Конструкция водозаборной скважины

    Чтобы избежать отрицательных явлений, связанных с применением извести, для борьбы с поглощением используют жидкое стекло. В этом случае на стенках скважины образуется более тонкая корка, а трещины и поры закупориваются гелевыми комками, которые получаются в глинистом растворе. Кроме того, при этом не происходит образование сальников, а плотность раствора повышается, что является положительным при возможных выбросах или обвалах. В противном случае плотность снижается добавлением к раствору воды. Жидкое стекло вливают тонкой струёй, направляя на специальною доску, укреплённую в желобе. При этом жидкое стекло, растекаясь по доске, попадает в циркулирующий раствор тонкой плёнкой, распределяясь в нем достаточно равномерно. С понижением температуры на забое скважины увеличивается расход жидкого стекла.

    При отсутствии жидкого стекла или извести  применяют цемент в количестве до 300 кг на 1 м³ глинистого раствора. Глиномешалку заполняют на 0,9 объёма водой и добавляют остальное количество цемента. После перемешивания цементное молоко выливается так же, как и при добавлении извести.

    При борьбе с поглощением применяют  бурый уголь (при большой глубине  скважин и опасности прихвата инструмента). Расход бурого угля может  составлять от 1 до 3 вес. % от количества глинистого раствора, в зависимости от требуемой вязкости.

    Эффективным способом борьбы с поглощением жидкости за счёт уменьшения перепада давления является применение облегчённых глинистых  растворов с пониженной плотностью. Получают такие растворы в основном двумя способами: химическим и механическим.

    При химическом способе обычный глинистый  раствор обрабатывается специальными химическими реагентами – пенообразователями, например, кератиновым клеем с жидким стеклом, детергентом и другими пенообразователями. Такие растворы имеют небольшую плотность, повышенную вязкость, хорошую удерживающую способность и являются достаточно стабильными.

    В практике буровых работ нашёл  широкое применение бескомпрессионный способ аэрации бесструктурных промывочных жидкостей. Обогащение пузырьками воздуха жидкости в этом случае происходит в процессе закачивания её насосом в скважину через аэратор – устройство эжекторного типа, через которое подсасывается воздух. В жидкость предварительно добавляется ПАВ. С помощью ПАВ можно аэрировать и обычную техническую воду или безглинистые растворы. Необходимое количество ПАВ для обработки промывочной жидкости может быть определено исходя из заданной концентрации:

    ,                                                                   (20)

    Q – количество ПАВ, т; V – объём обрабатываемой промывочной жидкости, м³; K1 – заданная концентрация ПАВ, %; K2 – содержание активного вещества в ПАВ, %.

    По  мере эксплуатации жидкости (через 2-3 дня) её снова обрабатывают, так как концентрация ПАВ уменьшается вследствие адсорбции их частицами породы.

    При механическом способе обработки  глинистый раствор смешивается  с газом в специальных смесителях-аэраторах. При этом используется насос и  компрессор. Получение аэрированных жидкостей таким способом сложно, и жидкости не обладают хорошей стабильностью. Существует и бескомпромиссный способ аэрации промывочных жидкостей. В этом случае используют аэратор  эжекторного типа. Он состоит из камеры смешения и насадки – сопла, через которое подается аэрируемый раствор. Плотность, получаемая при аэрации таким способом, зависит от количества прокачиваемой через аэратор жидкости в единицу времени, соотношения диаметров насадки и камеры смешения аэратора и величины противодавления в аэрационной системе. Рекомендуются следующие соотношения диаметров насадок и втулок камеры смешения: 6:10; 6:11; 7:11. Задаваясь значением плотности промывочной жидкости и зная величину противодавления, подбирают рациональное соотношение диаметров насадки и втулки камеры и режима работы аэратора. Определение плотности промывочной жидкости при борьбе с поглощением приближённо можно производить по формуле:

    ,                                                                   (21)

    Где - плотность облегченной жидкости; - плотность исходной (нормальной) жидкости; - глубина скважины, м; – высота столба жидкости в скважине при поглощении, м. Если поглощение не ликвидировано при новых параметрах промывочной жидкости, снижают её плотность против расчетной на 10-15%, снижают водоотдачу и повышают вязкость жидкости. И так, пока не будет ликвидировано поглощение.

    Список  литературы 

    1. В.П.Шестеров, В.А. Шмурыгин, И.Б. Бондарчук. «Сооружение, ремонт и эксплуатация водозаборных скважин». Издательство Томского политехнического университета, 2009.

    2. Башкатов. Справочник «Бурение скважин на воду». Издательство «Недра», 1979.

    3. Квашнин Г.П. «Технология вскрытия и освоения пластов». Издательство «Недра», 1987.

    4. Башлык С.М., Загибайло Г.Т. «Бурение скважин». Москва «Недра», 1983.

    5. «Бурение скважин и горно-разведочные  работы». Методические указания. Издательство Томского политехнического  университета, 1989.

    6. «Бурение скважин». Методические  указания. Издательство Томского  политехнического университета, 2007.

    7. «Бурение разведочных скважин». Методические указания. Издательство Томского политехнического университета, 2005.