Методичний посібник «Досвід проектування водозабірних свердловинМосковському регіоні»

Досвід проектування водозабірних свердловин у Московському регіоні

(Методична допомога)(Автори Касаткін Д.В. та Прокопович Г.А.- розробники збірника ГЕСН-2001-04.)

У цьому посібнику розглянуто методику складання відомості обсягів робіт для складання кошторисів на буріння свердловин на воду. Посібник призначений для фахівців, які займаються ціноутворенням у галузі бурових робіт. Воно буде корисним також під час проведення експертизи проектів буріння свердловин на воду.

Проект на буріння свердловини, як правило, є складовою проекту на спорудження водозабірного вузла. Вартість займає трохи більше 10% від вартості проектних робіт. У зв'язку з цим, питанню проектування свердловин у спеціальній та нормативній літературі приділяється дуже мало уваги. Водночас буріння свердловин на воду є високоспецифічним видом робіт, яким володіє досить обмежене коло фахівців.

Дана робота призначена для широкого кола фахівців, які стикаються за своєю діяльністю з проектуванням буріння свердловин на воду. Вона може бути корисна при проведенні експертизи проектів на буріння, для кошторисників, для студентів будівельних і бурових спеціальностей.

Методика складання відомостей обсягів робіт та складання кошторисів за видами робіт

Методика складання відомостей обсягів робіт та кошторисів на бурові роботи при спорудженні свердловин на воду прив'язана до 4 збірки ГЕСН-2001 «Свердловини».

Робочі креслення на свердловину, що додаються до проекту, називають геолого-технічний розріз або геолого-технічний наряд (ГТН). У цьому документі, як правило, відображено безліч технологічних подробиць, які при складанні відомостей обсягів робіт чи кошторисів є зайвими.

В розділідуже докладно розглянуто питання технологічного циклу роторного буріння, з розрахунками устаткування й матеріалів виробництва робіт.

Представлено відомість обсягів робіт та матеріалів.

У методиці розглянуті деякі питання складання відомості обсягів робіт і кошторисів на ліквідаційний тампонаж водозабірних свердловин, що не самовиливаються.

У кошторисно-нормативній базі немає окремих розцінок на вказаний вид робіт. Тому при складанні кошторисів доводиться прив'язувати технологічний цикл до існуючих розцінок. Зауважимо також, що в цій роботі розглянуто проведення ліквідаційного тампонажу стосовно практики, що склалася в Підмосковному регіоні. Як правило, як регламентуючий технологічний документ, виступають «Правила ліквідаційного тампонажу бурових свердловин різного призначення, засипки гірських виробок і покинутих колодязів для запобігання забруднення та виснаження підземних вод», затверджені Міністерством геології СРСР і МОЗ СРСР в 1966-6.

Приклади складання кошторисів на роботи у свердловинах

У цьому розділі наведено приклади складання кошторисів на різні роботи в свердловинах на певному усередненому розрізі для свердловин різних глибин і конструкцій.

У розділі описано правила складання конструкцій свердловин, технологічні режими, методики розрахунку цементування обсадних труб, а також локальні кошториси. Свердловини представлені глибиною 100 м (конструкція 1-1 1-5), 122 м (конструкція 2-1 2-5), 172 м (конструкція 3-1 3-4), 240 м (конструкція 4-1 ¸ 4-3).

На буріння артезіанської свердловини глибиною 100 м відповідно та за конструкціями (продуктивністю 6, 16, 40, 65, 120 м 3 /год), 122 м (6, 16, 40, 65, 120 м 3 /год), 172 м (40 , 65, 120 м 3 /год), 240 м (16, 40, 65) всього 17 кошторисів.

Наприклад представлена конструкція 2-3.

На рис. 1 представлений геолого-технічний наряд (конструкція свердловини), порядок виконання робіт та специфікація матеріалів.

Буріння свердловин на подільсько-м'ячківський водоносний горизонт передбачається роторним способом верстатом типу УРБ 3-АЗ, 1БА-15В. Проектна глибина свердловин – 122,0 м. Експлуатаційний діаметр – 219 – 426 мм.

Умови виконання робіт описані на проектному геолого-технічному розрізі.

Проходження свердловин проектується без відбору керна. Геологічний контроль за стовбуром свердловин виконується методом відбору шламу через кожні 3-5 м проходки і додатково при зміні шарів.

Проходження порід (інтервал 0,0 - 57,0 м) здійснюється із застосуванням колоїдального глинистого розчину, буріння по водоносних породах (інтервал 57,0 - 122,0 м) ведеться з промиванням чистою водою.

При бурінні свердловини застосовується спосіб одноступеневого цементування із застосуванням двох розділових пробок. Цементація ведеться портландцементом за допомогою цементозмішувальних машин та цементувальних агрегатів типу 1АС-20 та 3АС-30. Для закачування та продавлювання цементного розчину використовують спеціальні цементувальні агрегати типу ЦА-1,4-1-150.

Забезпечення електроенергією здійснюється від існуючих мереж, вода – привізна.

За наявності поблизу ділянки робіт джерела водопостачання (водоток, ставок, шахтний колодязь, свердловина на четвертинний обрій та ін.) для забезпечення водою технологічного процесу буріння необхідно передбачити прокладання тимчасового водопроводу від джерела до місця виконання робіт.

Інтервал 0-10 м проходить долотом (шарошечним розширювачем) 590 мм з подальшою установкою напрямної колони 530 мм. Затрубнепростір колони цементується від черевика до гирла. Цементна пробка розбурюється долотом 490 мм.

До глибини 27,0 м буріння здійснюється тришарошечним долотом 490 мм, потім пройдений інтервал кріпиться колоною обсадних труб 426 мм. Затрубний простір колони цементується від черевика до гирла. Цементна пробка розбурюється долотом 395 мм.

Після проведення цементувальних робіт проводиться випробування обсадних колон на герметичність шляхом створення внутрішнього надлишкового тиску.

До глибини 57,0 м буріння здійснюється тришарошечним долотом 395 мм, потім пройдений інтервал кріпиться колоною обсадних труб 324 мм. Затрубний простір колони цементується від черевика до гирла. Цементна пробка розбурюється долотом 295 мм.

До проектної глибини 122,0 м свердловина буриться тришарошковим долотом 295 мм з промиванням чистою водою.

Далі в свердловину, з виведенням на поверхню, встановлюється фільтрова колона 219 мм.

Фільтр має надфільтрову частину, робочу фільтрову частину та відстійник. Конструкції фільтрової колони (становище робочих та глухих частин) уточнюються за фактичним розрізом.

Свердловина промивається чистою водою (короткочасне прокачування ерліфтом або занурювальним насосом), після чого в ній проводиться дослідне відкачування з обов'язковим відбором проб води для визначення фізико-хімічного та бактеріологічного складу води.

Порядок виконання робіт та специфікація матеріалів.

Типова конструкція (2-3)

Порядок виконання робіт

Конструкція свердловини глибиною 122 м розроблена для обертально-роторного.способу буріння установкою типу 1БА-15В

Експлуатований водоносний горизонт: подільсько-м'ячківський середнього карбону (С2 pd-mc).

Проходження порід здійснюється із застосуванням колоїдального глинистого розчину в інтервалі 0-57 м, буріння в інтервалі 57-122 м ведеться з промиванням чистою водою.

Виробляється цементація колон труб 530, 426 і 324 мм з підйомом цементного розчину від черевика до гирла свердловини.

Для уточнення геологічного розрізу та найбільш водоприпливних зон у свердловині проводяться геофізичні роботи у складі вимірів ПС, КС під кожну колону, гамма-каротажу (по всьому стовбуру свердловини), кавернометрії, резистивіметрії.

Фільтрова колона 219 мм встановлюється від 0 до 122 м з перфорацією на рівні водоносних порід.

Швидкість фільтру до 20%. Положення робочих та глухих частин фільтра уточнюється за результатами ГІС.

Після установки фільтрової колони свердловина промивається чистою водою (короткочасне прокачування занурювальним насосом), після чого в ній проводиться дослідно-експлуатаційне відкачування. Відкачування ведеться безперервно на два зниження. Перше зниження з дебітом на 25-30% вище за проектне. Друге зниження виробляється з дебітом, рівним проектному. Відкачування вважається закінченим через 16 годин після стабілізації динамічного рівня і при повному освітленні води. Наприкінці відкачування відбираються проби води на повний фізико-хімічний та бактеріологічний аналізи. Тривалість відкачування – 6 діб. Для накачування може бути використаний насос типу ЕЦВ.

Свердловина є розвідувально-експлуатаційною, у зв'язку з чим геологічний розріз, глибина, конструкція свердловини, дебіт та положення рівня води коригуються у процесі буріння.