8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Обсыпка скважины гравием


Гравийная обсыпка | ГК «БалтБурПром»

Применение гравийной обсыпки между стенкой скважины и скважинным фильтром допустимо лишь в случаях, когда средний размер зёрна водосодержащей породы меньше размера щели фильтра. Если используется пластиковая обсадная колонна с большой открытой площадью, имеющая широкий выбор по толщине щелей, то в гравийной обсыпке необходимости нет. Размещение гравийной обсыпки между фильтром и стенкой скважины в большинстве случаев затрудняет получение максимального показателя дебита скважины, так как в процессе свабирования (один из способов освоения скважин о котором мы поговорим в одной из наших следующих статей) становится невозможным удаление из пласта мелких частиц через обсыпку.

С другой стороны, размещение гравийной обсыпки перед скважинным фильтром – это обычная практика, которая давно используется при заканчивании скважин обсадными трубами с щелями, изготовленными посредством ацетилено-кислородной резки. С целью эффективного монтажа санитарной перемычки из цемента её необходимо разместить на верхе гравийной обсыпки, что предотвратит возможное попадание раствора цемента в водоносный интервал.

Материал для обсыпки

Если речь идёт о скважине с естественным притоком воды, в которой материал обрушивается на фильтр до монтажа санитарной перемычки, может возникнуть необходимость засыпки двух вёдер гравия с целью более плотного закрывания фильтра. Если мы говорим о скважине, пробуренной в твёрдой породе, то можно прибегнуть к цементированию кондуктора, что приведёт к созданию в скважине естественного фильтра благодаря санитарной перемычке между поверхностью и кондуктором.

Гравийная обсыпка состоит из специального материала, чьи размеры в два (но не более!) раза превышают размер щелей фильтра. Таким образом, мы имеем дело с материалом, который является по сути крупнозернистым песком, а не стандартным гравием. Наиболее оптимальным материалом обсыпки является твёрдый, промытый и окатанный песок из рек и озёр. Использование обычного щебня в качестве материала для обсыпки не столь эффективно из-за его угловатой формы, которая мешает его равномерному распределению и не создаёт должного фильтрующего эффекта.

Гравийная обсыпка и кольцевое пространство

Гравий подвергается сортировке на мелкий и крупный, а затем пакуется в мешки по 50 кг, что помогает рассчитать нужный объём для обсыпки. С теоретической точки зрения для организации хорошей фильтрующей прослойки между отверстием фильтра и мелкими частицами водоносной зоны вполне достаточно обсыпки из гравия в несколько миллиметров. Но практика показывает, что создать обсыпку по небольшому кольцевому пространству довольно трудно. По известному правилу под обсыпку из гравия отводится до 100 мм диаметра скважины, что делает необходимым увеличение кольцевого пространства между стенкой скважины и фильтром до 200 мм. Такой расклад вполне применим для небольших по глубине скважин, оборудованных обсадной колонной из НПВХ. В данной ситуации лопастные центраторы и другие подручные средства в виде пластмассовых каналов или низконапорных труб, которые должны быть равномерно размещены вокруг скважинного фильтра, помогают выполнить отцентровку фильтра в стволе. Заметим, что обсадная колонна из НПВХ отличается от стальной большей гибкостью, а потому достаточно легко гнётся в стволе и обеспечивает необходимое пространство для обсыпки из гравия.

Организация гравийной обсыпки

Перед непосредственным размещением гравийной обсыпки в скважине необходимо рассчитать её оптимальный объём, чтобы исключить закупорку скважины и скопление обсыпочного материала выше по ней. Необходимо сказать, что для организации обсыпки иногда требуется больше гравия, чем при изначальном подсчёте. Обсыпочный материал медленно подаётся в специальную воронку, куда также постоянно добавляется вода без примесей: эта субстанция хорошо перемещается через трубу с диаметром 25-30 мм, что позволяет контролировать подачу и предотвратить образование пробки между стенкой скважины и обсадной колонной.

Правильно организовать гравийную обсыпку – задача не из простых. Необходимо наличие качественно пробуренной и обсаженной скважины, а также всего прочего материала, участвующего в обсыпке.

baltbp.ru

19.2.6. Песчано-гравийная обсыпка трубчатых дренажей и водопонизительных скважин

Для обсыпки фильтров водопонизительных скважин и трубчатых дренажей применяются отмытый песок, гравий и песчано-гравийные смеси с частицами крупностью 0,5—7 мм, а также продукты дробления изверженных пород (граниты, сиениты, диориты, габбро, порфириты, липариты, диабазы, базальты) или прочных осадочных пород (кремнистые известняки, хорошо сцементированные невыветрелые песчаники и др.) при временном сопротивлении на сжатие не ниже 60 МПа. Материал обсыпки должен быть плотным, нерастворимым в воде, свободным от солевых примесей. Гранулометрический состав обсыпки подбирается с соблюдением требований табл. 19.12.

Песчано-гравийная обсыпка фильтров водопонизительных скважин выполняется не менее чем на 2—10 м выше верхней кромки фильтра в зависимости от глубины скважины и высоты участка фильтровой колонны, перекрываемого обсыпкой (табл. 19.13).

Выпадение из воды химических веществ и вынос фильтрационным потоком мелких частиц грунта может привести к кольматации скважин, дренажа и других водозаборных устройств.

ТАБЛИЦА 19.12. ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ ОБСЫПОК ДЛЯ ПОДБОРА ИX ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА
Параметры  Допустимые значения 
Отношение крупности частиц обсыпки к крупности
частиц прилегающего к ней грунта (для
однослойной и наружного слоя двухслойной
обсыпок) и частиц внутреннего слоя обсыпки
к частицам ее наружного слоя
Соотношение частиц различной крупности
в материале, характеризующее его однородность:
   для одного слоя обсыпки трубчатых дренажей
   при укладке обсыпки фильтров скважин наповерхности (например, для внутреннего слоя кожуховых фильтров)
   при укладке обсыпки фильтров скважин путем сбрасывания песчано-гравийного материала между фильтровой и обсадной колоннами
Толщина одного слоя обсыпки:
   для трубчатых дренажей
   для фильтров скважин

δ0 ≥ 100÷150 мм
δ0 ≥ 30D80 и δ0 ≥ 0,25 D
Размер проходных отверстий фильтра (дренажной
трубы) с учетом состава прилегающего
слоя обсыпки
D0 = d50

Примечания: 1. Условные обозначения: D50 — диаметр частиц, мельче которых в подбираемом слое обсыпки содержится 50% по массе; d50 — диаметр частиц, мельче которых в грунте, прилегающем к подбираемому слою (или в наружном слое обсыпки при подборе ее внутреннего слоя, или в слое обсыпки, прилегающей к фильтру либо к дренажной трубе, при подборе размеров отверстий в трубах), содержится 50% по массе; D10, D60, D80 — крупность частиц, мельче которых в материале каждого слоя обсыпки содержится соответственно 10, 60, 80 % по массе, мм; δ0 — толщина одного слоя обсыпки, мм; D — наружный диаметр фильтра, мм; D0 — диаметр проходных отверстий (ширина щелей просвета) фильтра, мм.

2. При пересечении фильтрами водопонизительной системы нескольких водоносных слоев или прослоек D50 обсыпки следует подбирать по наименьшему значению d50 определенному при гранулометрическом анализе всех отобранных образцов породы но с соблюдением, для каждого пересекаемого слоя условия D50 > d50. Если значения d50 различных слоев настолько отличаются между собой, что это условие невыполнимо, то в порядке исключения следует предусматривать обсыпку с различными значениями D50 по высоте фильтра.

3. Если первое условие таблицы невыполнимо для однослойной обсыпки, то необходимо предусматривать двухслойную обсыпку.

Для борьбы с кольматацией выполняются профилактические мероприятия и из прифильтровой зоны удаляется кольматант. К профилактическим мероприятиям относятся применение для фильтров полимерных материалов, окраска фильтров, применение песчано-гравийной обсыпки увеличенной толщины, установка (при возможности) насоса вне зоны фильтра и т.п. Для удаления кольматанта применяют гидравлический, химический, взрывной, пневмоударный, ультразвуковой, электрогидродинамический и другие способы.

В случаях когда в процессе эксплуатации водопонизительной системы возможна кольматация фильтров скважин, в проекте должны быть определены способы и средства борьбы с этим явлением и предусмотрены определенные денежные затраты на проведение этих работ.

TAБЛИЦА 10.13. РАСХОД ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНОЙ ОБСЫПКИ НА 1 м ВЫСОТЫ СКВАЖИНЫ
Условный диаметр, мм Объем
обсыпки, м3
обсадных колонн фильтра
400 200
250
300
0,110
0,091
0,065
350 150
200
250
0,094
0,077
0,056
300 100
150
200
0,075
0,068
0,048
250 100
150
0,049
0,038
19.2.7. Иглофильтры

Общая характеристика и область применения отечественных серийно изготовляемых иглофильтровых установок приведены в табл. 19.14.

Для всех иглофильтровых установок при использовании их в грунтах с коэффициентами фильтрации менее 5 м/сут необходимо предусматривать устройство вокруг иглофильтров и вакуум-концентрических водоприемников песчаной обсыпки с диаметром частиц 2—5 мм на всю высоту осушаемого слоя грунта. При вакуумном водопонижении в верхней части скважины над обсыпкой должен быть устроен глиняный тампон высотой не менее 1 м.

При расположении насосного агрегата и коллектора на поверхности земли установки типа УВВ работают эффективно, если выдерживаются соотношения между глубинами выемок и глубинами залегания водоупора, приведенные в табл. 19.15.

Насосные агрегаты установок типа УВВ могут присоединяться к скважинам, забуриваемым из дренажных галерей и шахт лучевых водозаборов, для повышения эффективности работы этих скважин.

ТАБЛИЦА 19.14. ТИПЫ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИГЛОФИЛЬТРОВЫХ УСТАНОВОК
Иглофильтровая установка Область применения
Типа ЛИУ (рис. 19.15) с легкими (не снабженными индивидуальными водоподъемниками) иглофильтрами и насосами, способными создавать вакуум лишь и пределах всасывающего коллектора и самого иглофильтра Неслоистые грунты с коэффициентами фильтрации 2—50 м/сут при водопонижении па глубину 4—5 м
Типа УВВ с легкими иглофильтрами и достаточно мощными эжекторами или вакуум-насосами, устанавливаемыми на поверхности и способными создавать вакуум на наружной поверхности иглофильтров Практически однородные грунты с коэффициентами фильтрации 0,1—2 м/сут при водопонижении на глубину до 6—7 м и с коэффициентами фильтрации 2—5 м/сут на глубину до 6 м при расположении насосного агрегата и коллектора на поверхности
Типа ЭИ (рис. 19.16) с иглофильтрами, снабженными (каждый) индивидуальными эжекторными водоподъемниками, способными создавать вакуум на наружной поверхности фильтра на требуемой глубине, и высоконапорными центробежными насосами То же, на глубину до 10—12 м, а при соответствующем обосновании до 20 м
Типа ЭВВУ с вакуум-концентрическими водоприемниками, эжекторными иглофильтрами с дополнительной фильтровой оболочкой, способными создавать вакуум по всей высоте осушаемой толщи грунтов, и высоконапорными центробежными насосами Переслаивающиеся водоносные и водоупорные слои при водопонижении на глубину до 20 м

Рис. 19.15. Иглофильтровая установка типа ЛИУ

1 — иглофильтр; 2 — песчано-гравийная обсыпка; 3 — глиняный тампон; 4 — всасывающий коллектор; 5 — насосный агрегат; 6 — напорный трубопровод; 7 — сбросной трубопровод; 8 — пониженный уровень подземных вод

Рис. 19.16. Установка с эжекторными иглофильтрами

1 — иглофильтр; 2 — глиняный тампон; 3 — пробковые краны; 4 — распределительный напорный трубопровод; 5 — сбросной коллектор; 6 — центробежный насос; 7 — задвижки 8 — циркуляционный бак; 9 — пониженный уровень подземных вод

ТАБЛИЦА 19.15. УСЛОВИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОТЫ УСТАНОВОК ТИПА УВВ
Характеристика выемки
по степени вскрытия водоносного слоя
Глубина выемки,
не более, м
Глубина залегания
водоупора, м
Совершенные 8  < 8
Несовершенные 7,5
7
6,5
 < 9
 < 12
Без ограничений
ТАБЛИЦА 19.16. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИГЛОФИЛЬТРОВЫХ СИСТЕМ
Коэффициент фильтрации осушаемого
грунта k, м/сут
Водоносный слой Проектный срок предварительной откачки, сут Расстояние от приемных звеньев до откоса, м Требуемое понижение, м Шаг иглофильтров, м
0,1—0,5 Напорный 12—3 ≥1,5  < 5
5—7
2,25
1,5
Безнапорный 20—7 >7 0,75
0,5—2 Напорный 5—3 ≥1,5 при k = 0,5 м/сут
≥3 при k = 2 м/сут
 < 5
5—7
2,25
1,5
Безнапорный 7—5 >7 0,75
>2 Напорный 2—3 >3  < 5 1,5
Безнапорный 3—5 >5 0,75

При необходимости понижения уровня подземных вод в слое слабопроницаемых грунтов, подстилающихся более проницаемыми грунтами, иглофильтры следует заглублять в более проницаемый подстилающий слой (см. рис. 19.15). Иглофильтры должны занимать в скважине центральное положение. При выборе основных параметров иглофильтровых систем рекомендуется руководствоваться данными, приведенными в табл. 19.16.

19.2.8. Наблюдательные скважины

Наблюдательные скважины должны устраиваться во всех водоносных слоях, из которых производится забор воды. Располагают эти скважины в расчетных точках, на расчетных створах и в районе водопонизительных устройств. Наблюдательные скважины (рис. 19.17) должны иметь фильтровую колонну, закрытую сверху крышкой. Для наблюдения на небольшой глубине могут быть использованы иглофильтры.

xn--h1aleim.xn--p1ai

Гравийная обсыпка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гравийная обсыпка

Cтраница 1

Наружная рыхлая гравийная обсыпка предохраняет гравийную оболочку от механического, а отчасти химического кольматажа, что создает более благоприятные условия работы фильтров.  [1]

Гравийная обсыпка вокруг опорных фильтровых каркасов из щелевых труб, стержневых и других конструкций увеличивает радиус фильтра скважины и повышает ее водоотбор. При эксплуатации подземных вод используют два основных вида гравийных фильтров: опускные, собираемые на поверхности земли, которые устанавливают в скважины в готовом виде, и создаваемые внутри скважин путем засыпки или закачки гравия в забой по межколонному пространству.  [2]

Гравийную обсыпку следует рассматривать как средство увеличения радиуса фильтра скважины, улучшения фильтрационных свойств пород в прифильтровой зоне и как конструктивный элемент, позволяющий увеличивать размер проходных отверстий, а следовательно, и скважность фильтровых каркасов. С применением обсыпки снижаются входные скорости и удлиняется срок службы фильтров.  [3]

Применение гравийных обсыпок обусловливается конструкциями запроектированных фильтров, а подбирают их на основании расчетов.  [4]

Толщина гравийной обсыпки зависит от диаметра частиц породы продуктивных горизонтов и от способа создания гравийных обсыпок. Так, для фильтров, собираемых на поверхности и опускаемых в скважину в гфтовом виде, толщина каждого слоя обсыпки должна быть не менее 30 мм. Для фильтров, создаваемых на забое скважин путем засыпки гравия с поверхности, толщина каждого слоя обсыпки должна 6ъ1ть не менее 50 мм. Однако практика эксплуатации гидрогеологических и технологических скважин ПВ в различных горногеологических условиях показала, что наиболее надежны в работе фильтры с гравийной обсыпкой толщиной 150 - 200 мм.  [5]

Сооружение гравийных обсыпок большой мощности при правильном подборе гравия обеспечивает скважинам долголетнюю работу без пескования.  [7]

В расчете гравийной обсыпки следует учитывать, что при засыпке по межтрубному пространству высота слоя должна быть на 3 - 5 м больше длины рабочей части фильтра. Запас столба гравия над верхним краем рабочей части фильтра необходим для пополнения обсыпки в случае ее проседания и выносе. При достаточных запасах гравия, небольших глубинах скважин ( 15 - 25 м) я длине рабочей части фильтра, не превышающей 10 - 15 м, целесообразно производить гравийную обсыпку на всю глубину скважины.  [8]

Фильтры с двухслойными гравийными обсыпками устанавливают с помощью вспомогательных колонн. Зазор между колоннами должен составлять не менее 50 мм на сторону. Для равномерного образования контура гравийной обсыпки вспомогательные колонны центрируют в колоннах предыдущего диаметра с помощью направляющих фонарей.  [9]

Учитывая возможность просадки гравийной обсыпки вокруг фильтра, необходимо гравий засыпать на 5 - 10 м выше рабочей части диаметра.  [10]

Вместо песчаной или гравийной обсыпки можно подогревать грунт под резервуарами с помощью труб или ТЭН, которые укладывают в слой песка или гравия. В случае применения труб для осуществления подогрева необходимо иметь какой-либо теплоноситель ( горячую воду, пар), который может поступать из теплоцентрали, а в случае использования ТЭН - электроэнергию.  [11]

Принципиальная схема создания гравийной обсыпки в нисходящем потоке жидкости при открытом устье скважины состоит в следующем. После опускания фильтровой колонны на забой внутри нее из труб меньшего диаметра монтируется водоподъемная колонна, нижняя часть которой располагается на 2 - 3 м выше верхней границы отстойника. Около скважины устанавливается емкость для гравия и воды с наклонным подводным желобом к устью или эжектор. Вода из скважины откачивается с помощью центробежного вакуум-насоса или эрлифта. Одновременно с началом откачки к устью скважины подается смесь гравия и воды. Водогравийная смесь потоком обратной циркуляции доставляется в зафильтровое пространство, где происходит отделение твердой фазы и формирование гравия вокруг фильтрового каркаса, а вода через водоподъемные трубы поднимается на поверхность. В процессе формирования гравийного слоя из скважины удаляются мелкие частицы пород, слагающие продуктивный горизонт.  [12]

При нанесении слоя гравийной обсыпки ( оболочки) на металлич

www.ngpedia.ru

Крепление скважин, спуск фильтров, гравийная обсыпка и пробная откачка

Технология спуска обсадных колонн и цементирования за - трубного пространства при сооружении скважин с обратной промывкой такая же, как и при обычном бурении с прямой промывкой. Условия проведения цементирования облегчаются тем, что в большинстве скважин отсутствует глинистый раствор и этот процесс можно начинать сразу после спуска колонн 'без предварительной промывки затрубного пространства.

Поскольку в процессе бурения интервалы залегания водоносных горизонтов и состав слагающих их пород определяют с большой точностью по визуальному анализу проб пульпы, непрерывно поступающей с забоя, необходимость в проведении каротажных работ отпадает, поэтому сразу же после подъема буровой колонны начинают спуск эксплуатационно-фильтровой колонны.

Из-за значительной разницы в диаметрах стволов скважин и эксплуатационных фильтровых колонн для строгой центровки фильтров над и под ними устанавливают центраторы, которые обеспечивают равные зазоры между фильтрами и стволом скважины и равномерное распределение засыпаемого затем гравия.

В течение всего времени спуска эксплуатационно-фильтровой колонны и засыпки гравия к скважине следует подавать воду для удержания уровня жидкости в ней у поверхности с целью преотвращения обвалов стенок.

Как уже отмечалось, при сооружении скважин с обратной промывкой можно создавать гравийно-обсыпные фильтры практически с любой толщиной обсыпки. Рекомендуются гравийные обсыпки толщиной 150—300 мм.

Наличие значительных зазоров между стенками скважин И фильтрово-эксплуатационной колонной и заполнение этого зазора водой создают благоприятные условия для транспортировки гравийной обсыпки в больших объемах вследствие гравитационного осаждения без угрозы зависания. При подсчете требуемого количества гравия следует принимать коэффициенты, учитывающие увеличение диаметра скважин, и на растекание и усадку гравия. После окончания засыпки расчетного количества гравия в скважину спускают эрлифтные трубы (можно успешно использовать буровой инструмент) для проведения пробной откачки.

Благодаря наличию гравийно-обсыпных фильтров с большим слоем гравия осветление воды при пробной откачке происходит, как правило (даже в водоносных песках, представленных тонкозернистыми песками), в течение 30—50 мин.

Высокие скорости сооружения скважин методом обратной промывки требуют особого внимания к организации и подготовке работ. Только тщательно продуманная подготовка позволяет обеспечить непрерывность проведения всех этапов сооружения скважин от начала забуривания до спуска фильтров и засыпки гравия и может гарантировать безаварийность бурения скважин этим методом.

Состав буровой бригады должен обеспечивать круглосуточное ведение работ, без перерывов. До начала бурения на буровую должны быть завезены необходимое оборудование и материалы, включая требуемое количество гравия, который должен находиться в непосредственной близости от устья скважины для удобного сбрасывания его в затрубное пространство.

Большое значение имеет рациональное расположение оборудования и материалов, необходимых в процессе бурения, с целью сокращения непроизводительных затрат времени и облегчения трудоемких спуско-подъемных операций с тяжелым буровым, инструментом.

При определении размеров приемной емкости-отстойника следует учитывать предполагаемый расход воды и источник доставки, воды на буровую. Если воду можно доставлять на буровую в количествах, больших, чем предполагаемый расход, то приемная емкость может быть минимальной, но не менее 1,5 объема буримой скважины. При ограничениях с доставкой воды следует накапливать объем воды в емкости. При этом следует исходить из необходимости получения максимального рабочего объема жидкости,. которая могла бы самотеком перетекать по желобу в скважину (т. е. того объема, который находится выше отметки дна желоба). Исходя из этого, емкость можно делать неглубокой (до 1 м), но увеличенной площади. Обеспечение буровой необходимым количеством технической воды следует предусматривать из источника водоснабжения, находящегося поблизости (водопровод, действующая скважина, водоем с установленным насосом для подачи воды). При использовании действующей скважины следует исключить возможность ее взаимодействия с бурящейся скважиной.

В соответствии с количеством подаваемой воды следует предусматривать и диаметр водопровода от места забора воды до амбара. В отдельных случаях при небольших поглощениях можно ориентироваться на подвоз воды автоводовозами.

kolodci.com.ua


Смотрите также