Сооружение, освоение и эксплуатация скважин большого диаметра для сельскохозяйственного водоснабжения и дренажа

• Автор: Ткаченко, Валентина Петровна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 230 с.

Введение
Глава I. Технические средства и навесное оборудование для бурения скважин большого диаметра на воду
1.1. Ударно-канатное бурение
1.2. Вращательное бурение с прямой промывкой
1.3. Вращательное бурение с обратной промывкой
1.4. Навесное оборудование для бурения скважин большого диаметра методом обратной промывки
Глава II. Исследования изменения проницаемости при-фильтровой зоны при различных способах бурения скважин
11.1. Методика проведения исследований
11.2. Изменение проницаемости прифильтровой зоны при различных способах и технологиях бурения скважин
а) при ударно-канатном бурении
б) при роторном бурении с прямой промывкой забоя глинистым раствором
в) при роторном бурении с обратной промывкой забоя чистой водой и различной технологии вскрытия пласта
Глава III. Выбор каркаса гравийного фильтра. Исследование рациональных соотношений диаметра скважины и каркаса фильтра в скважинах большого диаметра.
III. 1. Выбор каркаса гравийного)фильтра.
Ш.2. Расчет диаметра и длины каркаса фильтра скважин на воду
Глава IV. Исследование технологии производства работ при сооружении гравийно-засыпных фильтров скважин большого диаметра

IV. 1. Гравийные обсыпки, их подбор и подготовка.
IV.2. Исследование и регулирование процесса расслоения гравия при производстве обсыпки гравитационным способом.
IV.3. Методы регулирования расслоения гравия в полевых условиях.
П.4. Выбор толщины контура обсыпки.
П/.5. Освоение скважин большого диаметра.
Глава V. Исследование метода интенсификации водоотбора из скважин в связи с неравномерностью притока по длине фильтров. Новые конструкции скважин большого диаметра на воду
Глава VI. Натурные наблюдения за работой скважин большого диаметра во времени.
Глава VII. Перспективные направления работ для улучшения технико-экономических показателей сооружения скважин большого диаметра на воду
Основные выводы и инженерные рекомендации.
Приложение 1.

_[86

Литература.

ВВЕДЕНИЕ Общая характеристика работы
Актуальность. Технический прогресс в народном хозяйстве неразрывно связан с интенсификацией работ для водоснабжения и водопонижения. С увеличением техногенной нагрузки на окружающую природную среду вопросы водоснабжения за счет подземных вод на ограниченных по площади территориях, водопонижения в зоне влияния гидротехнического, мелиоративного строительства для ликвидации подтопления населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, промплощадок в сжатые сроки с минимальными затратами, рассчитанных на требуемый срок эксплуатации, приобретают особенно актуальное значение. Опыт работы проектных, производственных организаций ведущих экономически развитых стран мира показывает, что применительно к сооружению высокодебитных скважин на рыхлые осадочные отложения наиболее эффективно бурение роторным способом с обратной промывкой чистой водой. Решение многих вопросов, связанных с сооружением скважин большого диаметра этим способом, их оборудованием, освоением и эксплуатацией может быть получено на основе разработки научных принципов комплексного подхода к решению данной проблемы: теоретических проработок, лабораторных и экспериментальных работ и исследований. К таким вопросам в первую очередь относятся исследования влияния способов и технологий бурения в различных гидрогеологических условиях, а также технологий освоения скважин большого диаметра на гидравлические показатели их прифильтровых зон, исследования водопритока при оборудовании скважин новыми конструкциями и новыми фильтрами, которые позволяют существенно повысить водоотбор подземных вод при применении каркасов фильтров большой длины с учетом неравномерности притока по длине фильтров, производство работ по устройству гравийно-обсыпных фильтров с применением гравия неоднородного состава, исследования технологий освоения скважин большого диаметра, изменения их гидравлических характеристик во времени и на их основе разработка

каркасе скважины, но и гидравлические потери, связанные с наложением гравийных обсыпок на водоприемную поверхность фильтра.
При использовании каркасов фильтров с большой скважностью (более 20 %) потери напора обычно невелики и в случае наличия гравийных обсыпок проницаемость в фрагменте скважина - затрубный пьезометр обычно оказывается выше проницаемости пород пласта. Проведение откачек при сохранении линейного закона фильтрации, что в обычных напорных условиях контролируется линейностью индикаторных кривых, позволяет оценить изменение проницаемости пород в процессе бурения и освоения скважин.
Для оценки степени деформации пород в прифильтровых зонах скважин были проведены специальные исследования на участках Каменско - Днепровского и В. Знаменского вертикальных дренажей, орошаемом массиве «Каменский под», водозаборе г. Черкассы и других объектах. Исследовались изменения проницаемости пород прифильтровой зоны при бурении ударно-канатном способе, роторном с прямой промывкой забоя глинистым раствором и роторном с обратной промывкой чистой водой. Для этих целей на участках вертикальных дренажей и водозаборов были построены опытные кусты скважин. Схематический гидрогеологический разрез одного из них на участках вертикальных дренажей Приднепровья приведен на рис.2.1. Опытные кусты скважин были оборудованы одинаковыми конструкциями фильтров - каркасно- стержневыми с обмоткой проволокой из нержавеющей стали (скважность 35- 50 %) с контуром гравийной обсыпки классифицированным гравием расчетной крупности толщиной 50 - 330 мм. Гравий во всех опытных скважинах на данном объекте имел идентичный состав. Для определения сопротивлений на каркасе фильтра с учетом наложения на входные отверстия гравийных частиц в скважинах устанавливались затрубные привязные пьезометры. Для определения потерь напора и оценки проницаемости гравийной обсыпки устанавливался пьезометр на внешнем контуре гравийной обсыпки. И, наконец, на расстояниях более 2-х метров и более 10 м от центральной скважины выполнялось бурение наблюдательных скважин, что позволило оценить проницаемость прифильтровой зоны и пласта.
Водопроводимость водоносных горизонтов оценивалась по данным о восстановлении (понижении) уровней воды в наблюдательных скважинах в ходе проведения или после прекращения откачки из опытной скважины, а также по данным кустовых откачек.