Гравийные фильтры для скважин ударного бурения

Гравийные фильтры для скважин ударного буренияОпыт показал, что ряд скважин после сдачи в эксплуатацию вскоре выходит из строя. Причинами такой недолговечности являются быстрое истощение запасов водоносного пласта или неудовлетворительная работа сетчатых фильтров. В последнем случае снижение дебита до полного выхода скважин из строя объясняется главным образом коррозией фильтров и связанными с нею процессами цементации, а также прониканием песка сквозь сетку галунного плетения.

В качестве примера засорения скважины песком можно привести скважины, пробуренные на ст. Челкар, Оренбургской ж. д.

Этот район характеризуется незначительным годовым количеством осадков. Единственным источником водоснабжения здесь является оз. Челкар, питающееся за счет весеннего снеготаяния в связи с чем в засушливые годы реальна возможность почти полного израсходования запаса воды в озере.

Все сказанное послужило основанием для поисков в этом районе подземных источников водоснабжения. В 1937 г. здесь было пробурено до 40 мелких - скважин глубиной до 25 м. Вода оказалась пригодной для питьевых и технических целей. Удельный дебит по скважинам колебался в пределах от 0,5 до 1 м3/час.

Однако вследствие прохождения барханных песков сквозь сетку фильтра и быстрого засорения ствола скважины эксплуатировались непродолжительное время. Мероприятия по прекращению проникания песка в скважины не дали положительных результатов: скважины песковали и в момент пробной откачки, и в процессе эксплуатации. Небольшое увеличение дебита вело к сильному прохождению песка в ствол скважины и засорению вытекающей на поверхность воды. В связи с этим было решено заменить сетчатый фильтр гравийным путем создания вокруг ствола трехслойной гравийной засыпки.

Были заложены скважины с трехслойным гравийным фильтром следующей конструкции: обсадные трубы диаметром 20" до глубины 38 м, колонна труб 3 диаметром 16" до глубины 45 м, колонна диаметром 12" до глубины 47 м и фильтр / диаметром б" до глубины 54 м.

Опущенный в скважину фильтр представлял собой трубу диаметром 6", длиной 29 м, перфорированную отверстиями размером 16—18 мм. Каркас фильтра был опаян сеткой галунного плетения № 14/100. Для более свободного движения воды в скважину на глубине 14—38 м в сетке были наколоты отверстия диаметром 3 мм и на глубине 38—43 м — диаметром 1 —1,5 мм.

Песчано-гравийная засыпка была осуществлена следующим образом:

1) от поверхности до глубины 38 м произведена трехслойная гравийная засыпка: первый слой частицами диаметром 0,5— 1,5 мм; второй слой 2—4 мм и третий 4—9 мм;

2) с глубины 38 до 43 м произведена двухслойная гравийная засыпка: первый слой частицами диаметром 0,5—1,5 мм и второй слой 2—4 мм;

3) с глубины 43 до 54 м, т. е. до забоя, произведена засыпка смесью всех трех фракций.

Во избежание заклинки труб засыпку каждой фракции гравия производили небольшими порциями при одновременном извлечении обсадных труб за каждый прием на 0,5—1 м. Затрата времени на засыпку гравия и главным образом на подъём обсадных труб зависела от диаметра последних. В среднем за смену удавалось поднять труб диаметром 20" 2—3 м, труб диаметром 16" 3—4 м и труб диаметром 12" 4—7 м.

По окончании бурения скважины была произведена пробная откачка воды. эрлифтом. Водоподъемные трубы диаметром 4" загружались на глубину 49 м; воздушные трубы диаметром 1" располагались внутри водоподъемных и для откачки опускались соответственно: для первого понижения на 18 м, второго—26 м и третьего — 44,4 м.

Осветление воды произошло в течение первых двух-трех часов откачки, и при максимальном дебите скважины в 36 см\час выноса мелкого песка при дальнейшей эксплуатации не наблюдалось.

Устройство трехслойной гравийной засыпки исключило угрозу проникания барханных песков в ствол скважины и вполне оправдало замену сетчатых фильтров гравийными.

Как уже отмечалось, скважины, оборудованные сетчатыми фильтрами, часто выходят из строя вследствие коррозии фильтров и процессов цементации.

На транспорте при бурении скважин на воду встречались явления электрохимической коррозии в буровых скважинах на некоторых станциях Горьковской ж. д. Каптированный водоносный горизонт приурочен здесь к толще аллювиальных песков мощностью до 50 м. Водоносные горизонты в большинстве случаев безнапорные, со статическим уровнем 2—10 м от поверхности земли. Производительность отдельных скважин колеблется от 10 до 40 м/час. Вода вполне пригодна для технических целей, но существенным недостатком ее является высокое содержание окислов железа. Вследствие явлений электрохимической коррозии содержащееся в воде железо постепенно осаждается на стенках сетчатого фильтра и уменьшает его отверстия. Заметное уменьшение дебита скважин наблюдается уже к концу первого года их эксплуатации, а через два-три года процессы электрохимической коррозии разрушают металлические сетчатые фильтры.

Ствол скважины засоряется и поступление воды в нее постепенно прекращается. Многочисленные попытки исправить и восстановить такие скважины оставались безрезультатными. На ст. Новки для этой цели во внутрь старых фильтров диаметром 8" были спущены новые сетчатые фильтры диаметром 5", после чего старые фильтры были извлечены. Как и предполагалось, вследствие коррозии они не имели уже отверстий для прохода воды. После испытания скважин с новыми фильтрами дебит последних не увеличился; это привело к заключению, что ожелезнением захвачена и сфера естественного фильтра. Таким образом, аллювиальный водоносный горизонт на ст. Новки, несмотря на большой запас воды, не обеспечивал постоянного дебита скважин вследствие несовершенства сетчатых фильтров. Устранить явление электрохимической коррозии в этих скважинах можно было заменой сетки галунного плетения гравийной засыпкой, но применение металлической перфорированной трубы не исключало процесса коррозии металла под влиянием агрессивных вод.

По предложению автора и Г. Я. Фертель сетчатые металлические фильтры были заменены неметаллическими с гравийной засыпкой. Материалом для фильтров был выбран асбоцемент. Сетка галунного плетения была заменена гравийной засыпкой.

 

Доверьте нам Ваш колодец!

Мы умеем копать и строить колодцы в Киеве

1. Закончим в заранее установленный срок.

2. Только самые необходимые затраты.

3. Очень дорожим репутацией нашей фирмы.

4. Всегда только самая минимальная цена.

5. Гарантия на выполненный объем работ.

6. Всегда лояльное отношение к клиентам.

7. Сервисное обслуживание после гарантии.