Что представляет собой нефтяная скважина?

Преимущества и недостатки широких стволов

К этому «семейству» относят скважины, диаметр которых превышает 110 мм (максимальное значение колеблется в районе 170-200 мм). Эти размеры позволяют использовать крупногабаритные насосы с погружными эжекторами, благодаря чему становится возможным извлечение воды с глубокозалегающих (до 100 метров) пластов. Скважины такой глубины называются артезианскими.

Конструкция скважин большого диаметра

Бурение широкой скважины – долгое и трудоемкое дело, но в итоге Вы сможете добраться до самой чистой воды на большой глубине. Широко распространено мнение, что чем больше размер ствола водозабора, тем больше воды пройдет через фильтр насоса при закачке.

Отчасти это утверждение верно, хотя размер не оказывает влияния на производительность. Куда более важную роль играет объем воды в водоносном слое и пропускная способность используемого в насосе фильтра. Для поддержания высокой производительности фильтр насосного оборудования требует периодической очистки посредством вибробура или специальных химических добавок. Помимо того, если Вы хотите пробурить широкую скважину, приготовьтесь к крупным денежным тратам на обустройство и покупку оборудования.

Артезианская скважина

Схема артезианской скважины.

Название этого типа выработок пришло из французского языка — с места бурения первой фонтанирующей скважины: провинции Артуа. Большая протяженность ствола и прочные породы грунта, пересекаемые на пути к водоносному пласту, предполагают применение мощных буровых установок — шнековый способ не подойдет.

Строительству выработки предшествует этап документального оформления. Бурение артезианской скважины не относится к лицензируемому виду деятельности, но для пользования водой из нее необходимо оформить много разрешений и согласований, включая получение лицензии на недропользование. Процесс это длительный и затратный.

Основные этапы: согласование расположения участка и скважины, проект геологических изысканий, оформление лицензии на разведочные работы, бурение, составление отчета и постановка запасов на государственный баланс.

Артезианские скважины разделяют на 4 разновидности:

1. Выработка с двойной обсадкой — в нижней части колонны на водоносном участке монтируют перфорированную трубу и размещают в ней насос, другая половина устанавливается сверху, доходит до известнякового слоя. Через отверстия в нижнем звене вода поступает в трубу и помпой выкачивается на устье. Применяется, когда давление в пласте слабое.
2. Водоскважина с переходом устраивается при изменчивом геологическом разрезе. Монтируют 3 обсадные трубы — большого диаметра в верхней части, среднего — в камнях и песках, малого — непосредственно в продуктивном слое. Используется при хорошем подпоре воды.
3. Скважина классическая — с одной обсадной трубой для нормальных условий.
4. Ствол с кондуктором — из 2 обсадок: в верхней и нижней частях.

Технология бурения сложная. Строительство артезианского водозабора выполняется специализированными организациями.

Преимущества

Преимущества артезианской скважины.

Главными достоинствами артезианской скважины являются удаленность водозабора от поверхности и залегание воды в пористых известняках, исключающих присутствие механических примесей в жидкости. Это позволяет откачивать подземный ресурс без установки на забое сетчатого фильтра.

Как следствие, проявляются и другие преимущества артезианских скважин:

• экологическая чистота воды;
• независимость от климатических и погодных условий;
• бесперебойность водоснабжения: запасы подземных вод подтверждены геологическими изысканиями.

Источник остается неиссякаемым на протяжении ≥50 лет. При этом не потребуется тратить средства на периодические очистки фильтра: его нет.

Недостатки

Связаны с затратами на стадии организации строительства и бурения глубоких выработок. Продолжительность периода от проектирования до получения паспорта артезианской скважины — 2 года.

На ограниченной территории соорудить водозабор не получится: минимальные размеры площадки для буровой установки 6х9 м. Вода содержит минеральные образования, обретенные при фильтрации сквозь грунт, является жесткой.

Гидроразмыв

‘; } ?> Это самая простая в реализации технология бурения скважин под воду. Она реализуется методом размывки почвы внутри обсадной трубы: ее погружение происходит самопроизвольно, под собственным весом. Усилия необходимо прикладывать в самом начале работы, когда обсадная колонна еще не набрала нужную массу. Для этого ее проворачивают специальным ключом.

В состав комплекса для реализации гидроразмыва входят следующие узлы:

• Пара насосов. Один из них предназначен для подачи жидкости под давлением не менее 6 атм. С помощью второго устройства отработанную воду откачивают обратно в накопительный бак.
• Бак. Его объем подбирается в зависимости от параметров скважины. Имеется в виду диаметр, вместительность и глубины скважины.
• Гидромонитор. Речь идет о шланге, оснащенной металлической насадкой. Оптимальный диаметр выходного отверстия – 20 мм.

Для расчета объема бака используют формулу V = Rобс2(см) х 3,14 x H(см). Здесь V – объем бака, R – внутренний радиус обсадной трубы, 3,14 – число пи. К примеру, если скважина имеет диаметр 273 мм (максимальное значение для бурения скважин на воду по технологии процесса гидроразмыва), то оптимальный внутренний диаметр обсадки будет 260 мм (радиус 13 см). За глубину скважины можно взять 15000 см. Подставив эти значения в формулу, получают V= 132 х 3,14 х 1500 = 756000 см3 (или 756 литров).

Порядок работы:

Забуривание. Для этого используют обычный садовый бур

Важно, чтобы его диаметр превосходил сечение обсадной трубы на 30 – 40 мм. Для забуривания достаточно пройти вглубь на 1,5 метра.
Монтаж первого модуля секции обсадной трубы

Его вставляют в забуренное углубление.
Подключение гидромонитора. Его вводят внутрь обсадной трубы, что обеспечит оптимальный напор подаваемой воды. На начальной стадии размывки требуется проворачивание обсадной трубы по часовой стрелке, для чего используют специальный ключ.
По ходу реализации процесса необходимо делать паузы для монтажа следующего модуля обсадки.
По мере накопления воды ее откачивают в бак, используя один из двух насосов.

Самая распространённая классификация скважин

Если учитывать направление, назначение и глубину бурения, а также виды проходимых пород, можно выделить следующие типы скважин на воду:

• Абиссинский колодец
• Скважина на песок;
• Артезианская скважина (на известняк):
• Промышленная скважина.

Рассмотрим их более подробно.

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

Песчаная

Это самый популярный источник питьевой воды. Бурение её производится шнековым методом, в результате чего открывается верхний водоносный пласт, который обычно залегает на глубине 20-30 метров.

Какой должна быть песчаная скважина? Это труба, зачастую с диаметром в 10 см. На её конце (в крупнозернистом песке) монтируется фильтр в виде перфорационной трубки с латунной либо стальной обмоткой. Подобное обустройство способствует добыванию за час до 1 м3 – оптимальные объёмы водоснабжения для дачи.

Песчаные «колодцы» обладают следующей конструкцией:

• Специальный гусак возле устья;
• Кессон;
• Грунт насосный;
• Глина (посредине слоя располагается зеркало воды);
• Песок (между песком и глиной устанавливают фильтр):
• Ещё один слой глины (водоупорное дно).

Глубина песчаных источников, зачастую, находится в пределах 10-50 метров. Они обладают следующими положительными качествами:

• Минимальные сроки бурения. Как правило, уже после двух дней можно приступать к обустройству водопровода.
• Простота эксплуатации и достойное качество воды.
• Небольшой уровень затрат на организацию (к примеру, если сравнить с артезианской скважиной).
• Отсутствие необходимости получения каких-либо особых разрешений.

Тем не менее, песчаная скважина имеет и некоторые недостатки:

• Средние сроки эксплуатации – 5-7 лет, срок службы с непрерывным использованием редко превышает 15-летний рубеж.
• Угроза загрязнений в случае близкого расположения канализации.
• Эксплуатация зависит от погодных условий, поскольку не исключено возможное загрязнение осадочными и грунтовыми водами.
• Частое заиливание. Требует применения мощных фильтров и частой чистки системы.

Абиссинский колодец

Речь идёт о сооружении, которое защищает источник от верхних вод и загрязнений в виде пыли, грязи и различного мусора. Абиссинский колодец позволяет добывать мягкую воду, не обогащённую повышенным количеством солей и минералов. Данный колодец создают из скважины на песок, углубляя её на 15-30 м, путём применения шнекового способа. Срок службы при постоянной эксплуатации – около 15 лет.

Артезианская

Характерная черта артезианской скважины – её большая глубина. Определить данный показатель поможет слой известняка, в который и должна проникнуть обсадная колонна. Известняк с пористой структурой – фильтр природного происхождения, который ликвидирует многие химические элементы и болезнетворные бактерии. Чем выше глубина залегания породы, тем больше в воде будет минеральных солей.

Глубинные источники имеют максимальное количество положительных отзывов благодаря своим положительным характеристикам:

• Длительная эксплуатация (как правило, от 30 до 50 лет).
• Высокая производительность. Водоотдача может достигать 4 м3/час.
• Отличное функционирование не зависимо от погодных условий.
• Более того, артезианские источники не заиливаются.

Артезианскую скважину можно легко определить по её специфическому строению:

• Характерное колебание ширины по всей длине скважины. По достижении известнякового слоя диаметр равняется 13,3 см, следующий участок имеет показатель – 11,4 см, а самый последний сегмент (уровень фильтрового отстойника) – 9,3 см.
• По первому участку устанавливают металлическую обсадную колонну. Она защищает стены от осыпания, исключает попадание в источник грунтовых вод и мусора.
• На половине первого участка расположено «зеркало» — статический уровень воды.
• Известняк находится после слоев песка и глины. Там же начинается второй сегмент. Он защищён перфорированным волокном.
• В известняке расположен водоносный слой, который и поставляет питьевую воду.
• На последней части (фильтровом отстойнике) полностью отсутствует защита.

Промышленная

Скважины промышленного типа имеют высокую отдачу (не менее 100 м3/час). Используют их для водоснабжения больших предприятий и различных комплексов. В структуре присутствует несколько обсадных колонн, диаметром не менее 21,9 см. Глубина источника – 300-1000 метров, но её значение может быть и выше. Длительность бурения – до 15 дней.

Артезианская скважина

Один из сложных видов скважин по своей конструкции и проходке. При бурении вскрывается артезианский водоносный слой, расположенный на известняках. При вскрытии водоносного горизонта уровень воды в стволе устанавливается на порядок выше водоупорного слоя. Подпитывается источник удаленно, проходя многометровые слои пород, фильтрующие свойства которых обеспечивают очистку высокого уровня.Глубина артезианских скважин зависит от расположения водоносного слоя в конкретной местности. Она может составлять 90 и более метров.

Качество воды – постоянное, не подвержено сезонным колебаниям. Однако без установки специального фильтрующего оборудования не обойтись. Проходя сквозь толщу различных пород, вода насыщается различными минералами, предельно допустимая концентрация которых может превышать установленные нормы

Поэтому очень важно после прокачки скважины сдать пробы воды на химический анализ

Объем воды – стабилен. Его будет достаточно для обеспечения нескольких загородных домов с постоянным проживанием семей.

При вскрытии артезианского горизонта используют специальную буровую технику. В ствол шахты опускается обсадная труба. Для увеличения срока службы водозабора в обсадную трубу помещают трубу из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). По завершении бурения устанавливают кессон, выполняющий роль тепло- и гидроизолятора.

Подъем воды осуществляют с помощью глубинных насосов. Для увеличения срока службы насосного оборудования используют гидроаккумулятор.

Преимущества

• Высокое качество воды.
• Высокий потенциал отдачи артезианских вод свыше 3 м3/ч.
• Бесперебойное водоснабжение.
• Длительный срок эксплуатации — до 50 лет и более.

Недостатки

• Применение тяжелой буровой техники.
• Необходимо составление проекта.
• Требуется получение специального разрешения (лицензии) на пользование недрами.
• Обязательная постановка на учет с присвоением Государственного водного кадастра.
• Высокая стоимость работ и материалов.
• Продолжительные сроки проходки и обустройства.

Типы скважин по профилю

До достижения полезного ископаемого шахта может пересекать несколько слоев грунта

Важно правильно выбрать метод для бурения скважины. В зависимости от числа плоскостей, где шахта искривляется — могут быть следующие виды скважин:

• искривленные в плоскости;
• искривленные в пространстве.

Это зависит от изгиба шахты. В связи с этим, искривление в плоскости может иметь следующие разновидности:

• ровный столб, в нижней части заканчивающийся наклоном;
• S — образный изгиб;
• J — образная конструкция.

Указанные изгибы образуются в результате разной плотности слоев грунта. В свою очередь, искривление в пространстве может проявляться в более сложных геометрических формах при бурении нефтяных и газовых скважин. Шахты для воды в своем большинстве делаются прямыми, изгибы могут применяться для обхода скальных пород.

Этапы обустройства

Соорудить скважину самостоятельно на дачном участке достаточно просто, если придерживаться следующей технологии:

1. Определить характеристику грунта.
2. Выбрать тип (метод) работ.
3. Подготовить спецтехнику и произвести выбор оборудования для бурения скважин.
4. Пробурить первый участок и установить обсадную колонну. Прочность колонны должна быть такой, чтобы выдерживать давление грунта.
5. Пробурить второй участок и тоже закрепить его трубами.
6. При достижении водоносного горизонта взять анализ воды на экспертизу. Если полученные показатели удовлетворяют требованиям, то можно приступить к установке донных фильтров. Иначе процесс рекомендуется продолжать до следующего водоносного слоя (ниже примерно на 2-4 м).
7. Когда работы по бурению будут закончены, следует зафиксировать обсадную трубу, проверить ее герметичность и смонтировать крышку.
8. Установить места врезки трубопроводов и проложить систему водоснабжения от источника к потребителю.

Когда достигается глинистый или песчаный слой, можно бурение прекратить и устроить прокачку и очистку заполненной скважины.

При устройстве кессона требуется вырыть котлован согласно разработанному проекту. Высота камеры будет зависеть от габаритов насосного оборудования, а глубина — от ее назначения и периода эксплуатации: питьевая или для технических нужд, сезонная или круглогодичная.

Особенности водозабора на песок

Фильтровые скважины на песок бурятся до первого водоносного слоя. Минимальная глубина скважин такого типа – 10 метров, максимальная – 60, но чаще это 15-20 метров. Водозабор на песок используется для хозяйственных нужд, так как качество и производительность такого источника не считаются достаточными для полноценного снабжения водой загородного дома.

Средняя глубина проникновения бура 15-20 метров, но такая вода все еще загрязнена мелкими частицами нерастворимых осадочных пород. Чтобы ее пить, нужна предварительная фильтрация.

Но, несмотря на этот недостаток, фильтровые скважины являются самым распространенным вариантом. Для обустройства лучше ставить стальную или пластиковую трубу диаметром порядка 120 мм, которую опускают до водоупорного слоя. Фильтр на трубе находится в слое из песка, который является водоносным.

На верхний уровень фильтра, который расположенный в скважине опускается погружной насос, который обеспечивает подачу воды.

Преимущества фильтровой точки:

• скорость бурения и обустройства (дойти до воды и организовать водозабор можно за несколько часов);
• доступность – благодаря небольшой глубине бурения, стоимость обустройства скважины доступна всем людям;
• используемое оборудование и материал не требует большого пространства, скважину на песок можно без проблем пробурить на территории частного дома.

Из минусов – низкое качество воды, если сравнивать с другими типами. Недостатком является и небольшой запас воды. Срок службы и чистота скважины зависит от того, как часто она будет использоваться. Чем чаще, тем дольше прослужит.

Деление скважин по своему назначению

Эта классификация предусматривает следующие категории таких горных выработок:

№	Полезная информация
1	поисковые скважины
2	разведочные выработки (для геологоразведочной работы)
3	эксплуатационные стволы

К категории поисковых относятся скважины, пробуриваемые в процессе поиска новых нефтяных и газовых месторождений.

Разведочное бурение производится на площадях, нефте- или газоносность которых уже установлена, с целью уточнения объемов обнаруженных залежей углеводородного сырья и для  уточнения исходных параметров месторождения, которые необходимы при проектировании способа разработки промысла, поэтому разведке уделяется особое внимание. Эксплуатационное бурение создает выработки следующих типов:

Эксплуатационное бурение создает выработки следующих типов:

• основные (добывающие и нагнетательные);
• резервные;
• контрольные;
• оценочные;
• дублирующие;
• скважины специального назначения (поглощающие, водозаборные и так далее).

Сама добыча сырья производится через добывающие выработки, которые бывают насосными, газлифтными и фонтанными.

Назначение нагнетательных скважин –  воздействие на разрабатываемый  пласт с помощью  нагнетания в него пара, газа или воды, а также прочих рабочих сред. Они бывают внутриконтурными, приконтурными и  законтурными.

Резервные необходимы для разработки  отдельных и застойных зон, а также  зон выклинивания, которые не входят в контур основных скважин.

Контрольные нужны для наблюдения за текущим положением зон контакта добываемого ресурса и воды и прочими изменениями пласта, находящегося  в разработке. Кроме того, с их помощью контролируют давление в продуктивных  пластах.

Оценочные нужны для предварительной оценки подготавливаемых к разработке месторождений. Они помогают определить границы и размеры запасов, а также прочие необходимые предварительные параметры.

Дублирующие используются во время замены ликвидируемых вследствие физического износа или аварий скважин  основного фонда.

Через специальные  добывают техническую воду, сбрасывают промысловые  воды, с их помощью ликвидируют открытые фонтаны  и так далее

Типы скважин и качество воды

От вида скважины и её глубины также зависит и качество воды, поэтому данный фактор нужно обязательно учитывать при заказе бурения этого источника.

Верховодки

Бурить скважину только для получения воды технического назначения (например, полива) целесообразно типа верховодки. Это дешевле, занимает меньше времени, и вода такого качества подходит для полива огородов, садов, даже для наполнения бассейнов, искусственных водоёмов (при установке определённых фильтров).

Скважины на песчаный горизонт

Скважины на песок имеют большую глубину, чем верховодки, и дают более чистую воду, так как сам песок – это естественный фильтр, препятствующий проникновению в воду соединениям металлов и крупных фракций посторонних веществ камешков, грязи. Но для использования такой воды в качестве питьевой, необходимо устанавливать специальные фильтры глубокой очистки и обезжелезиватели.

Скважины на гравий

Третье место по чистоте добываемой воды занимают скважины на гравий. Но их бурят редко, так как они имеют промежуточные показатели между скважинами на песок и артезианскими источниками, такие гравийные пласты встречаются редко, и бурение этого вида скважин стоит неоправданно дорого.

Артезианская скважина

Самыми продуктивными и чистыми источниками водоснабжения являются скважины на известняк или артезианская скважина. Они подходят в качестве снабжения дома и участка для любых целей – для технической и для питьевой воды, для воды сельскохозяйственных нужд, наполнения водоёмов, бассейнов, фонтанов и пр. Качество такой воды превышает такой же показатель других скважин и колодцев в несколько раз. Однако, для того чтобы бурить скважину этого типа обязательно требуется специальное разрешение соответствующих органов и регистрация.

Водоотводящая система

Итак, как уже было сказано выше, сделать скважину на дачных участках – это полдела. Теперь необходимо обеспечить доставку воды к дому. Поэтому в первую очередь устанавливается насос, который выбран по производительности и по дебиту скважины. Он может быть глубинными или поверхностным. Отличие – первый устанавливается в трубу, второй располагается наверху, а вниз спускается шланг или труба.

В качестве трубопровода сегодня используются или армированные шланги, или силиконовые или пластиковые рукава. Все это герметично соединяется и доводится до источников потребления.

Готовый пластиковый кессон

Если уже говорить о полноценности водопровода из скважины, то необходимо оговориться и о защите всего сооружения. Особенно это относится к тем системам, которые эксплуатируются круглый год. Так вот защита заключается в установке кессона. По сути, это заглубленное или полузаглубленное сооружение, которое закрывает собой скважину и даже установленный около нее поверхностный насос, не говоря уже о глубинном.

А защищает он от атмосферных осадков, от низких температур зимой, от замусоривания и так далее. В кессоне обычно устанавливают всю технологическую электрику. Как уже было сказано выше, в качестве кессона может быть использован кондуктор, можно соорудить его и своими руками из стальной трубы большого диаметра, большой емкости, железобетонных колец или кирпича, а можно приобрести уже готовую конструкцию.

Как видите, если знать, как работают скважины для дачи, то может показаться, что ничего сложного-то и нет. Но только качество проведенных работ и строгое соблюдение технологии бурения и установки труб дают гарантию, что такое сооружение проработает долго, не создавая больших проблем.

Не забудьте оценить статью:

Обсадные трубы: что это такое и как они используются?

Для решения поставленных задач могут применяться разнообразные материалы и инструменты. Каждый из них обладает своими особенностями и техническими параметрами. Только опытные специалисты в состоянии правильно подобрать всё необходимо для выполнения той или иной задачи.

Обсадная труба представляет собой важнейший элемент, предназначенный для создания обсадной колонны. Она в свою очередь защищает от разрушения созданной скважины и обеспечивает надлежащую изоляцию.

Таким образом, выделяют несколько основных задач обсадной колонны:

1. Создание и укрепление скважины;Стабилизация всей конструкции;Защита от попадания загрязняющих элементов из грунта и т.д.

В связи с этим требования к обсадным трубам достаточно высокие. Нельзя игнорировать требования специалистов, так как это может привести к непредвиденным последствиям.

Основные характеристики

В зависимости от назначения скважины потребуется анализ по ряду параметров, которые описывают уровень изобильности водоносного слоя, скорость восстановления водного ресурса после водозабора. Эти данные необходимы для выяснения того, сможет ли она полноценно решить задачу обеспечения водой в конкретном случае. В целом все виды водозаборов характеризуют по следующим параметрам:

• Пьезометрический уровень. Измеряется глубина от поверхности грунта до вскрытого водоносного горизонта.
• Уровень водопроводимости скважины измеряется кубометрами, которые способна выдать точка водозабора в течение 24 часов.
• Динамический уровень вычисляется во время активного использования скважины, проверяют и фиксируют уровень, на который поднимается вода по длине трубы.
• Установление показателя по статистическому уровню скважины происходит через час после прекращения водозабора. В этот период забойное давление приходит в баланс с давлением пласта, расположенного над водоносным участком, уровень воды фиксируется, она перестает подниматься.
• Исходя из статической и динамической характеристик скважины, вычисляют дебет точки водозабора. Рассчитывается как соотношение извлеченной воды и ее притока. Выясняют основную характеристику, показывающую, сколько воды способна давать скважина в конкретный временной период.

Как видите, виды водозаборных конструкций имеют свои плюсы и минусы. То, что подходит для большого селения, может быть неэффективным для частных лиц и наоборот. При выборе типа скважины необходимо учесть не только экономические особенности, но и геологические параметры, гидрогеологические условия.