г. Днепр, наб. Победы 58/235
тел. +380676325392
Email: gidrobud@ukr.net
 
 
 

Статті про буріння свердловин

 

УДК 622.233:551.49                                                          © А.А. Кожевніков, А.К. Судаков, О.М. Мостинець,
    А.Ф. Камишацький, Д.А. Судакова

А.А. Кожевніков, А.К. Судаков, О.М. Мостинець, А.Ф. Камишацький, Д.А. Судакова

ДОСВІД ОБЛАДНАННЯ ГІДРОГЕОЛОГІЧНОЇ СВЕРДЛОВИНИ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНИМ ФІЛЬТРОМ НА ДІЛЯНЦІ МУСІЇВКА ДНІПРОПЕТРОВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

Наведено результати виробничих випробувань технології обладнання гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром. Визначено економічну ефективність випробуваної технології.

ДОСВІД ОБЛАДНАННЯ ГИДРОГЕОЛОГІЧНОЇ СВЕРДЛОВИНИ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНИМ ФІЛЬТРОМ НА ДІЛЯНЦІ МУСИЕВКА ДНІПРОПЕТРОВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

Представлені результати виробничих випробувань технології обладнання гидрогеологічної свердловини кріогенний - гравійним фільтром. Визначено економічну ефективність випробуваної технології.

EXPERIENCE of EQUIPMENT of HYDROGEOLOGICAL WELL OF CRYOGENIC - GRAVEL FILTER ON PROVINCE OF МUSIEVKA THE DNIPROPETROVSK REGION.

The results of productive tests of technology of hydrogeological well equipping of cryogenic-gravel filter are presented. Economic efficiency of the tested technology is certain.

ВСТУП

На кафедрі техніки розвідки родовищ корисних копалин Національного гірничого університету протягом кількох років проводяться роботи з розробки технології створення кріогенно-гравійних елементів (КГЕ) фільтрів та технології обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійними фільтрами (КГФ) [1,2].

На заключному етапі розробки технологій співробітниками кафедри та ТОВ ПМГ «Дніпрогідробуд» у період з 10 грудня по 15 грудня 2012 року було проведено виробничі випробування технології обладнання гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром на ділянці с. Мусіївка Криворізького району Дніпропетровської області.

Метою статті є розгляд результатів виробничих випробувань до завдань яких входило визначення працездатності технології обладнання водоприймальної частини гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром та економічної ефективності виконання робіт за пропонованою технологією.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Об'єктом виробничих випробувань були процеси: виготовлення КДФ, транспортування КДФ стовбуром свердловини, обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини.

У геоструктурному відношенні ділянка знаходиться в межах Українського кристалічного масиву.

У геологічній будові ділянки беруть участь докембрійські кристалічні породи, перекриті корою вивітрювання та відкладеннями палеогенової, неогенової та четвертинної систем.

У цілому нині ділянка характеризуються несприятливими умовами формування прісних підземних вод. Вода, що відбирається часто мінералізована, водоносні горизонти особливо четвертинних відкладень зазнають техногенного впливу, значні площі засолення пов'язані з фільтрацією солоних вод з накопичувачів шахтних і кар'єрних вод.

Цільовим водоносним горизонтом для буріння експлуатаційних свердловин є водоносний горизонт у докембрійських породах. Глибина залягання покрівлі водоносного горизонту 80 м, потужність пісків 15 м (рис. 1).

Передбачуваний дебіт свердловини 1,1-7,2 м3/год. Мінералізація води 1,1-1,5 г/дм3, твердість 11-15 ммоль/дм3. Водоносний обрій захищений від проникнення поверхневих забруднювачів.

Буріння здійснювалось установкою УРБ-3А3.

Промивна рідина – нормальний глинистий розчин.

Конструкція свердловини одноступінчаста. Інтервал 0,0 – 50,0 м пробурений долотом 295,3 мм та перекритий обсадною колоною діаметром 219 мм. Колона зацементована з виходом розчину на денну поверхню.

Інтервал 50,0-97,0 м пробурений долотом 190,5 мм і обсаджений «потай» фільтровою колоною діаметром 110 мм..

Складання та спуск фільтрової колони здійснювався з положення «на винос». Її компонування наведено в табл. 1.

КОМПОНІВКА ФІЛЬТРОВОЇ КОЛОНИ

Таблиця 1 

Відстійник фільтрової колони:

 

   зовнішній діаметр, м

0,110

   довжина, м

2,0

Робоча частина фільтрової колони:

 

   зовнішній діаметр, м

0,112

   довжина, м

7,0

Надфильтровая часть фильтровой колонны:

 

   зовнішній діаметр, м

0,110

   довжина, м

45,0

Нижня частина відстійника фільтрової колони обладнана зворотним клапаном.

Робоча частина фільтрової колони мала круглу перфорацію. Водоприймальна поверхня фільтрової колони виконана із полімерної сітки квадратного плетіння перетином 1 мм. Зовнішній діаметр робочої частини фільтрової колони – 112 мм. Внутрішній діаметр кріогенно-гравійного елемента фільтра 118 мм, зовнішній – 180 мм.

Рис. 1. Геологічний розріз та конструкція свердловини на ділянці с. Мусіївка Криворізького району Дніпропетровської області

Для даних геолого-технічних умов виробничих випробувань прийнято: 

сумарна довжина кріогенно-гравійних елементів фільтра, м.

10,0;

довжина кріогенно-гравійного елемента фільтра, м.

0,5.

     

Для виготовлення кріогенно-гравійних елементів фільтра використовувався неоднорідний, погано окатаний гравій кар'єру «Просяне».

Між відстійником та робочою частиною фільтрової колони, а також у стик труб робочої частини фільтрової колони встановлені опори кріогенно-гравійних елементів фільтра, які мали зовнішній діаметр – 180 мм.

Довжина фільтрової колони становила 54 м.

Верх фільтрової колони знаходиться вище за черевик обсадної колони на 7 м. Міжколонний простір герметизований дерев'яним сальником.

Спорудження свердловин здійснювалося у зимовий період. Середньодобова температура повітря -2 °C.

Доставка гравію з бази підприємства здійснювалася буровою установкою УРБ-3А3.

Роботи з виготовлення кріогенно-гравійних елементів виконувались перед бурінням свердловини на ділянці проведення робіт. Омонолічування кріогенно-гравійних елементів фільтра проходило при температурі -20 °C в морозильному ларі протягом 24 годин (рис. 2).

Для виготовлення кріогенно-гравійних елементів фільтра завдовжки 10 м витрачено:

- маса гравію, кг.

230;

- об'єм водного розчину желатину, л.

65;

- витрата желатину марки П-11, кг.

2,5.

Рис. 2. Омонолічування КДЕ фільтрів у морозильній скрині

В результаті отримано:

- маса кріогенно-гравійного елемента фільтра, кг.

14,0;

- масова концентрація у водному розчині желатину, %.

3,5;

- товщина гравійного обсипання кріогенно-гравійного елемента фільтра, мм.

30,0.

Після розтину водоносного горизонту на всю потужність здійснювалося: - замір температури пластової води; вилучення кріогенно-гравійних елементів із форм; підготовка фільтрової колони; складання кріогенно-гравійного фільтра (рис. 3), вилучення бурильної колони зі свердловини.

Рис. 3.Складання кріогенно-гравійного фільтра

Температура свердловинної рідини склала +7 °C.

За допомогою муфти на бурильній колоні здійснено транспортування кріогенно-гравійного фільтра стовбуром свердловини (рис. 4) з посадкою його в її водоприймальну частину.

Під час транспортування ускладнень не спостерігалося. Черевик фільтрової колони встановлений на глибині 97 м.

Фільтрова колона герметизована сальником з подальшим промиванням свердловини технічною водою протягом 3 годин.

При випробуванні технологій виготовлення та обладнання кріогенно-гравійним фільтром гідрогеологічної свердловини вели хронометраж часу виконання технологічних операцій. В результаті якого встановлено витрати часу на:

1) Вилучення криогенно-гравійних елементів з форм 30 хв.

2) Складання кріогенно-гравійного фільтра - 30 хв.

3) Спуск 12 м свічки у свердловину – 25 с.

4) Нарощування фільтрової колони 7 хв.

5) Нарощування бурильної колони -1,5 хв.

6) Транспортування кріогенно-гравійного фільтра по стволу свердловини з посадкою в водоприймальну частину - 60 хв.

У заключний період спорудження свердловини було здійснено пробне відкачування пластових вод. У її початковий період спостерігалося незначне піскування свердловин, але через 1 годину вода повністю освітлювалася, а ще через 3 години піскування припинилося.

Під час пробних відкачування визначалися дебіти та рівні рідини в свердловині. В результаті встановлено, що: дебіт свердловини склав – 7,0 м3/ч; статичний рівень – 55,2 м; динамічний – 65,5 м; зниження 10,3 м; питомий дебіт – 0,68 м3/м·ч.

В якості бази порівняння при аналізі економічної ефективності технологій обрано технологію створення гравійних фільтрів у свердловині, при якій гравій засипається через гирло і доставляється у водоприймальну частину по міжколонному простору свердловини.

При визначенні економічної ефективності технології обладнання гідрогеологічної свердловини КДФ, пробуреної на ділянці с. Мусіївка Криворізького району Дніпропетровської області однакові витрати не враховуються.

Економічний ефект Е від впровадження нової технології розраховується виходячи зз Е=Сбп,

де Сб и Сп – собівартість обладнання гравійними фільтрами, відповідно базовим та пропонованим методом, тис.грн (табл. 2).

РЕЗУЛЬТАТИ РОЗРАХУНКУ ЕКОНОМІЧНОЇ                                        ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕХНОЛОГІЙ ОБЛАДНАННЯ

ГІДРОГЕОЛОГІЧНИХ СВЕРДЛОВИН КДФ

Таблиця 2 

Базова технологія

Предлагаемая технология, участок работ

показник

тривалість операцій, ст.см.

вартість, тис. грн.

показник

тривалість операцій, ст.см.

вартість, тис.грн.

-

-

-

Спп.к

0,25

0,75

-

-

-

Спэ.н.

 

0,044

-

-

-

Спж

 

0,14

Сбп.в.

2,00

6,00

Спп.в

0,5

1,5

Сбв

 

0,70

Спв

 

0,1

Сбв.в.

 

0,60

Спв.в

 

0,1

Сбг

 

0,27

Спг

 

0,021

Сбг.тр.

0,25

0,75

-

-

-

Сбо.о.

1,50

4,50

Спо.о.

0,63

1,89

Всього Сб

3,75

12,82

Всього Сп

1,38

4,545

Примітка: «-»  витрати відсутні.

У табл. 2: Сбп.в., Спп.в. – вартість верстато-зміни промивання свердловини водою, видалення глинистої кірки, утворення каверни, тис. грн.;  Сбв, Спв – вартість води, необхідної для заміщення розчину, промивання свердловини, створення каверни, тис. грн; Сбв.в., Спв.в –свартість вивезення відпрацьованої води, тис.грн; Сбг, Спг – свартість гравію, тис. грн; Сбо.о., Спо.о. – вартість верстато-зміни дослідних відкачування, тис.грн; Сбг.тр.- вартість верстато-зміни при засипанні гравію через гирло та транспортування стовбуром свердловини, тис.грн; Спп.к. – Вартість верстато-зміни виготовлення КДЕ, тис.грн; Спэ.н. – Вартість енергоносіїв для виготовлення КДЕ, тис.грн.; Спэ.н. = Сэ.э.п., где Сэ.э. - вартість електроенергії, витраченої скринькою потужністю 0,5 кВт/год за 24 години омонолічування КДЕ, тис.грн; Сп. - вартість пропану, витраченого для нагрівання води, тис. грн.; Спж – вартість желатину, витраченого для приготування КДЕ, тис.грн.

Вартість матеріалів та енергоносіїв прийнято на період виконання робіт. Вартість 8 годинної верстато-зміни Сст.см= 3 тис. грн.

В результаті оцінки економічної ефективності встановлено, що:

- технологія виготовлення кріогенно-гравійних елементів фільтра дозволяє зменшити витрату гравійного матеріалу;

- випробувана технологія обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром дозволяє скоротити непродуктивні витрати часу у 2,4 рази або на 1,87 ст.см;

- економічний ефект від застосування технології обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром становив 6485 грн. Це досягнуто рахунок зниження часу транспортування гравію до водоносному горизонту на 0,25 ст. см, часу промивання на 1 ст.см, часу пробних відкачування на 0,87 ст.см, а також економії палива (90 л) за рахунок зниження споживання та утилізації технічної води витрачається для промивання та утворення каверни у водоносному горизонті свердловини в 5 -6 раз.  

                                         ВИСНОВКИ

Внаслідок проведення виробничих випробувань на ділянці с. Мусіївка Криворізького району Дніпропетровської області встановлено, що:

  1. Розроблена технологія виготовлення кріогенно-гравійних елементів фільтра дозволяє її застосовувати в умовах бурової.
  2. Технологія транспортування кріогенно-гравійного фільтра стовбуром свердловини із застосуванням стандартного обладнання та інструменту не ускладнює процес обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини гравійним фільтром, а спрощує його.
  3. Технологія виготовлення кріогенно-гравійних елементів фільтра дозволяє зменшити витрату гравійного матеріалу, покращити процес виготовлення гравійного фільтра.
  4. Випробувана технологія обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром дозволяє скоротити непродуктивні витрати часу в 2,4 рази або на 1,87 ст.cм.
  5. Економічний ефект від застосування технології обладнання водоприймаючої частини гідрогеологічної свердловини кріогенно-гравійним фільтром становив 6485 грн.
  6. Розроблені технології виготовлення кріогенно-гравійного фільтра та транспортування кріогенно-гравійного фільтра по стволу свердловини можуть застосовуватися при спорудженні гідрогеологічних свердловин.

                     СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 1. Пат. 88726 Україна, МПК Е21В 43/08. Гравійний фільтр / А.О. Кожевников, А.К. Судаков, О.А. Пащенко, О.Ф. Камишацький, В.І. Тітов, О.А. Лексиков, В.П. Донцов.; заявник і патентовласник Національний гірничий університет. – №а200803913; заявл. 28.03.2008; друк. 10.11.09, Бюл. №21.

2. Кожевников А.А. Технология оборудования криогенно – гравийными фильтрами водоприемной части буровой скважины / А.А. Кожевников, А.К. Судаков, С.В. Гошовский // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: сб. науч. труд. – 2009. – Вып. 12. – С. 62 – 66.

                      ПРО АВТОРІВ

Кожевніков Анатолій Олександрович – д.т.н., професор кафедри техніки розвідки родовищ корисних копалин Національного гірничого університету.

Судаков Андрій Костянтинович – д.т.н., доцент, кафедри техніки розвідки родовищ корисних копалин Національного гірничого університету.

Мостинець Олег Норбертович – директор ТОВ Промислово-геологічної групи «Дніпрогідробуд».

Камишацький Олександр Федорович – к.т.н., асистент кафедри техніки розвідки родовищ корисних копалин Національного гірничого університету.

Судакова Діана Андріївна – бакалавр зі спеціальності - Буріння свердловин.

 
 

Буріння свердловин для води

Артезіанські свердловини

Бурение скважин на воду

Автономне водопостачання 

   
 

Дозвіл на буріння

СВЕРДЛОВИНИ ВОДНІ, РОЗВІДКОВІ, БУДІВЕЛЬНІ

БУРІННЯ АРТЕЗІАНСЬКИХ СВЕРДЛОВИН

Свердловина для водозниження

Буріння свердловин взимку

ПРОБУРИТИ СВЕРДЛОВИНУ для ВОДИ

БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН ДЛЯ ВОДИ
ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ОБЛАСТЬ
ЗАПОРІЗЬКА ОБЛАСТЬ
УКРАЇНА

БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН ПІД "КЛЮЧ"

ПРОЕКТНІ РОБОТИ І УЗГОДЖЕННЯ

Водна СВЕРДЛОВИНА З ГАРАНТІЄЮ

Вода зі свердловин в Будинок, Свердловина на Дачі

Своя вода на ділянці

Свердловина вода буріння ціна Дніпро

Свердловина Артезіанська

   
       
Разработка сайта - VACUUMS Team
Система управления сайтом - VACUUMS
ООО пгг "Днепрогидрострой"
Все права защищенны
Бурение скважин на воду УКБ-4 СА-4 1БА15В