Что включает в себя заканчивание скважин?

Под термином «заканчивание скважин на воду» понимается следующий комплекс работ: вскрытие водоносного пласта, разглинизация пласта и установка фильтра, откачка воды (опытная и строительная), а так же дезинфекция скважины. В этой статье мы рассмотрим каждый этап подробнее.

Вскрытие водоносного пласта

Это самый важный и ответственный этап заканчивания скважины. От технологических параметров процесса бурения в момент вскрытия пласта зависит продолжительность ее прокачки, ее дебит (объем воды и время ее поступления). Возможна также поломка бурильного оборудования.

При бурении часто используется промывка. Она позволяет укрепить стенки ствола, что препятствует обрушению неустойчивых пород, а также охлаждает бурильное оборудование и выносит породу на поверхность. В качестве промывки, в зависимости от состава пластов и их степени устойчивости, применяются:

• глинистый раствор;
• водогипановый раствор;
• техническая вода;
• меловой раствор;
• аэрированный раствор или пена.

В случае неустойчивых пород пластов перед вскрытием водоносного горизонта в скважину опускаются обсадные трубы, и цементируется затрубное пространство.

Вскрытие водоносного слоя определяется по значительному увеличению поступления воды из скважины. В момент вскрытия поднимающаяся под давлением песчаная пробка может заклинить буровое оборудование. Для предотвращения такой ситуации в процессе бурения требуется подача промывочного раствора под давлением.

Интервал между вскрытием водоносного пласта и освоением скважины не должен превышать одни сутки.

Установка фильтра

В зависимости от состава водосодержащих пород (размера фрагментов породы в воде) принимается решение об установке одного из видов фильтра:

1. Трубчатого или каркасно-стержневого (с сеткой или штампованным листом);
2. Гравийно-обсыпного (кожухного или корзинчатого);
3. Блочного (пористо-керамического, пористо-бетонного, поролонового);
4. Гравитационного (колокольного или зонтичного).

Запрещается использование в конструкции фильтров элементов из оцинкованной стали. Лучше использовать нержавеющую сталь.

При твердых и стабильных известняковых пластах, с хорошим напором воды установка фильтра не предусматривается. Крупные фрагменты породы (малые отсутствуют) не попадают в погружной насос, так как он находится далеко от водозабора.

При строительстве на других пластах установка фильтра необходима. От правильного выбора типа фильтра, его качества и правильности установки зависит качество воды и срок службы оборудования скважины.

Достаточно эффективным является природный гравийный фильтр. Для его устройства мелким гравием (размерами частиц до 2,5 мм) или крупнозернистым песком обсыпают затрубное пространство. Он снижает нагрузку на основной скважинный фильтр, а значит, и на оборудование, тем самым продлевая срок службы скважины.

Ниже скважинного фильтра монтируют отстойник для шлама – отрезок трубы с глухим или гравийным дном. Он предназначен для сбора оседающих частиц породы.

Очистка скважины от глины

Разглинизация (раскачка) – очищение скважины после буровых работ от примесей (песка, глины, ила, окалины). Для предотвращения кальмации пласта (заполнение пор мелкими водонерастворимыми частицами) раскачка проводится сразу после бурения. Сначала выполняется внешняя разглинизация (удаление глины со стенок с откачкой частиц наружу), затем внутренняя (промывка пор стенок ствола).

Обычно она выполняется гидромеханическим способом – струей воды под напором. В особых случаях дополнительно применяются химические и физические способы, разрушающие глиняный слой. Для увеличения скорости выхода воды с частицами рекомендуется применять гидравлические ерши.

Один из часто используемых способов разглинизации в слабо напорных горизонтах – свабирование. Это перемещение сваба (поршня) внутри эксплуатационной колонны. Он создает, по принципу насоса, разницу давления в трубах. Этим глинистая корка со стенок обрушается. Недостатки этого способа: большая продолжительность работы, риск повреждения фильтра.

Откачка воды

Заканчивание скважины обязательно включает в себя строительную (пробную) откачку воды для удаления частиц шлама, песка, глины. Обычно ее делают аэрлифтом – воздушным водоподъемником. С помощью компрессора создается воздушно-водяная смесь, которая выходит на поверхность вместе с частицами взвешенных примесей.

Недостатки использования аэрлифта: низкий КПД оборудования и необходимость создания высокого столба воды. Недостаточная откачка в дальнейшем может привести к попаданию частиц шлама в оборудование скважины и его быстрому износу. Признак окончания откачки – осветление воды и прекращение выноса частиц породы пластов.

Заканчивание скважин подразумевает также опытную откачку воды. Она проводится для определения ее расчетных гидрогеологических параметров (коэффициента фильтрации, параметров дебита и т.д.) и оценки граничных условий эксплуатации, выбора оборудования.

Дезинфекция скважины

Во время бурения и последующей эксплуатации в воду могут попасть болезнетворные микробы и бактерии. Поэтому дезинфекция новой скважины обязательна. Для ее проведения в ствол опускается емкость с дезинфицирующим веществом. Обычно используются соединения хлора: гипохлорид кальция или натрия. Они просты в использовании, дешевы и эффективны. Для дезинфекции 700-800 л воды скважины используется раствор: 200 грамм хлора на 1 литр чистой воды.

Возможно «экспресс-хлорирование» раствором с бо́льшим содержанием хлора. После опускания емкости с раствором скважина закрывается на сутки. Затем смесь воды и раствора откачивается. Проводится пробный анализ воды. В случае неудовлетворительных результатов процесс повторяется. Заканчивание скважин является важным этапом при ее строительстве. Несоблюдение технологии может привести к быстрому выходу скважины из строя.