Проект бурения скважины

где Q –дебит скважины, 1658,88 м³/сут

R_n – радиус влияния, 2000 м (принят по данным АГГЭ)

r_o – радиус скважины, 0,109 м

M – мощность водоносных прослоев, 95,0 м.

S₀ – понижение, 12,2 м

К_ф=5,14 м/сут.

Значение коэффициента водопроводимости определяется как  произведение эффективной мощности на коэффициент фильтрации, т. е.

km=КфхМэф=5,14 х 95,0=488,3 м²/сут.

Значение коэффициента пьезопроводности принято по данным разведки Иссык-Тургенского месторождения  и составляет 1,0х10⁵м²/сут.

Оценка эксплуатационных запасов выполняется гидродинамическим  методом. Расчет прогнозного понижения  в скважине №1035 на конец срока эксплуатации производится как для неограниченного пласта. При расчетах прогнозного понижения скважина считается совершенной по степени вскрытия водоносного комплекса.

Полное понижение в  проектируемой скважине определяется по формуле:

S_пол=S_скв + DS_вл, где

S_скв - понижение в проектируемой скважине без учета влияния соседнего водозабора.

где Q – перспективный дебит водозабора, 44,0 м³/сут;

R_n – радиус влияния, 2000 м (принят по данным АГГЭ)

r_o – радиус скважины, 0,084 м

Km – коэффициент водопроводимости, 488,3 м²/сут.

S_скв.=0,7 м

DS_вл - сумма дополнительных срезок уровня от влияния водозаборов.

где Q_вл – дебит влияющего водозабора, м³/сут

R_n – приведенный радиус влияния,

а – коэффициент пьезопроводности, 1,0х10⁵ м²/сут

t – продолжительность эксплуатации водозабора, 1000 суток.

Ri – расстояние до влияющего водозабора, м.

Km_ср – средневзвешенный коэффициент водопроводимости, 681,8 м²/сут.

В качестве влияющих водозаборов  приняты:

1. Водозабор СО «Водолей», R₁=399 м, Q=272,3 м³/сут

2. Водозабор СО «Восток», R₁=766 м, Q=350,0 м³/сут

Sпол=0,14+0,27+0,29=0,7 м

Допустимое понижение  на Иссык-Тургенском месторождении  для водозаборов расположенных на конусах выноса не должно превышать в среднем 150,0 метров.

 

3.4. Сокращение  поверхностного стока.

 

Величина сокращения поверхностного стока при наличии  взаимосвязи подземных вод с  поверхностным стоком может быть рассчитана по формуле:

, где

Q_c - величина сокращения поверхностного стока, дм³/с

L – расстояние от скважины №1035 до реки Иссык, 1324 м

а - коэффициент пьезопроводности 1,0х10⁵ м²/сут

t - срок эксплуатации водозабора, 10000 сут.

Q_вод.- производительность водозабора, 3,77 дм³/с.

Средний расход реки Иссык составляет 5,0 м³/с, Ущерб от работы скважины №1035 стоку реки Иссык составит 3,28 дм³/с или 0,0656 %.

 

4.2. Методика  и объемы проектируемых работ 

 

4.2.1. Подготовительный  период и проектирование.

 

Проектирование включает в себя изучение фондового материала предыдущих лет и опубликованной литературы, его анализ и систематизацию, а также составление графической и текстовой частей проекта, машинописные и чертежно-оформительские работы.

Состав отряда и затраты труда  для подготовительного периода и проектирования принят согласно «Положения по составлению проектно-сметной документации на региональные геологические исследования и геолого-съемочные работы масштаба 1:200000 и 1:50000 на территории РК», ч.2.

Состав отряда и затраты труда на 1 месяц подготовительного периода

и проектирования

(нормативный документ- Информационно-правовой бюллетень  №5(92)

Продолжительность рабочего месяца составляет 25,4 дня.

 

Исполнители	Затраты труда
	Чел./месяц	Отр./мес.
1. Начальник отряда	0,5
2. Ведущий специалист (геолог, геофизик)	3,0
3. Специалист 1 категории  (геолог)	1,5
4. Техник (чертежник)	1,0
Итого	6,0	1,0

 

Состав и объем подготовительных работ и проектирования по одиночной  гидрогеологической скважине или водозабору из 2 скважин, с небольшим расстоянием между ними, по опыту работ затраты труда  не превышают 1 отрядо/месяца.

Стоимость 1отрядо/ месяца принята по нормативному документу  «Каталог стоимости физической единицы  отдельных видов работ по геологическому изучению недр», утвержденному Приказом министра экологии и природных ресурсов РК за №14 от 03.02.98г. «Об утверждении нормативных документов» (Информационно-правовой бюллетень №4(58) от 8.04.98г.).

Стоимость подготовительного  периода и проектирования:

1 отр/мес. х 2129,04 $ = 2129,04 $ (321485 тенге).

 

4.2.2. Буровые  работы.

 

Выбор конструкции  скважины при бурении.

 

Конструкция и глубина  скважины определяются исходя из необходимости наиболее экономичного способа добычи необходимого количества воды необходимого качества и положением динамического уровня подземных вод во время эксплуатации скважины.

Диаметр рабочей колонны  должен позволить свободно установить погружной насос, который обеспечит  проектную производительность скважины. Учитывая, что эксплуатационная нагрузка на скважину будет приходиться на дневное время суток производительность насоса должна обеспечить 44 м³/сут. : 5 час.= 8,8 м³/час. Этим требованиям отвечают насосы ЭЦВ 6-10-50 с мощность электродвигателя 2,8 квт/час. Следовательно, фильтровая колонна должна иметь диаметр не менее 168 мм. Поскольку в данном районе возможно вскрытие напорных - самоизливающих подземных вод, в конструкции скважины необходимо предусмотреть кондуктор и цементацию затрубного пространства технической колонны и кондуктора.

Диаметр бурения рассчитывается по формуле:

где диаметр бурения, мм;

наружный диаметр муфты эксплуатационной колонны, мм;

зазор ( при диаметре бурения более 250 мм).

Диаметр бурения под  фильтровую колонну составит:

Диаметр бурения под фильтровую колонну 243 мм, тип долота IV-243Т.

Для свободного прохода долота через трубы необходим зазор размером где т.е. в среднем зазор 10 мм. Следовательно, внутренний диаметр технической колонны должен быть 243 мм+10 мм=253 мм. Этому требованию отвечают трубы с наружным диаметром 273 мм. Бурение под техническую колонну диаметром 273 мм должно осуществляться долотом типа Д-320СГ.

Внутренний диаметр  направляющей трубы (кондуктора) должен быть 320 мм+10 мм=330 мм. Этому требованию отвечают трубы с наружным диаметром 377 мм. Бурение под кондуктора диаметром 377 мм должно осуществляться долотом типа 4Д-445СГ.

Исходя из выше сказанного, принимается следующая конструкция  скважины при бурении:

0-8 м - бурение долотом 445 мм типа 4Д-445СГ с последующей установкой труб с наружным диаметром 377 мм и цементацией затрубного пространства.

8-32 м - бурение долотом  320 мм типа Д-320СГ с последующей  установкой труб с наружным диаметром 273 мм и цементацией затрубного пространства.

32-150 м - бурение долотом 243 мм типа IV-243Т с последующей установкой фильтровой колонны диаметром 168 мм.

 

Объем бурения станком 1БА-15В

 

Диаметр бурения, мм	Бурение в интервале	Категория пород по буримости (группа грунтов)	Объем бурения по скважине, п.м
445	0-8	III	8
320	8-32	III	2
320	8-32	VII	22
243	32-150	III	45
243	32-150	VII	43
243	32-150	Х	30
ИТОГО			150,0

 

Объем по разбуриванию цементной  пробки станком 1БА-15В

 

Диаметр бурения, мм	Бурение в интервале	Категория пород по буримости (группа грунтов)	Объем бурения по скважине, п.м
445	5-8	V	3
295	8-32	V	24

Выбор способа бурения  и бурового станка.

 

Учитывая геолого-гидрогеологические условия участка работ скважины №1997, глубину залегания продуктивных слоев горизонта (10-145 м),  целевое назначение скважины и потребность в воде в перспективе, целесообразнее произвести бурение скважины станком 1БА-15В вращательно-механическим способом, без отбора керна. Конструкция скважины принята с учетом перспективы подключения юго-восточной части новостройки с. Саймасай, после местных инвестиций в строительство водовода. Перспективное водопотребление может составить 44 м³/сут. Поэтому техническая колонна должна позволить затем установить насос ЭЦВ 6. Следовательно, диаметр технической колонны должен быть 168 мм. Глубина проектируемой скважины составит (как и опорная) 150 метров. Под кондуктор длиной 8 метров скважина будет проходиться диаметром 445 мм с последующей обсадкой этого интервала трубами диаметром 377 мм. В интервале 8-32,0 метров скважина будет проходиться долотом диаметром 320 мм с последующей обсадкой ствола скважины от +0,5 до 38,0 м трубами диаметром 273 мм, далее скважина будет пройдена долотом диаметром 243 мм с последующей установкой «впотай» от 33,0 до 150 м фильтровой колонны диметром 168 мм. Технико-экономические характеристики  станка 1БА-15В вполне соответствуют предъявляемым требованиям.

 

Монтаж и демонтаж бурового станка 1БА-15В

 

Станок монтируется  на заранее спланированной площадке размером 80 х 20 м. На площадке роется зумпф для глинистого раствора размером 2 х 2 х 1,5 м. Оборудуется циркуляционная система.

Все земляные работы выполняются  ручным способом в грунтах III категории. Для бурового инструмента устанавливается специальный деревянный настил, подготавливаются подъездные пути к площадке.

По окончании работ производится демонтаж станка.

 

Выбор параметров и  приготовление промывочной жидкости

для бурения скважин.

 

Литолого-гидрогеологические условия участка проведения буровых  работ обуславливают необходимость использования в качестве промывочной жидкости глинистого раствора. При бурении скважины предполагается вскрытие водоносного горизонта обладающего пластовым давлением. Для осуществления нормального режима бурения необходимо, чтобы давление промывочной жидкости в скважине превышало пластовое давление. Минимальная величина давления на пласт 0,15-0,3 кг/см². В этом случае стенки скважины глинизируются и удерживаются от обрушения. Гидростатическое давление столба промывочной жидкости зависит от глубины скважины и удельного веса промывочной жидкости. Для определения удельного веса глинистого раствора используют следующую формулу:

;

где:g - удельный вес промывочной жидкости, г/см³

Н – расстояние от устья скважины до подошвы пласта, м

Р_пл – пластовое давление, кг/ см²

k - коэффициент превышения гидростатического давления над пластовым (k=1,7)

Пластовое давление водоносного  горизонта равно статическому уровню. Предполагаемая глубина  статического уровня +22,0 м. Пластовое давление составит 150-22=172 м.вод.ст. (17,2 кг/см²).

Гидростатическое давление столба глинистого раствора при его  удельном весе 1,95 г/см³ будет равно: Р=(Н х g):10=(150 х 1,95):10=29,24 кг/см2

То есть гидростатическое давление столба глинистого раствора больше пластового давления на: 29,24 – 17,2=12,0 кг/см².

а) удельный вес- 1,95 г/см³

б) вязкость- 20-60 сек по СПВ-5

в) водоотдача-за 30 мин.- 5-10см³

г) суточный отстой- 3%

д) содержание песка- 2-3%

е) толщина глинистой  корки- не более 2 мм

ж) стабильность- 0,04-0,05

При заданных параметрах глинистого раствора расход глины и воды на бурение скважины глубиной 150 м согласно СН РК 8.02-05-2002, табл. 6. составит.

 

Диаметр бурения, мм	Плотность глинистого раствора, г/см3	Проходка, м	Норма расхода глины, т на 1000 п.м.	Расход глины на скважину, т
445	1,95	8	74,7	0,6
320	1,95	24	32,8	0,787
243	1,95	118	13,5	1,593
Всего				2,98