Определение глубины скважины

Глубина проектируемой скважины L_скв определяется по формуле:

L_скв = l_к + l_вск м., (2.33)

где: l_к - расстояние от поверхности до кровли водоносного пласта, определяемое по ожидаемому геологическому разрезу, заданная (приложение 1);

l_вск – глубина вскрытия пласта для оборудования водоприемной части скважины, м

Глубина вскрытия пласта l_вск - зависит от типа водоприемной части, длины и интервала ее установки в пределах водоносного пласта (водоносного горизонта). Так, при расположении рабочей части фильтра в срединной части пласта (водоносного горизонта) глубина вскрытия вычисляется по формуле:

l_вск = 0,5(l_n + l_p) + l₀ - (2.34)

где: l_p - мощность водоносного пласта (водоносного горизонта), м.;

l_p - длина рабочей части фильтра, м;

l₀ – длина отстойника, м.;

при расположении фильтра в нижней части пласта большой мощности глубина вскрытия будет ориентировочно равна l_вск = l_n

При эксплуатации маломощного пласта (l_n˂10м) глубина скважины будет равна L_скв = l_k + l_n + l₀ При сооружении бесфильтровой скважины в устойчивых скальных породах глубина вскрытия пласта определяется по формуле (2.26), а при оборудовании фесфильтровой части в песках глубина разрабатываемой каверны составляет ориентировочно 0,8 – 1 м.

Определение длины эксплуатационной колонны

Минимальная длина эксплуатационной колонны L^э_min при расположении фильтра «впотай» определяется из необходимости монтажа водоподъемника на требуемой глубине. При использовании в качестве водоподъемника эрлифта минимальная расчетная длина эксплуатационной колонны должна быть:

L^э_{min 1} = H + (5÷10) м. (2.35)

где Н – глубина погружения смесителя эрлифта, определяемая по формуле (2.1) . При использовании насоса с погружным двигателем:

L^э_{min 2} = H + L_H + (5÷10) м. (2.36)

где L_H – длина рабочей части выбранного для откачки электронасоса (берется по его технической характеристики, указанной в руководстве от производителя марки погружного насоса). Для окончательного установления длины эксплуатационной колонны следует также учитывать характер ожидаемого геологического разреза.

Если выше кровли эксплуатируемого водоносного пласта или водоносного горизонта залегают размываемые породы и неиспользуемые водоносные пласты, то эксплуатационная колонна перекрывает всю мощность вмещающих пород с углублением на 0,3-0,5 м. ниже кровли пласта (водоносного горизонта) (рис. 2.1.д). Если выше кровли водоносного горизонта имеются устойчивые породы и отсутствуют не неиспользуемые водоносные пласты, то длина колонны выбирается с учетом большей по величине расчетной длины L^э_{min 1} или L^э_{min 2} (2.35) (.2.36) и необходимости установки башмака обсадных труб в водоупорные породы. Часть разреза, расположенная между башмаком колонны и кровлей водоносного пласта, перекрывается верхней частью фильтровой колонны (рис2.1.г). При наличии в разрезе неиспользуемых водоносных горизонтов фильтровая колонна или хвостовик в этих интервалах – цементируется.

Определение количества обсадных колонн

И глубины их спуска

Установив геометрические размеры водоприемной части скважины, эксплуатационной колонны и соответветствующие диаметры бурения, из анализа геологического разреза необходимо выяснить необходимость установки кондуктора и промежуточных колонн. Для проектирования неглубоких скважин (до 100-150м) обычно устанавливается водоприемная часть и эксплуатационная колонна, которая, перекрывая верхнюю часть разреза, сложенного неустойчивым породами, выполняет также функцию кондуктора. Такая конструкция называется одноколонной (фильтровая часть и направление колоннами не считается).

При сооружении скважин на более глубоко залегающий водоносный пласт (горизонт) верхняя часть перекрывается кондуктором, опускаемым на глубину 40-65 м. При глубине скважины свыше 300 м и необходимости изоляции зон сильных поглощений или неиспользуемых водоносных пластов с высоким давлением, вызывающим самоизлив, между эксплуатационной колонной и кондуктором устанавливается промежуточная колонна.

Зная ранее найденный диаметр труб, составляющих эксплуатационную колонну, определяют поперечные размеры последующих больших по диаметру обсадных колонн (промежуточной и кондуктора). В соответствии с технологией роторного бурения расчетный наружный диаметр D^н _п последующей колонны определяется из соотношения

D^н _п = D^э _н + (80÷100)мм, (2.37)

Где D^э _н - наружный диаметр эксплуатационной колонны, мм.

Вычисленный D^н _п округляется до стандартного наружного диаметра обсадных труб в соответствии с данными табл. 2.8 Соблюдение указанного соотношения вызвано необходимостью бурения нижних интервалов ствола диаметром, меньшим чем внутренний диаметр последующей обсадной колонны, и спуском обсадных колонн муфтового соединения с зазором для цементации затрубного пространства. Поэтому наружный диаметр обсадных колонн при вращательном бурении чередуется, например следующим образом: 219 – 324-426 мм. Установленные наружные диаметры обсадных колонн дают возможность по табл. 2.8 определить их остальные поперечные размеры (внутренний диаметр и диаметр муфт). Кроме указанных обсадных колонн, независимо от конструкции устье скважины закрепляется на глубину 2-5 м наибольшей по диаметру направляющей трубой (направление) с последующей ее цементацией