6.2. Вскрытие водоносных горизонтов с прямой промывкой водой

Начиная с 1960 г., по рекомендации Д.Н. Башкатова и Г.П. Кваш­ина для вскрытия водоносных горизонтов, представленных песками, в качестве промывочной жидкости начали применять техническую воду. Основными преимуществами использования воды является предотвращение загрязнения водоносного горизонта, сведение кольматации к минимуму, возможность проведения качественного опробования, увеличение дебита скважин, удешевление стоимости работ. Однако применение воды в качестве промывочной жидкости име­ет и недостатки. Так, в связи с недостаточным гидростатическим дав­лением возможен обвал стенок скважин, прихват бурового инструмента для достаточного водообеспечения необходимо наличие достаточного количества воды. В более сложных условиях (статический уровень выше 3 м, коэффициент фильтрации более 20 м/сут.) данная технология сооружения скважин оказалась неприемлемой из-за невозможности обеспечения устойчивости стенок скважин. Было установлено, что во всех случаях увеличение частоты вращения бурового снаряда свыше 110 об/мин приводит к осложнениям в скважинах, возрастает вероятность обвалов их стенок, увеличивается расход промывочной жидкости. Все это в целом вызывает определенные трудности при использовании воды в качестве промывочной жидкости.

При вскрытии неустойчивых водоносных горизонтов с промыв­кой водой следует рассматривать гидродинамическую систему «водоносный горизонт-скважина».

Практические наблюдения и производственный опыт показывают, что при вскрытии водоносного горизонта, представленного различными песками, с промывкой чистой водой интенсивность удельноого водопоглощения в десятки раз меньше, чем при откачке воды из скважины.

Интенсивность водопоглощения зависит от избыточного давления водоносный горизонт, его водопроницаемости, режима бурения, интенсивности гидродинамических воздействий на водоносный горизонт в процессе спускоподъемных операций и степени механической кольматации шламом пор водоносного горизонта, вскрытого скважиной.

Технологические операции по вскрытию водоносного горизонта с прямой промывкой технической водой и формированию водоприемной части скважины показаны на рис. 45.

Рис. 45. Технологические операции по вскрытию водоносного горизонта с прямой промывкой технической водой.

Технологическая схема «скрытия водоносного пласта и его освоения с прямой промывкой технической водой: а) вскрытие водоносного пласта с прямой промывкой технической водой; б) поддержание избыточно­го гидростатического давления воды на пласт доливом при подготовке скважины к установке фильтра; в) опускание фильтровой колонны в сква­жину с образованием каверны для засыпки гравия с помощью гидравлического турбинного расширителя; г) опускание фильтровой колонны в скважину без размыва каверны; д) скважина с оборудованной водоприемной частью, гото­вая к эксплуатации: 1 - ступенчатое лопастное долото в комплекте с рас­ширителем; 2 - утяжеленные бурильные трубы; 3 - бурильные трубы, 4 - эксплуатационная колонна; 5 - гидротурбореактивный расширитель на переводнике с левой резьбой; б - рабочая часть фильтра скважины; 7 - центрирующие фонари; 8 - резиновый разжимной сальник - крышка фильтра сжатом виде; 9 - переводник с левой резьбой и обратным клапаном; 10 - обратный клапан с левой резьбой; 11 - сальник разжимной в рабочем состоянии; 12 - направление движения гравия при обсыпке фильтра с одновременной промывкой зафильтрового пространства; 13 - направление движения промывочной воды.