Наименование профессиональной образовательной организации –КГКП «Геологоразведочный колледж» г. Семей;
Тема работы-Методические указания к выполнению зачетной работы по теме «Составление конструкции гидрогеологической скважины»;
ФИО автора- Кимкина Валентина Михайловна,
Должность-преподаватель спец. дисциплин, председатель гидрогеологической предметно-цикловой комиссии;
Номинация а-«Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ»;
Аннотация-задание предназначено для студентов третьего курса обучения по специальности 0703000 «Гидрогеология и инженерная геология». Для качественного написания курсового и дипломного проекта по гидрогеологии необходимы знания и навыки в составлении конструкции гидрогеологической скважины, так как техник гидрогеолог работает в паре с буровиком и дает ему непосредственные указания при бурении. Данная работа позволяет студенту закрепить теоритические знания, полученные на лекции и воплотить их в умения;
Страна Казахстан,
Город Семей,
Год 2014.
Методические указания.
Цель: научить строить конструкцию гидрогеологической скважины, подбирать необходимое оборудование и приборы.
Задача: привить навыки построения гидрогеологической скважины.
Формируемые компетенции в соответствии с ГОСО по специальности 0703000»гидрогеология и инженерная геология»:
Базовые:
БК 1.11-собирать и систематизировать необходимую информацию;
Профессиональные:
ПК 4.46-составлять проектные геолого-технические разрезы скважин, подбирать необходимое оборудование для бурения, выбирать и рассчитывать фильтры.
ПК 4.42-выбирать рациональный комплекс поисково-разведочных работ для решения поставленных задач;
Пример выполнения работы.
Задание: постройте конструкцию гидрогеологической скважины, пройденной вращательным способом. Глубина скважины 90 метров, разрез представлен: 0-13 м супесь, 13-19 м глина, 19-90 м гравий. Стадия разведки предварительная, фильтр на колонне обсадных труб. Длина фильтра 10 м. Водоподъемное оборудование эрлифт диаметром 98 мм. УГВ 18метров. Подберите тип фильтра(согласно литологии), диаметры бурения и обсадки, подходящую буровую установку.
0
245
295
245
140
50
140
190
90
При данной конструкции скважины и с учетом габаритных размеров эрлифта (98 мм), целесообразно выбрать диаметр эксплуатационной колонны равный 140 мм, при d бурения (на 50-100 мм больше) 190мм (долото 4В-140С). Так как при вращательном бурении используется промывочная жидкость, необходимо запроектировать кондуктор, что бы предотвратить размыв устья скважины. Кондуктор должен быть на 50-100 мм больше диаметра бурения под эксплуатационную колонны, следовательно d обсадки составит 245 мм при d бурения 295 мм (долото 1В-190СТ). Тип фильтра (согласно таб. 1) - фильтры с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки на перфорированном трубчатом каркасе и ФЩО, (таб.2) трубчатые – с круглой или щелевой перфорацией. Длина отстойника 5 м(таб.3). При выше перечисленных параметрах наиболее подходит буровая установка АВБ-ТМ (глубина бурения до 100м, конечный диаметр бурения 140 мм).
Задание: постройте конструкцию гидрогеологической скважины, пройденной вращательным способом. Глубина скважины 130 метров, разрез представлен- 0-17 м суглинок, 17-25 м глина, 25-130 м гравий с песчаным заполнителем. Стадия разведки предварительная, фильтр на колонне обсадных труб. Длина фильтра 15 м. Водоподъемное оборудование эрлифт диаметром 98 мм. УГВ 22метра. Подберите тип фильтра(согласно литологии), диаметры бурения и обсадки, подходящую буровую установку.
Таб.1 Типы фильтров в зависимости от гран состава пород
Водоносные породы | Типы фильтров |
Гравелистые пески крупнозернистые с преобладающим диаметром частиц 0,5 – 10,0 мм (более 50 % по массе) Пески среднезернистые с преобладающим диаметром частиц от 0,25 до 0,5 мм (более 50 % по массе) Пески мелкие с преобладающим диаметром частиц 0,1 – 0,25 мм (более 50 % по массе) | Фильтры с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки на перфорированном трубчатом каркасе и ФЩО Фильтры с водоприемной поверхностью из сеток квадратного плетения на перфорированном трубчатом каркасе, ФЩО, ФКО Фильтры с песчано-гравийной обсыпкой, ФКО, ФЩО |
Рекомендуемые типы фильтров
Таб.2
Водоносные породы | Применяемые типы и конструкции фильтров |
Полускальные неустойчивые щебенистые и галечниковые | Трубчатые – с круглой или щелевой перфорацией. Стержневые |
Гравий и гравелистый песок | Такие же фильтры, но с проволочной обмоткой из нержавеющей стали или с водоприемной поверхностью из штампованного листа |
Пески крупнозернистые | Трубчатые с щелевой перфорацией и стержневые с проволочной обмоткой с водоприемной поверхностью из штампованного листа или сетки квадратного плетения |
Пески среднезернистые | Трубчатые и стержневые – с водоприемной частью из сеток гладкого (галунного) плетения или с однослойной гравийной обсыпкой (гравийные фильтры) или типа ФЩО |
Пески мелкозернистые | Трубчатые и стержневые – с одно-, двух- или трехслойной песчаной или песчано-гравийной обсыпкой (гравийные фильтры) или типа ФКО |
Рекомендуемая длина отстойников
Таб.3
Глубина скважины, м | Длина отстойника |
До 15 | 1,5-2 |
16-30 | Не менее 3 |
31-90 | Не менее 5 |
Более 90 | Не менйее 10 |
Буровые установки для вращательного способа бурения с прямой промывкой
Параметры | СБУДМ-150-ЗИВ | УРБ-2,5А | УРБ-2А2 | УРБ-3АМ | УБВ-600 |
Грузоподъемность, т: | | | | | |
номинальная | 1,5 | 2,5 | 2,5 | 5 | 32 |
максимальная | 2 | 4 | 4 | 8 | 50 |
Рекомендуемая глубина бурения, м | 150 | 200 | 200/30 | 500 | 600 |
Рекомендуемый диаметр скважины, мм: | | | | |
начальный | 151 | 190 | 190/135 | 243 | 490 |
конечный | 132-151 | 93 | 76 | 93 | 214 |
Масса, т | 9,845 | 10,845 | 10,08 | 13,7 | 24,1 |
Буровые установки для вращательного способа бурения с обратной промывкой
Параметры | 1БА15К | FA12 | FA20 | FA10 | PA15 |
Грузоподъемность, т: | | | | | |
номинальная | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 6,3 | - |
максимальная | 20 | 20 | 20 | 10 | 15/30 |
Рекомендуемая глубина бурения, м | 250/500 | 250/250 | 350/250 | 150/150 | 500 |
Рекомендуемый диаметр скважины, м: | 1270/394 | 1270/600 | 1270/600 | 1016/600 | - |
Масса основного блока, т | 14,7 | 15,82 | 16 | 10,575 | 14,37 |
Классификация горных пород при бурении вращательным и ударно-канатным способами
Наименование и характеристика породы | Категория породы при способе бурения |
| вращательном | ударно-канатном |
Ангидрид | IV | IV |
Боксит | IV | IV |
Валунно-галечные отложения | X | VII |
Гипс | III-IV | IV |
Глины: | | |
а) средней плотности с наличием гравия и гальки | II | II |
б) плотные загипсованные с наличием гравия и гальки | III | III |
в) валунные | V | IV |
Гравийно-галечные грунты: | | |
а) гравий и галька размером менее 80 мм | V | V |
б) галька размером менее 150 мм с небольшим количеством валунов | VII | VII |
Диабазы: | | |
а) выветрившиеся | VI | V |
б) затронутые выветриванием | VIII | VI |
в) крупные, не затронутые выветриванием | VIII | VII |
Диатомиты | III | VI |
Доломиты: | | |
а) мягкие, пористые, выветрившиеся, средней крепости | IV | IV |
б) плотные, крепкие | IV | V |
Дресва | V | V |
Известняки: | | |
а) мягкие, пористые, выветрившиеся, а также ракушечники | III-IV | IV |
б) доломитизированные, мергелистые, плотные | V | V |
в) окварцованные, крепкие | VII | VI |
г) кремнистые, очень крепкие | IX | VII |
Скарновые кварцы и кварциты: | | |
а) пористые | VII-VIII | VII |
б) жильные | IX-X | VII |
Конгломераты: | | |
а) осадочных пород на известковом цементе | VI | V |
б) изверженных пород (с галькой 50% по объему) на песчано-глинистом цементе, осадочных пород на кремнистом цементе, изверженных пород на известняковом цементе | VII-VIII | VI |
в) изверженных и кристаллических пород на кремнистом цементе | IX | VII |
Колчеданы и железняки: | | |
а) выветрившиеся, сыпучие | VI | IV |
б) плотные невыветрившиеся | VII-VIII | V |
в) окварцованные или окремненные | IX-X | VII |
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, диабазы, трахиты и др.) | VIII | VI |
Лёсс: | | |
а) рыхлый и слежавшийся | I-II | I-II |
б) плотный | III | III |
Магнезит | IV | IV |
Мел: | | |
а) мягкий | III | II |
б) плотный | IV | IV |
Мергели: | | |
а) мягкие, рыхлые | II | III |
б) плотные, крепкие | III-IV | IV |
Опоки | V | V |
Пемза | III-IV | III |
Почвенно-растительный слой без корней, с корнями деревьев и кустарников | I-II | I-II |
Пески: | | |
а) речные и слабосцементированные с содержанием гравия и гальки до 20% (по объему) | I-II | I-II |
б) то же, с содержанием гравия и гальки более 20% (по объему) | III | III |
в) сухие | III | III |
Песчаники: | | |
а) выветрившиеся и слабосцементированные на глинистом и известковом цементе, железистые и известковые | III-IV | IV |
б) плотные на известковом железистом и глинистом цементе, полевошпатовые | V-VI | IV |
в) окварцованные и кварцевые | VII | VI |
г) кремнистые и окремненные | IV | VII |
Плавуны | II | III |
Соль каменная (галит) | IV | IV |
Сланцы: | | |
а) выветрившиеся песчано-глинистые (горючие) | III-IV | III |
б) глинистые, углистые и талько-хлоритовые, средней крупности, выветрившиеся, окварцованные | V | IV |
в) аспидные, кровельные, глинисто-слюдяные | VI | V |
г) крепкие, окварцованные, окремненные | VII-VIII | VI |
д) кремнистые | IX | VII |
Супеси и суглинки: | | |
а) с примесью гравия и гальки по объему до 20% | I-II | I-II |
б) то же, от 20 до 30% | III | III |
в) то же, более 30% | III | IV |
Торф без корней и с корнями | I | I-II |
Трепел: | | |
а) слабый | I-II | I-II |
б) плотный | III | III |
Туф: | | |
а) средней крепости | III-IV | III |
б) окремненный | IX | VI |
Угли: | | |
а) слабые | III | II |
б) средней крепости | IV | III |
в) крепкие (антрациты и др.) | V | IV |
Фосфориты | V | IV |
Коренные глубинные породы (граниты, диориты, сиениты, гнейсы, габбро, порфириты, пегматиты и др.): | | |
а) выветрившиеся | V-VI | V |
б) затронутые выветриванием | VII-VIII | VI |
в) крупно-среднезернистые, не затронутые выветриванием | IX | VI |
г) мелкозернистые, не затронутые выветриванием | X | VII |
Оценивание правильности выполненной работы проходить в конце урока (пары), у студента должна быть начерчена конструкция скважины и дано подробное обоснование ее построения, а так же обоснование выбранного инструмента.