50,96
	VII	-		0,15	9,75	0,7	-	6,83
Итого								215,50
Бурение, интервал 700-800 (табл. 5 стр.25)
0-800	IV		-	0,19	18,24	-	1,5	27,36
	V		-	0,25	6,00	-	1,5	9,00
Итого		2,25						36,36
Продолжение табл.4.12
Бурение, интервал 0-800 (табл. 7 стр. 36)
	III	-		0,04	5,20	-	-	50,20
	IV	-		0,06	33,00	-	-	33,00
	V	-		0,08	88,80	-	-	88,80
	VI	-		0,13	37,70	-	-	37,70
	VII	-		0,15	6,00	-	-	6,00
	Итого							170,70
Расширение скважины через два диаметра (до 190 мм) 0-800 (табл. 7 стр. 36)
	III	-		0,04	5,20	0,7	-	3,64
	IV	-		0,06	38,76	0,7	-	27,13
	V	-		0,08	90,72	0,7	-	63,50
	VI	-		0,13	37,70	0,7	-	26,39
	VII	-		0,15	6,00	0,7	-	4,20
	Итого							124,86
Всего							908,92