термины:   А   Б   В   Г   Д   Е   Ё   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Щ   Э   Я  
Главная / Расчеты в бурении / Бесфильтровые скважины

Бесфильтровые скважины

 

Бесфильтровую эксплуатацию используют, когда водоносные горизонты представлены устойчивыми, необрушающимися трещиноватыми скальными и полускальными породами, мелкозернистыми пылеватыми песками и когда водоносные пески залегают под прочной водоупорной кровлей.

Бесфильтровые скважины (рис. 19.3) сооружаются путем бурения ствола до продуктивного пласта и последующего вымывания из него песка в количестве, достаточном для создания каверны (опрокинутой воронки), объем которой обеспечивает требуемый приток воды без пескования.

Рис.19.3 Бесфильтровая скважина

Расчет бесфильтровой скважины проводится с целью определения размеров полости, обеспечивающей необходимую пропускную способность, и выяснения устойчивости кровли сформированной полости.

Проектный дебит (Q м3/ч) бесфильтровой скважины ориентировочно может быть подсчитан по формуле

        (19.10)

где R - радиус полости, м; Vф - скорость фильтрации, м/ч; α - угол естественного откоса (α≈20-25°)*. (*Свободная поверхность откоса рыхлой горной породы сохраняет свой наклон под некоторым углом к горизонтальной плоскости, называемым углом естественного откоса.)

Скорость фильтрации

υф1η2k(1-П)(ρп-1),             (19.11)

где η1=0,7÷0,8 - коэффициент запаса; η2 - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости фильтрации в зависимости от угла откоса песка, для мелкозернистого песка η2=0,9, для среднезернистого η2=0,8, для крупнозернистого η2=0,74; k - коэффициент фильтрации; П≈0,3-0,4 -пористость песка; ρп — плотность пород водоносного пласта.

Радиус полости

                (19.12)

Устойчивость пород кровли определяется следующим образом:

                  (19.13)

где: h1 - высота свода естественного равновесия пород кровли, м;

ƒ - коэффициент крепости пород

Породы кровли обрушаться не будут, если давление воды на непроницаемую кровлю будет больше столбика породы в пределах свода естественного равновесия:

h1γк<(H-S)γв.              (19.14)

где: Н-превышение статического уровня воды над кровлей водоносного горизонта, м; S - понижение уровня при откачке, м; γк - относительная плотность пород кровли (γк=2,5-3).

Учитывая (19.13) и (19.14) условие устойчивости можно представить в виде:

              (19.15)

Дополнительным условием устойчивости пород кровли является условие:

h1≤<0,75m,              (19.16)

где: m - мощность устойчивых пород кровли, м.

Если неравенства выполняются, породы кровли (в случае их непроницаемости) не обрушаются и бесфильтровую скважину проектировать можно.

После цементирования эксплуатационной колонны продолжают бурение в пределах водоносного слоя на глубину 1,5-2 м от кровли, после чего начинают разработку полости.

Формирование водоприемной полости производится эрлифтной откачкой с помощью компрессоров (типа ДК - 9М или др.). На первом этапе откачки во избежание образования песчаных пробок в скважину опускается колонна труб, по которой подается вода от бурового насоса, входящего в комплект буровой установки. После разработки каверны в зоне пласта подача воды прекращается.

При сдаче скважины в эксплуатацию производительность водозабора должна быть меньше производительности при опытной откачке в 1,3-1,5 раза.

В пылеватых и тонкозернистых песках, а также в случае недостаточно устойчивой кровли в водоприемную воронку может быть засыпан гравий.



 
Copyright © 2007-20011 Буровой портал
буровые установки
 
CMS SiteEdit Создание сайта Вебцентр Карта сайта
 


Яндекс цитирования
Check Page Rank