бурение лаба 7
.doc
ЮРГТУ(НПИ) Кафедра
|
Водозаборные скважины и фильтры буровых скважин |
Лабораторная работа №7 |
|||||
Цель работы: познакомиться с вариантами оборудования водозаборной части скважины на воду, ознакомиться с типами и конструкциями фильтров.
Пояснение к работе
Основными задачами при бурений гидрогеологических скважин являются определение параметров водоносного горизонта, достижение проектного дебита и максимального срока службы при эксплуатации скважины. Одним из главных элементов водяной скважины является ее водоприемная часть (рис. 1). Основное требование к водоприемной части - максимально возможно пропускать воду эксплуатируемого горизонта, а выбор конструкции фильтра производят исходя из условия, при котором водозахватная способность фильтра превышала бы ожидаемый дебит (расход) скважины. Обычно для различных водоносных горизонтов должны быть рекомендованы различные конструкции фильтров.
Рис.1. Оборудование водоприемной части скважины: а- фильтровая колонна: 1-фильтр; 2- отстойник; 3-надфильтровая труба; 4-герметизирующая сальник; 5- приспособление под Т-образный ключ; б- бесфильтровая водоприемная часть скважины: 1-депрессионная воронка
Виды и области применения фильтров
Под фильтром обычно понимают специальное устройство, установленное в скважине в водоносном горизонте, которое обеспечивает свободный доступ внутрь скважины очищенной от механических примесей воды и одновременно предохраняет ствол скважины от обрушения. В скважину опускают фильтровую колонну, которая состоит из надфильтровой части, рабочей части, или собственно фильтра, и отстойника с пробкой, куда осаживаются прошедшие через фильтр частицы породы. Фильтр может устанавливаться как на колонне обсадных труб от поверхности земли, так и «впотай», т.е. непосредственно против водоносного горизонта внутри скважины, не выходя на поверхность. При постановке фильтра «впотай» увеличивается на один, два размера диаметр эксплуатационной колонны и уменьшается количество обсадных труб. Виды фильтров: дырчатый (перфорированная труба); щелевой; каркасно-стержневой фильтр; фильтр с проволочной обмоткой; сетчатый; фильтр конических отверстий (ФКО); гравийный; блочный; гравитационный и др. (рис.2) Рис.2.Виды фильтров и сеток: а-дырчатый; б-щелевой; в-ФКО; г-каркасно-стержневой:1-патрубок;2-металлический стержень;3-пояс жесткости; д-гравийный кожуховый:1-обсадная труба;2-башмак;3-каркас;4-кожух;5-проволочный пояс;6-продольные проволоки;7-проволочная обмотка;8-гравий;9-направляющий фонарь; е-засыпной:1-надфильтровая труба;2-муфта;3-фильтр;4-обсадная колонна;5-гравий; ж-сетки: квадратного,киперного, галунного плетений;сетка-«семянка»
Основной характеристикой фильтра является его скважность (отношение площади отверстия рабочей части фильтра к общей площади, т.е. водопропускная способность фильтра), она колеблется от 7до 70%. Фильтры буровых скважин должны отвечать следующим требованиям: 1. При минимальных размерах обеспечивать отбор необходимого количества воды. 2. Иметь минимальные гидравлические сопротивления, максимально возможную скважность и площадь фильтрации. 3. Обладать необходимой механической прочностью. 4. Пропускать песок и мелкие фракции породы только в начальный период работы. 5. В скважинах, рассчитанных на длительную эксплуатацию, фильтры должны обладать устойчивостью против коррозии и зарастания, а также обеспечивай, использование механических, а в ряде случаев и химических методов восстановлении проницаемости прифильтровых зон и фильтра. В зависимости от целевого назначения скважин все фильтры следует подразделить на три группы: а) фильтры водозаборных и водопонизительных скважин, рассчитанных на длительный срок эксплуатации (10—15 лет и более); б) фильтры разведочных и водопонизительных скважин, рассчитанные на ограниченный срок эксплуатации (от нескольких дней до нескольких месяцев) в) фильтры наблюдательных скважин, из которых водоотбор не производится. Наблюдательные скважины режимной сети должны работать в течение длительного срока. Срок действия наблюдательных скважин при опытно-фильтрационных работах обычно не превышает 2—3 месяцев. Выбор типа фильтра определяется условиями его применения и в первую очередь характером водосодержаших пород (табл. 1). Таблица 1 Условия применение фильтров различных типов
Методы установки фильтров.
Особенностью конструкций скважин, сооружаемых на воду, является установка в них эксплуатационной колонны обсадных труб, перекрывающей все породы до кровли эксплуатируемого водоносного пласта и все непригодные к использованию водоносные горизонты. В этой колонне монтируется водоподъемник. Фильтр в скважине может быть установлен на эксплуатационных трубах или «впотай». Выбор места установки фильтра обеспечивается результатами анализа шламового материала, данными геофизических исследований. Рабочую часть фильтра устанавливают на расстоянии не менее 0,5 - 1,0 м от кровли и подошвы пласта во избежание попадания породы кровли и подошвы пласта в фильтр. В пластах мощностью до 10м длина рабочей части принимается равной их мощности. В пластах мощностью более 10 м длина рабочей части принимается 0,5 - 0,9m (m- мощность водоносного горизонта, м). Фильтр следует устанавливать в зоне пород с наибольшей проницаемостью (рис. 3).
Рис.3.Типы конструкций водосборных скважин: 1-надфильтровая часть фильтра; 2-рабочая часть фильтра; 3-отстойник; 4-эксплуатационная колонна; 5-затрубная цементация; 6-кондуктор; 7-вспомогательная колонна; 8-герметицирующий сальник.
Вывод: в ходе лабораторной работы я познакомилась с вариантами оборудования водозаборной части скважины на воду, а так же с типами и конструкциями фильтров.
|
|||||||
Работу выполнил:
|
Работу проверил:
|
|