Из чего состоит скважина: Скважина. Этапы строительства, виды, назначение — Что такое Скважина. Этапы строительства, виды, назначение?

Содержание

Нефтяная газовая скважина, бурение нефтяных и газовых скважин на суше на ingeos.ru

На сегодняшний день это главные природные ресурсы, которые нужны для полноценной жизни человечества. Нефть играет особую роль в топливно-энергетическом балансе, из нее изготавливают моторные топлива, растворители, пластмассу, моющие средства и многое другое. Газ в основном служит источником отопления, горючего для приготовления пищи, топливом для машин и сырьем для изготовления различных органических веществ. Именно поэтому их добыча стала главной отраслью в мире. Для того чтобы добыть эти ископаемые, располагающихся глубоко под землей, нужна нефтяная газовая скважина.

1 — обсадные трубы;

2 — цементный камень;

3 — пласт;

4 — перфорация в обсадной трубе ицементном камне;

I — направление;

II — кондуктор;

III — промежуточная колонна;

IV — эксплуатационная колонна.

Что это такое?

Скважиной называют цилиндрическое отверстие в земле с укрепленными стенками почвы специальным раствором, куда человек не имеет доступа.

Длина колеблется от нескольких метров, до нескольких километров, в зависимости от глубины залежей полезных ископаемых.

Строительство газовой скважины – это процесс создания горной выработки в земле. Для качественного процесса необходимы мощные буровые установки. Сегодня половина буровых установок работает на дизельном приводе. Они очень удобны в применении при отсутствии электроэнергии. Мощность их постоянно совершенствуется производителями. Надо помнить, что процесс разрушения горных пород высокотехнологичен, который требует высококачественного оборудования и квалифицированных специалистов.

Скважина и ее составляющие

Что такое и чем отличается от шахт и колодцев? В шахты или колодцы люди при необходимости могут спускаться, а вот в скважину они доступа иметь не будут. Помимо этого, длина имеет больший размер чем диаметр. Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что скважина – это горная выработка цилиндрической формы без доступа в нее людей.

Нефтяная газовая скважина состоит из устья – это верхняя часть ее, ствол – это стенки и нижней частью является забой. Сама конструкция состоит из нескольких частей. Этими частями являются направляющие, кондуктора и эксплуатационные колонны. Бурение нефтегазовой скважины должно выполняться качественно, чтобы слои почвы не размывались при дальнейшей эксплуатации. Поэтому после устройства направляющей колонны, пространство между почвой и стенкой трубы тщательно цементируют. Это особенно важно, ведь через верхние слои почвы проходят активные, пресные воды. Следующий процесс заключается в устройстве кондуктора. Это спуск колонн до еще большей глубины и опять же цементирование пространства между ними и почвой. Затем все эти операции заканчивают спуском эксплуатационной колонны до самого забоя и вновь все пространство от низа до устья цементируется. Это обеспечит хорошую защиту от расслаивания слоев почвы и грунтовых вод.

Типы горных выработок

Строительство нефтегазовых скважин подразделяется на:

  • Горизонтальную
  • Вертикальную
  • Наклонную
  • Многоствольную
  • Многозабойную

Классификация по назначению

У каждой есть свое назначение, ниже рассмотрим на какие категории они делятся:

  • поисковые
  • разведочные
  • эксплуатационные

Самые распространенные – вертикальные. При их устройстве угол наклона от вертикали не превышает 5 градусов. В случае если превышает — то называется уже наклонной. Горизонтальная имеет угол уклона от 80 до 90 градусов от вертикали, но так, как бурить под таким наклоном нет смысла, пробивают обычную скважину или наклонную, а затем уже по необходимой траектории пускают сам ствол. Проектирование подразумевает использование многоствольных и многозабойных конструкций. Разница их состоит в том, что многоствольная имеет несколько стволов, которые разветвляются из точки выше продуктивного слоя почвы. А многозабойная имеет несколько забоев, при этом точка разветвления ниже.

Бурение газовой скважины

Не обойдется без разведочной, ведь она позволяет уточнить запасы полезных ископаемых и собрать данные для составления проекта по разработке месторождения.

Самой важной частью газодобывающих работ является именно эксплуатационная «яма», ведь именно с помощью нее и происходит этот магический процесс добычи нефти и газа. Эксплуатационную, в свою очередь, можно разделить на несколько подтипов, таких как:

  • Добывающие основные
  • Нагнетательные
  • Резервные
  • Оценочные
  • Контрольные
  • Специального назначения
  • Дублеры

Все они играют огромную роль в этом комплексе работ по добыче газа. Первые предназначены непосредственно для добычи газа. Нагнетательные – для поддержания необходимого давления в продуктивных пластах. Резервные — используются для поддержки основного фонда, когда пласт неоднороден. Оценочные и контрольные служат для наблюдения за изменениями давления в пластах, его насыщенности и уточнения его границ. Специального назначения необходимы для сбора технической воды и устранения промысловых вод. А дублеры необходимы на случай износа основных добывающих и нагнетательных.

Способы бурения

Специалисты выделяют несколько методов, с помощью которых проводится бурение на нефть.

  • роторное – является одним из наиболее часто используемых методов бурения. Вглубь породы проходит долото, которое вращается одновременно с буровыми трубами. Скорость роторного бурения непосредственно зависит от прочности пород и показателя их сопротивляемости. Популярность данного метода обусловлена, тем, что есть возможность настраивать величину курящего момента в зависимости от прочности и плотности пород и почв. Кроме этого роторное бурение способно выдерживать довольно большие нагрузки при длительном выполнении рабочего процесса;
  • турбинное – основное отличие данного метода от роторного заключается в использовании долота, которое работает в паре с турбиной турбинного бура. Процесс вращения долота и бура обеспечивается за счет давления силы воды, которая двигается в определенном направлении между статором и ротором;
  • винтовое – рабочий агрегат, с помощью которого осуществляется винтовое бурение на нефть, состоит из множества механических винтов, которые приводят в движение буровое долото. На данный момент винтовой метод используется редко.

Его этапы

Современная промышленность использует несколько видов бурения, но все они состоят из таких основных этапов:

  • Проходка бурового ствола. Подразделяется на процесс углубления скважины и очистка от отработанных пород.
  • Эти операции проходят параллельно друг другу и тесно связаны между собой.
  • Разделение пластов
  • Освоение буровой скважины
  • Ее дальнейшая эксплуатация

________________________________

Возможно, Вам также будет интересно

БУРЕНИЕ СКВАЖИН

ИНЖЕНЕРНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ГАЗА

ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ НЕОБХОДИМОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ КОНСЕРВАЦИИ И РАСКОНСЕРВАЦИИ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТЬ ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ПРОБ ГАЗОВ

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СУПЕРВАЙЗИНГ В БУРЕНИИ СКВАЖИН?

ОСОБЕННОСТЬ И ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО ТИПА

ОСОБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО – ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКА НЕФТИ В СКВАЖИНАХ

ОСОБЕННОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

КАК ПРОИЗВОДИТСЯ ОТБОР ПРОБ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Устройство нефтяной скважины: виды, добыча нефти бурением

Конструкция нефтяной  скважины зависит от конкретного региона и описывается проектом. Она должна обеспечивать беспрепятственное бурение глубину, необходимую для того, чтобы вскрыть продуктивный нефтяной или газовый пласт на месторождении.

Конкретная схема разрабатывается с учетом нескольких факторов, к которым относятся:

  • геологическое строение;
  • методы бурения;
  • прямое назначение;
  • технология вскрытия нефтегазоносных пластов;
  • требования техники безопасности.

 Загрузка …

От грамотного и правильного проекта зависят не только надежность конструкции, но и её  стоимость, дебет и срок эксплуатации. В рабочем проекте должен быть  полный комплекс технически обоснованных решений, касающихся крепления скважины, разработанных  с учетом  географического положения региона и геологических условий, в которых планируется бурение.

Обосновать необходимо конструкцию разных участков, а также способы и интервалы цементирования, необходимого для  обсадной колонны, выбор и количество её материалов. Также обосновываются конкретные технические решения, определяющие методы вскрытия продуктивных пластов, устойчивость ствола и способы гидроизоляции.

Исходными данными при  проектировании  и обосновании являются:

  • координаты устья;
  • глубина и способ бурения;
  • диаметры колонн для каждого интервала, планируемые по показателю планируемого дебета;
  • данные геологоразведки конкретного региона и данные геологических разрезов;
  • особенности конкретных пород, в аспекте методов бурения;
  • наличие в пластах жидкостей и их состав;
  • назначение и тип скважины;
  • профиль;
  • интервалы нефтегазоносных пластов;
  • способы дальнейшей эксплуатации;
  • значения внутрипластовых давлений;
  • показатели давлений для определения гидравлического разрыва.

Устройство нефтяной скважины

Скважины формируются бурением, которое представляет собой  процесс разрушения горных пород.

Скважина – это горная выработка  круглого сечения,  которая сооружается  без доступа внутрь  её человека, длиной, которая превышает диаметр во много раз.

Верхнюю  часть называют  устье,  дно – это забой, боковая часть  – стенка, а ограниченное стенкой  пространство – это ствол.

Длиной скважины называется расстояние между устьем и забоем, измеряемое по оси ствола. Глубиной является проекция длины скважины на её  вертикальную ось. Для вертикальных скважин эти значения одинаковы, а вот для искривленных и наклонных – различаются.

Схема вертикальной скважины приведена ниже.

Расшифруем обозначения:

1 – это так называемые обсадные трубы;

2 – цементный камень;

3 – продуктивный пласт;

4 – перфорация, которая делается в цементном камне и обсадных трубах;

Участок I называется  направлением скважины; II – её кондуктором; III – участок, называемый  промежуточной колонной; участок IV называется эксплуатационной колонной.

Направление скважины (участок I) находится в её устье, которое находится в зоне пород, подверженных размыванию. В связи с этим устье нуждается в укреплении, поэтому направление формируется таким: в самом начале проводят бурение  шурфа (колодца)  на глубину залегания пород с высокой степенью устойчивости  (обычно – на 4 – 8 метров). После этого в шурф ставится труба нужной длины и необходимого диаметра. Пространство между трубой и стенками шурфового колодца заполняется бутовым камнем и скрепляется при помощи цементного раствора (на схеме – номер 2).

Все участки скважины, которые располагаются ниже, имеют  цилиндрическую форму.

Сразу после  направлением начинается бурение на глубину 50-400 метров. Диаметр этого участка может доходить до 900 миллиметров. Его называют кондуктором (на схеме – II) и проводят его укрепление с помощью  обсадных труб (номер 1 на схеме). Обсадная труба представляет собой свинченные стальные трубы. Все затрубное свободное пространство на участке кондуктора заливается цементом. Назначение кондуктора – изоляция  неустойчивых,  мягких и трещиноватых горных  породы, которые могут осложнить дальнейшее бурение.

Сразу пробуриться до проектной глубины после установки кондуктора удается далеко не всегда. Это связано, как правило, либо с необходимостью  прохождения осложняющих бурение горизонтов, либо с необходимостью перекрыть те продуктивные пласты, которые этой скважиной эксплуатировать не планировалось.

В этом случае обустраивается и также цементируется так называемая промежуточная колонна (номер III).

Если разрабатываемый нефтегазоносный пласт имеет очень большую глубину залегания, то промежуточная колонна может быть и не одна.

Участок IV  – это эксплуатационная колонна.

Её основное назначение –  подъем нефти и газа из забоя к устью, либо нагнетание газа или воды в разрабатываемый пласт, которое позволяет поддерживать в нем необходимое для добычи давление. Чтобы предотвратить перетекания газа или  нефти в более высокие горизонты, а воды, наоборот, в продуктивный пласт, все свободное пространство, расположенное  между стенкой скважины и эксплуатационной колонной цементируется.

Методы вскрытия продуктивного пласта

Чтобы извлечь из пласта нефть и/или газ, его необходимо вскрыть. Происходит это в забое скважины и может происходить разными способами.

Чаще всего стенки эксплуатационной колонны (в той её части,  которая находится в разрабатываемом пласте) перфорируются рядом отверстий (номер 4), простреливающих обсадные трубы и цементную оболочку. В породах с повышенной устойчивостью зону забоя не цементируют и устанавливают там фильтры различной конструкции. Есть вариант, когда  обсадная колонна опускается лишь до кровли пласта, а само  разбуривание для последующей эксплуатации проводят без укрепления ствола.

В зависимости от назначения обустраиваемой скважины, её устье оборудуется различной арматурой, например, задвижками, колонной головкой,  крестовиной и так далее.

Виды скважин

В процессе поиска, разведки и разработки углеводородных месторождений пробуриваемые  скважины могут быть:

Полезная информация
1опорными
2структурными
3параметрическими
4поисковыми
5разведочными
6эксплуатационными
7наблюдательными
8нагнетательными и так далее

Опорные обустраивают в не исследованных с помощью бурения районах. Их основное назначение – исследование  возраста  и состава горных пород.

Структурные необходимы для определения перспективных в плане разработки площадей, а также для их подготовки к бурению поисково-разведочного характера.

Параметрические скважины используются  в достаточно неплохо исследованных районах. Их назначение – уточнить  геологическое строение и перспективность продуктивных слоев.

Поисковые необходимы для открытия  новых запасов углеводородов.

Разведочные используют в районах с уже установленной нефтегазоносностью. Их предназначение – изучение строения конкретной залежи и её размеров, а также получение исходных данных, необходимых для количественного расчета нефтяных и газовых запасов и для проектирования способов их разработки.

Эксплуатационные используются непосредственно для извлечения необходимого природного сырья.

Целью бурения наблюдательных скважин является контроль за процессом разработки (колебаниями давления, текущего положения зон контакта воды и нефти (или газа и нефти) и так далее).

Нагнетательные необходимы для внешнего воздействия  на разрабатываемый пласт (для закачки туда воды, газа и прочих веществ).

Существуют также сейсморазведочные, картировочные и прочие специальные виды скважин.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Список используемой литературы:

  • Нефть — Википедия
  • ἔλαιον. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project.
  • Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
  • Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. — 15 000 экз.
  • Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
  • «oil» . Oxford English Dictionary (3rd ed. ). Oxford University Press. September 2005. (Subscription or UK public library membership required.)

Конструкция скважины. Строение и основные элементы скважины на воду

Перед тем как заказать работы по бурению скважины на воду, каждому интересующемуся человеку следует изучить некоторые термины, связанные с этой тематикой.

Устьем называется самое начало скважины, а именно ее верхняя часть называют забоем.

Стенка скважины – это е боковая поверхность, а ствол скважины – это пространство, которое ограниченно стенкой.

Длина скважины – это расстояние оси ствола от забоя до устья, глубина скважины – это проекция длины к вертикальной оси. Длина скважины равняется глубине скважины только тогда, когда она не искривлена и не наклонена.

Знать устройство скважины необходимо, поэтому разберем ее конструкцию и посмотрим, из каких элементов она состоит.

Направление

Устье скважины расположено в зоне легкоразмываемых и мягких пород, поэтому его просто необходимо укреплять. Процесс выполнения направления опишем в следующем предложении. Вначале пробуривается шурф до залегания устойчивой породы (от 4 до 8 метров), после этого в него вставляется труба необходимых параметров (диаметр, длина), пространство между трубой и шурфом заполняется бутовым камнем и заливается слоем цемента.

После направления пробуривается некоторый участок диаметром до 800 мм и глубиной до 400 м, который закрепляется обсадными трубами (кондуктор). Пространство за трубами также нужно зацементировать. Кондуктор изолирует неустойчивые породы, которые осложняет бурение.

Промежуточная колонна

Промежуточная колонна устанавливается и цементируется только в случае невозможности пробурить скважину нужной глубины после установки кондуктора. Причины могут быть разные – сложные горизонты, необходимость перекрывать продуктивные пласты. Таких колонн может быть несколько.

Эксплуатационная колона

Эксплуатационная колона нужна для подъема воды от забоя скважины к устью. Пространство между эксплуатационной колонной и стенкой скважины тоже цементируют.

В целом устройство водяных скважин выглядит примерно так. Если породы достаточно устойчивы, то зона скважины у забоя не цементируется, а оборудуется только необходимыми фильтрами. В таком случае скважину используют без крепления ее ствола.

Исследования скважин

СПД уделяет пристальное внимание проведению промыслово-геофизических и гидродинамических исследований скважин, реализуя обширную программу изучения пласта на начальных этапах бурения и добычи. Данная работа помогает получить информацию о статических и динамических свойствах коллектора и проанализировать результаты эксплуатации скважин, что позволяет компании снизить основные риски разработки и получить необходимую информацию для эффективного управления процессом разработки месторождений.

Программа изучения коллекторских свойств пластов и сбора данных по скважинам состоит из двух этапов: 1) разведка/бурение/освоение скважин и 2) добыча. На первом этапе собирается фундаментальная информация о геологических, петрофизических свойствах пласта, свойствах пластовых флюидов. Для этого отбираются и анализируются образцы пластовых флюидов и керна, проводятся каротаж и испытание скважин. Изучение залежей нефти в процессе добычи включает каротаж, гидродинамические исследования, определение текущей нефтенасыщенности через обсадную колонну за счет закачки меченых жидкостей.

В каждой эксплуатационной скважине Салымского нефтепромысла проводится стандартный комплекс геофизических исследований (ГИС). Он обязательно включает плотностный каротаж, гамма-каротаж, метод собственной поляризации, кавернограмму, нейтронный и акустический каротаж, а также современные модификации многозондовых электрических методов. За годы реализации Салымского проекта СПД достигла значительных успехов в этом направлении. Типовые каротажные исследования осуществляются единой связкой приборов за одну спускоподъемную операцию, что позволяет сократить время с 16 до 5 часов.

При проведении геофизических работ в скважинах с большим отходом используется технология каротажа на бурильных трубах (TLC),запатентованная компанией «Шлюмберже». На Салымском нефтепромысле применяется каротаж через бурильные трубы с использованием приборов SlimAccess («Шлюмберже») и ComboTool (КНГ), а также каротаж на жестком кабеле.

В каждой пятой скважине СПД проводит гидродинамический каротаж, в каждой двадцатой – применяет ядерномагнитный метод. Компания применяет и ряд других современных высокотехнологичных методов: электрические и акустические микросканеры, диполярный широкополосный акустический метод, поверхностное и скважинное микросейсмическое прослушивание, вертикальное сейсмическое профилирование. Для отбора пластовых флюидов и образцов горных пород специалисты СПД и ее подрядных организаций применяют кабельные пластоиспытатели и боковые керноотборники.

В каждой двадцатой скважине эксплуатационного фонда и во всех новых разведочных скважинах СПД осуществляет отбор керна с сохраненным естественным насыщением. В настоящее время проходка с отбором такого высокоинформативного керна составляет около 2000 м. При этом вынос и сохранность каменного материала составляют в среднем 98%. За годы реализации Салымского проекта СПД и ее подрядной организации «СибБурМаш» удалось значительно улучшить показатели по отбору керна. Общее время операции сократилось с 6 суток до 2, а средняя длина поднимаемого керна за один рейс возросла с 6-12 м до 36-48 с рекордным показателем в 72,6 м.

С целью исследования остаточной нефтенасыщенности за фронтом заводнения специалисты СПД осуществили отбор керна с сохраненным насыщением в одной из скважин уплотняющего фонда, которая вскрыла разрез с наличием обводненных зон. Кроме того, на Салымском нефтепромысле ведется активное тестирование геофизических методов оценки нефтенасыщенности через обсадную колонну — специальный электрический и углеродно-кислородный каротаж.

СПД регулярно проводит промыслово-геофизические исследования профиля притока и закачки и состава флюидов, поступающих в ствол скважины, с применением Y-образных байпасных установок. Данная технология позволяет осуществлять спуск геофизических приборов под электроцентробежным насосом (ЭЦН) и проводить исследования в условиях естественной эксплуатации скважин. Эта технология обеспечивает возможность регистрации дебита в любой момент добычи без подъема компоновки.

Особо внимание СПД уделяет интерпретации информации, обеспечению эффективного управления данными и их сохранности. На Салымском нефтепромысле каротажная информация, произведенная подрядной сервисной геофизической компанией, загружается в «полевой» проект программы обработки и интерпретации данных ГИС. Специалисты полевой геологической группы СПД подготавливают предварительное заключение о качестве полученных данных и свойствах разреза скважины. Затем эта информация поступает в головной офис компании, где специалисты петрофизической службы проверяют и при необходимости корректируют результаты «полевой» интерпретации. Итогом этой работы является развернутое заключение о свойствах вскрытых пластопересечений, содержащее всю необходимую информацию, с помощью которой технологи СПД вырабатывают перфорационную стратегию и осуществляют подбор насосного оборудования.

В Пермском крае запустили первые умные нефтяные скважины — Реальное время

Фото: Лина Саримова

Накануне в России запустили первые цифровые двойники реальных нефтяных скважин на одном из месторождений Пермского края. Корреспондент «Реального времени» побывал на запуске «умных скважин» и выяснил, какие возможности они открывают перед нефтяниками. Отмечается, что пока это первый полноценно функционирующий подобный проект в России, однако в скором времени «цифра» придет и в Татарстан.

«Проект не такой дорогой, как может показаться»

Чтобы посмотреть на то, какие возможности перед нефтяной отраслью открывает промышленный интернет, в Пермский край прибыли журналисты из нескольких регионов России: помимо Татарстана «умными скважинами» заинтересовались коллеги из Уфы, Оренбурга, Тюмени и Екатеринбурга. Церемония запуска при участии местных чиновников, а также руководителей региональных отделений нефтяной компании «Лукойл» и телеком-оператора «Ростелеком», проходила в Центральной инженерно-технологической службе ООО «Лукойл-Пермь», расположившейся в городе Оса, что в 140 километрах от Перми.

Сам ЦИТС, на базе которого вчера были презентованы «умные скважины», представляет собой четыре цеха добычи нефти и газа, 16 нефтяных месторождений, находящихся в разработке, а также 1 916 скважин добывающего фонда. Годовая добыча подразделения — 2,6 млн тонн нефти.

Церемония запуска при участии местных чиновников, а также руководителей региональных отделений нефтяной компании «Лукойл» и телеком-оператора «Ростелеком», проходила в Центральной инженерно-технологической службе ООО «Лукойл-Пермь»

Площадкой для совместного проекта пермских нефтяников и «Ростелекома» стало Аспинское месторождение, запущенное еще в 1967 году. Его общий фонд составляет 67 скважин, а суточная добыча достигает порядка 890 тонн нефти. Работа над проектом началась полтора года назад. Как пояснил генеральный директор «Лукойл-Пермь» Олег Третьяков, компания долго находилась в поиске решения по сбору данных с Аспинского месторождения в условиях стесненного бюджета: «Какие-то дополнительные большие инвестиции, как на Севере региона, мы были просто не в состоянии сделать — не пропускала экономика». Решением этой задачи стал цифровой двойник, запущенный совместно с телеком-оператором.

Отметим, что представитель «Ростелекома» не стал озвучивать размер инвестиций, сославшись на то, что это частный проект. В свою очередь и Олег Третьяков ушел от ответа на вопрос о затратах, сказав, что «это, конечно, не бесплатно». При этом глава «Лукойл-Пермь» уточнил, что вложенные средства окупятся в течение 5 лет, поскольку проект «не такой дорогой, как может показаться».

К слову о деньгах: в течение всей презентации спикеры неоднократно подчеркивали, что пермская «цифровая скважина» на 90% состоит из отечественных разработок. Кажется, представители компаний, работавших над этим проектом, были искренне удивлены тем, что наше многострадальное импортозамещение все-таки работает.

— Главным открытием стало то, что 90% можно сделать здесь, в России, своими руками. Даже программирование чипсета! Комплектующие поставлялись из разных регионов. Это честное импортозамещение, начиная с железа и заканчивая софтом. Здесь абсолютно управляемая себестоимость и можно ее разрабатывать с местными специалистами, — высказался директор макрорегионального филиала «Урал» ПАО «Ростелеком» Сергей Гусев.

В данный момент измерительными коммутаторами оборудованы 43 из 67 скважин Аспинского месторождения

Как это работает?

Основой запущенного накануне проекта является беспроводная технология LoRaWAN. Физически — это радиосвязь, которая работает на частоте 868 мегагерц. Как это выглядит на месторождении: на устье скважины устанавливается коммутатор передачи данных, сигнал с которого поступает на базовую станцию LoRaWAN с последующей передачей информации в центр управления.

— В центре управления создается цифровой дубль скважины, который фиксирует заданные параметры объекта (давление, температуру, загазованность) и позволяет оператору управлять скважиной на расстоянии. При необходимости более точных измерений количество параметров скважины или трубопровода можно увеличить до десятков, также можно выставить посекундную частоту сбора данных. Благодаря автоматизации процессов и контролю за удаленными объектами управляющий персонал в любой момент может увидеть, что происходит на объекте, — поясняет директор уральского филиала «Ростелекома» Сергей Гусев.

В данный момент измерительными коммутаторами оборудованы 43 из 67 скважин Аспинского месторождения, где был реализован совместный проект «Лукойла» и «Ростелекома».

В целом использование цифрового двойника дает нефтяникам возможность онлайн-контроля технологического оборудования, а также удаленного управления скважиной

Какой от этого эффект?

В целом использование цифрового двойника дает нефтяникам возможность онлайн-контроля технологического оборудования, а также удаленного управления скважиной и изменения параметров работы скважины в режиме реального времени, однако эффект от запуска «умных скважин» этим не ограничивается.

— Если раньше время реагирования доходило до целых суток, то сегодня с запуском этой технологии и центра, где сидят специалисты, которые все это видят, процесс реагирования сокращается до минимума. Произошло отклонение по скважине, в течение часа специалисты пообсуждали, дали команду подразделению на местах, и в течение часа они сидят и контролируют выход ответной информации: что со скважиной, что они с ней сделали, чтобы она начала работать в нормальном режиме. Раньше время простоя оборудования было очень серьезным. Эта технология помогает сократить за год порядка 28% потерь по добыче, — рассказал генеральный директор «Лукойл-Пермь» Олег Третьяков.

Директор уральского филиала ПАО «Ростелеком» Сергей Гусев подтверждает: тестовая эксплуатация, которая шла последние пару месяцев, уже показала меньше простоя и больше добычи.

Дмитрий Ажгихин: «Мы ушли от постоянного дерганья персонала и сервисных организаций на объекты. На данный момент персонал проводит визуальный просмотр один раз в смену»

О том, какие плюсы для нефтяников можно увидеть в использовании цифрового двойника скважины, также рассказал Дмитрий Ажгихин: «Мы ушли от постоянного дерганья персонала и сервисных организаций на объекты. На данный момент персонал проводит визуальный просмотр один раз в смену. Раньше они приезжали сюда по два-три раза, чтобы снять параметры, переключали, запускали скважины — теперь все производится с пульта диспетчера. Мы получаем постоянный онлайн-контроль за состоянием оборудования, можем управлять параметрами работы скважины, дистанционно включать и запускать скважины и так далее».

По словам гендиректора «Лукойл-Пермь», данный проект «в законченном виде сегодня является первым в России: у коллег с других территорий пока идет предпроектная подготовка и обсуждение техзаданий». Однако, по информации «Реального времени», в ближайшей перспективе цифровизация доберется и до татарстанских нефтяников — проект будет реализован совместно с тем же телеком-оператором.

Лина Саримова, фото автора

ПромышленностьНефтьТехнологииТелекоммуникации Татарстан

«Таас-Юрях Нефтегазодобыча» пробурила первую в мире многозабойную скважину по новой технологии

Компания «Таас-Юрях Нефтегазодобыча», входящая в нефтедобывающий комплекс НК «Роснефть», пробурила первую в мире 15-ти забойную горизонтальную скважину*.

Уникальный проект реализован на Среднеботуобинском месторождении.  Многозабойная скважина имеет инновационную конструкцию, которая состоит из 15 боковых стволов, каждый из которых  делится еще на два. В отличие от многозабойных скважин, пробуренных по технологии «Fishbone», конструкция новой скважины намного сложнее. Специалисты  «Таас-Юрях Нефтегазодобыча» назвали ее «березовый лист».

Скважина №2087 имеет самую большую протяженность проходки по коллектору в России. Общая длина скважины 12 792 м, а проходка по коллектору — 10 310 метров. Таким образом, предприятие превысило собственный рекорд более чем на 4 000 метров.

Новая конструкция скважины обеспечит эффективную разработку нефтяного пласта, который имеет газовую шапку. Стартовый дебит скважины составил 401,5 тонн нефти в сутки.

Реализация уникального проекта стала возможной благодаря эффективному сотрудничеству проектной команды НК «Роснефть» – специалистов ООО «Таас-Юрях Нефтегазодобыча», Иркутского филиала РН-Бурение, корпоративных институтов ООО «ТННЦ» и АО «ИГиРГИ».

Справка:

ООО «Таас-Юрях Нефтегазодобыча» осуществляет деятельность на 10-ти лицензионных участках, расположенных на территории Республики Саха (Якутия). Предприятие занимается разработкой Центрального блока и Курунгского лицензионного участка Среднеботуобинского нефтегазоконденсатного месторождения, которое входит в число самых крупных активов «Роснефти» в Восточной Сибири.

В 2016 году на базе «Таас-Юрях Нефтегазодобыча» был сформирован международный хаб, где «Роснефти» принадлежит 50,1%, консорциуму индийских компаний (состоит из Oil India Limited, Indian Oil Corporation Limited и Bharat PetroResources Limited) – 29,9% и 20% – международной компании ВР.

*по данным анализа открытых источников

Управление
информационной политики
ПАО «НК «Роснефть»
22 января 2020 г.

Освоение газовых и нефтяных скважин

Перед вводом нефтегазовых скважин в эксплуатацию последним этапом процесса подготовки является их освоение и испытание. Первое необходимо для «запуска» притока в скважину энергоносителя, второе представляет собой начальный, «тестовый» режим работы, с параллельным снятием показателей эффективности и принятием решения о дальнейшей судьбе забоя.

Освоение скважин

Традиционное освоение скважин месторождения начинается после завершения всех основных этапов работ – бурения, раскрытия пластов и перфорирования обсадных колонн. Очевидно, что поверхности пластов и призабойных зон при этом сложно назвать чистыми – бурильные работы оставляют после себя глинистые корки и взвеси, а сильнейшая вибрация при перфорации заставляет прилежащие слои грунта практически слипаться. В результате проницаемость их падает практически до нуля, и для вызова притока в скважину подобную ситуацию приходиться исправлять.

Решение состоит в организации в скважине депрессии (иначе говоря – создания области пониженного давления, значительно уступающего по величине собственному давлению внутри пластов нефти или газа). При этом не следует упускать из виду тот факт, что в пластах с наиболее высокими показателями внутреннего давления резкая депрессия может вызвать неконтролируемый прорыв и фонтанирование энергоносителя – в отдельных случаях могущее вызвать еще и пожары.

Способы освоения скважин методами вызова притока

На сегодняшний день освоение нефтяных и газовых скважин осуществляется шестью различными методами:
  • тартанием
  • свабированием
  • заменой жидкости в скважине на менее плотную
  • компрессией
  • прокачиванием газожидкостных смесей
  • откачиванием скважинных жидкостей насосом

При этом фланцы обсадных колонн в обязательном порядке оснащаются задвижками, способными выдержать сверхвысокое давление и остановить (если возникнет такая необходимость) внезапное фонтанирование.

  • Освоение скважин тартанием

    Основным механизмом удаления жидкости при этом методе служит своеобразный «ковшик» в виде желонки с клапаном и штоком, опускающийся в скважину на канате. Производительность такого способа крайне мала – и его использование в 21 веке оправдывается только качественным извлечением глинистых растворов и осадков.

  • Освоение свабированием

    В данном случае механизмом откачки служит уже не желонка, а снабженная клапанами с эластичными манжетками труба. Производительность этого процесса в 10-20 раз превосходит предыдущий, и на вертикальных скважинах метод применяется достаточно часто.

  • Освоение заменой жидкости

    Способы освоения скважин этим методом заключаются в вытеснении под давлением из ствола шахты плотной глинистой взвеси путем промывки. Промывочной жидкостью при этом служит дегазированная нефть либо обычная вода, причем направление промывки может быть и прямым, и обратным.

  • Освоение компрессией

    Данный способ базируется на закачке в скважинную жидкость воздуха (либо любого иного газа) с помощью компрессора. Насыщение смеси газом значительно понижает ее общую плотность и, как следствие, уровень давления. К сожалению, на глубоких (до 5 км) и неустойчивых коллекторах метод неприменим.

  • Освоение прокачкой газожидкостных смесей

    Такое освоение нефтяных скважин во многом схоже с предыдущим по конечному результату. Отличие же состоит в самом процессе – где вместо насыщения газом внутренней жидкости она заменяется на уже газированную с заранее заданной величиной давления.

  • Освоение скважин откачиванием скважинных жидкостей насосом

    Так производится, прежде всего, освоение горизонтальных скважин, а также освоение газовых скважин с пониженным давлением в пластах. Метод известен своей эффективностью – но лишь при условии отсутствия нужды в значительной депрессии.

Испытание скважин

Какими бы ни были способы освоения скважин – без дальнейшего испытания подготовленной шахты запускать ее в эксплуатацию запрещается. Тестирование обычно производится в различных режимах, и по итогам испытаний выводят зависимость «депрессия-дебит» в виде графика. Предельные пики индикации на нем и будут теми режимами, на которых приток должен быть максимальным.

Длительность испытательного процесса обычно составляет 3-4 суток (со снятиями показаний дебита и забойного давления каждые 24-36 часов, а давления в устье – каждые 2-4 часа). Далее запускается процесс пробной эксплуатации в режимах, являющихся оптимальными (причем при многопластовости забоя испытательные процессы ведутся от нижних пластов к верхним).

Итоги испытаний фиксируются в результирующем акте – и, в зависимости от них, скважина либо передается в полноценную эксплуатацию, либо консервируется, либо (если результаты негативны) – готовится к ликвидации.

Компоненты системы скважин — Wellowner.org

Обсадная труба

Обсадная труба — это трубчатая конструкция, которая устанавливается в пробуренную скважину для поддержания раскрытия скважины. Наряду с цементным раствором обсадная труба предотвращает попадание потенциально загрязненной поверхностной воды в подземную зону водоносного горизонта и предотвращает смешивание загрязнителей с водой. Обсадная труба также удерживает нестабильные грунтовые материалы, чтобы они не проваливались в скважину. В некоторых штатах или местных органах власти есть законы, требующие минимальной длины оболочки.

Наиболее распространенными материалами для обсадных труб скважин являются углеродистая сталь, пластик (чаще всего, но не исключительно ПВХ) и нержавеющая сталь. Различные геологические образования и качество грунтовых вод определяют, какой тип обсадной трубы можно использовать. Например, части страны, где под землей находится хард-рок, строго известны как «стальные штаты».

Жители некоторых районов могут выбирать между сталью и ПВХ, оба из которых имеют свои преимущества. ПВХ легок, устойчив к коррозии и относительно прост в установке подрядчикам.Однако он не такой прочный и не такой жаростойкий, как сталь. Однако сталь подвержена коррозии, на ней может образовываться накипь, и она может стоить дороже, чем ПВХ.

Некоторые подрядчики также используют обсадные трубы из бетона, стекловолокна и асбестоцемента.

Заглушки колодцев

На верхней части обсадной колонны должна быть утвержденная крышка колодца. Он должен плотно прилегать, чтобы мусор, насекомые или мелкие животные не могли попасть в систему колодцев.

Крышки колодцев обычно изготавливаются из алюминия или термопласта и включают вентилируемый экран, чтобы можно было уравнять разность давлений внутри и снаружи обсадной трубы при перекачке воды из колодца.

Кожух и крышка должны выступать на высоте не менее 12 дюймов над землей. Если колодец находится рядом с рекой или ручьем, он должен выходить, по крайней мере, за уровень паводка, чтобы предотвратить загрязнение грунтовых вод переливом.

Для получения информации о заглушках скважин щелкните здесь.

Грохоты скважин

Грохоты для колодцев — это фильтрующие устройства, используемые для предотвращения попадания излишков осадка в колодец. Они прикрепляются к дну обсадной колонны или в перекрываемых водоносных зонах, позволяя воде проходить через скважину, не допуская попадания большей части гравия и песка.Самыми популярными экранами являются сплошные щелевые, щелевые и перфорированные трубы.

Перфорированная труба — это отрезок обсадной трубы, в котором просверлены отверстия или прорези, часто после установки обсадной колонны, перфорированные на месте. Это неэффективно для водоносных горизонтов, содержащих много песка и гравия, потому что в них есть широкие отверстия.

Сита с непрерывной прорезью изготавливаются из проволоки или пластика, обернутого вокруг ряда вертикальных стержней. Эта конфигурация обеспечивает согласованные, регулярные щелевые отверстия, которые могут быть сконструированы в соответствии с размерами частиц в просеиваемой зоне.Щелевые экраны для труб, которые имеют наименьшее количество открытых участков, имеют прорези, вырезанные на станке в стальном или пластиковом корпусе на заданных расстояниях. Оба они обычно устанавливаются с фильтрующим узлом (гравийным фильтром) , который способствует просеиванию и стабилизации скважины.

Бесконтактные адаптеры

Бескамерные переходники

обеспечивают санитарное и морозостойкое уплотнение между обсадной трубой колодца и водопроводом, ведущим к дому владельца системы колодцев.

После определения линии промерзания на участке, где устанавливается скважина, переходник подключается к обсадной трубе скважины ниже линии промерзания.Затем вода из колодца отводится горизонтально у адаптера, чтобы предотвратить ее замерзание.

Для получения дополнительной информации о материалах, используемых в системе водозабора, обратитесь к профессиональному подрядчику в вашем районе.

4 типа колодцев, о которых вам следует знать

Если вы ищете альтернативный источник воды для своего дома, вам следует подумать о том, чтобы выкопать колодец. Когда вы решите установить на своем участке колодец, важно понимать, какие типы колодцев доступны, чтобы вы могли принять наилучшее решение.Также важно поговорить со специалистом, прежде чем вы примете это важное решение. От того, какой колодец вы выберете, зависит качество и количество воды, которую вы получите. Это также повлияет на процесс обслуживания, который вам потребуется.

1. Вырытый колодец

Вырытый колодец неглубокий и не лучший вариант для питьевой воды. Колодцы этого типа представляют наибольший риск загрязнения водопровода из-за плохой защиты от поверхностных вод. Вырытый колодец обычно представляет собой яму большого диаметра, обычно более 2 футов шириной, и ее можно построить вручную или с использованием землеройного оборудования.Колодцы большого диаметра обычно сооружают из гофрированной оцинкованной стали или сборной бетонной плитки. Старые колодцы часто строятся из камня, кирпича или дерева, и они очень чувствительны к просачиванию поверхностных вод.

2. Пробуренная скважина

Пробуренная скважина строится с использованием бурового станка, и они обычно имеют среднюю глубину около 15 м или 50 футов, хотя некоторые скважины имеют глубину 30 м или 100 футов. Колодцы, которые обычно составляют около 2 футов в диаметре, строятся с использованием земляного шнека, и чаще всего используется бетон.Поскольку эти колодцы обычно неглубокие, они подвержены загрязнению. Помимо высокого риска загрязнения, низкий уровень воды означает, что колодцы часто первыми пересыхают во время засухи.

3. Скважина с забивным наконечником

Скважина с песчаным или забивным наконечником сооружается с использованием собранных отрезков трубы, которые вбиваются в землю. Эти колодцы обычно имеют небольшой диаметр — около 2 дюймов или меньше, а глубина — менее 50 футов. Колодцы такого типа можно устанавливать только в местах с относительно рыхлыми грунтами, такими как песчаные и гравийные водоносные горизонты.Их вбивают в землю или вставляют с помощью высокого давления воды, и часто их устанавливают только в местах с неглубоким грунтовым слоем, где мало камней или нет камней.

4. Пробуренная скважина

Пробуренные скважины часто относятся ко всем другим типам скважин, включая те, которые построены с использованием комбинации забивки и забивки. Пробуренные скважины для сельскохозяйственных нужд обычно имеют диаметр от 4 до 8 дюймов, и при правильном строительстве они представляют низкий риск загрязнения.Пробуренные скважины могут забирать воду из подземных водоносных горизонтов и вскрышных пород. Скважины вскрышных пород обычно состоят из песков и гравия, и они включают скважины, построенные в геологических материалах, которые находятся над коренными породами.

Большинство водяных колодцев имеют экран для колодцев, который пропускает грунтовые воды в колодец, защищая от попадания песка и других материалов. Отверстия в фильтре скважины имеют надлежащий размер, чтобы вода, свободная от отложений, могла стекать в скважину, одновременно улучшая связь между водоносным горизонтом и скважиной.Проблемы качества воды напрямую связаны с типом скважины, ее состоянием, глубиной и близостью к потенциальным источникам загрязнения.

Основные компоненты частной водозаборной скважины

Если вы направляетесь в дом, в котором есть собственный водопроводный колодец, или думаете о том, чтобы установить на своем участке собственный колодец, вооружиться знаниями — отличный способ начать. Чем больше вы знаете о том, как работают скважины, тем лучше вы будете готовы к этой новой ответственности.Первый шаг к хорошему пониманию — это изучение их ключевых компонентов.

Дополнительные сведения о колодцах также помогут вам понять, как за ними ухаживать и когда вам также необходимо вызвать экспертов. Имея это в виду, давайте более подробно рассмотрим различные ключевые компоненты, из которых состоит типичная система водозабора в жилых домах.

Скважинный насос

Безусловно, один из самых важных элементов любой колодезной системы, колодезный насос — это то, что работает, чтобы всасывать воду из-под земли, а затем направлять ее по трубам вашего дома.Вы можете найти водяные насосы в различных формах, включая центробежные насосы, струйные насосы и погружные насосы.

Обсадная труба

Обсадная труба — это в основном ее корпус. Это длинная трубчатая структура, которая формирует форму и структуру колодца, обеспечивая путь для воды, поднимающейся вверх. Он защищает воду от грязи, отложений и загрязнений. Материалы, используемые для изготовления обсадных труб скважин, обычно — это пластик или сталь (углерод или нержавеющая сталь) диаметром около 5 дюймов.Интересно отметить, что некоторые штаты фактически налагают ограничения на минимальную длину обсадных труб жилых скважин.

Крышка колодца

Определенно одна из самых важных характеристик вашего жилого колодца, крышка колодца — это то, что находится на верхней части обсадной трубы колодца и создает водонепроницаемое уплотнение, эффективно блокируя попадание в колодец таких вещей, как насекомые, бактерии и грязь. Ваше водоснабжение окажется под угрозой, если что-то не так с крышкой колодца. Чаще всего возникают трещины или неправильная установка.

Напорный бак

Напорный бак находится внутри вашего дома, но он по-прежнему подключен к стене и играет жизненно важную роль с точки зрения воды, которую вы используете каждый день. Вода поступает в этот резервуар из колодца, который может автоматически контролировать уровни давления и включать / выключать насос по мере необходимости.

Экран Well

Экран жилого колодца расположен в нижней части обсадной колонны. Он работает почти как фильтр, чтобы предотвратить попадание грязи, камней, песка и других отложений в колодец.У домовладельцев есть несколько вариантов использования экранов для колодцев: перфорированные, щелевые и сплошные.

Адаптер без ямы

Разработанный еще в 1950-х годах и используемый до сих пор, адаптер без ямы служит для соединения водосточной трубы в стене с основной водопроводной трубой, ведущей в ваш дом. Это небольшая, но важная часть современных колодцев, снижающая риск попадания загрязняющих веществ в колодец и исключающая опасность замораживания и воздействия на ваши водопроводные линии.

Лаборатория экологических испытаний питьевой воды Центр исследования воды

Лаборатория экологических испытаний питьевой воды Центр исследований воды

Рекомендуемые Ссылка:
LEED Сертифицированные учебные курсы — Зеленое строительство — Green Associate

Water-Research.net — Веб-сайт Посвящается информации для частных владельцев скважин, оценке
систем очистки воды и сточных вод и обучению / информационно-пропагандистской работе Программы — Нам нужны ваши Помощь.

Г-н Брайан Орам — лицензированный профессиональный геолог. и почвовед с более чем 20-летним опытом работы с землей и науки об окружающей среде. Г-н Орам проводил исследования и консультировал проекты, связанные с кислотным дренажем шахт (AMD), шахтным дренажем, программы мониторинга озер и ручьев, создание и мониторинг водно-болотных угодий, фильтрация оценка производительности завода, испытания новых устройств водоподготовки и системы, гидрогеологические оценки, геологические исследования, почвы испытания, морфологические оценки почвы, колодец бурение и строительство, проверка питьевой воды, комплект для проверки воды по почте программа и мелиорация земель.Г-н Орам также принимал участие в гражданском мониторинге и других программах экологического обучения для групп. в Соединенных Штатах, Европе и даже в бывшем Советском Союзе.

Домовладельцев Протестируйте свою воду в рамках программы
в рамках нашей программы тестирования питьевой воды для частных владельцев скважин

НУЖНО Базовые испытания, связанные с разработкой природного газа

Бесплатная помощь PA Жители
Гражданская база данных по подземным водам

Как насчет обмена ссылками — Количество посетителей — 1500 — 2000+ уникальных в день

Посетите наш онлайн-блог — Мой 2 цента — Хорошо, может быть квартал
Название: Пенсильвания Решения по охране окружающей среды

************************

Главная | Питьевой Справочные руководства по воде | Контакт Us
Доступный тест Параметры

Научные интересы, Финансируемые исследования и прикладные исследования

Информация для домовладельцев Тестирование воды

Экологические Темы — инфильтрация, проницаемость, почвоведение,
Защита устья скважины, подземные воды, водоразделы
Презентации в PowerPoint

Курсы повышения квалификации — Обучение OSHA, Инженеры, Геологи,
Устойчивость, Архитекторы, LEED Обучение и профессиональное обучение (AIA)

Мониторинг водосбора, Исследования, обучение,
Исследования озер и водосборов, гражданский мониторинг, программы добровольного мониторинга

Вода Библиотека — PDF-файлы по вопросам и темам, связанным с водой,
Tools для специалистов по окружающей среде, граждан и студентов
Практическое обучение и Семинары по наукам о Земле
Связи и горячие ссылки

| Поиск Наш сайт |

Центр водных исследований Центр водоразделов Citizen Science

Продвигайте свою страницу тоже

Новая партнерская программа

часть веб-дизайна Pros Network
«со специализацией в области образования и обучения профессий и устойчивого развития»

Перед бурением скважины

Эти важные шаги включают выбор площадки, бурение и испытание скважины с помощью насоса.Хотя следование рекомендациям на этой странице не гарантирует получение всей чистой воды, которая может вам понадобиться или которую вы хотите иметь, это значительно увеличит ваши шансы на получение чистой, надежной и продуктивной скважины, которая сможет удовлетворить ваши потребности.

Расположение

Исследование подземных вод не является случайным (или случайным). Избыточная дождевая вода просачивается в почву и камни под поверхностью земли, накапливаясь в зонах насыщения, называемых водоносными горизонтами. Колодец — это отверстие, пробуренное в водоносном горизонте, из которого небольшая часть грунтовых вод может быть откачана на поверхность для использования человеком.Это правда, что любая скважина, проникающая в водоносный горизонт, будет давать воду, но количество воды, добываемой из случайно расположенной скважины, может быть очень небольшим. Такие низкопродуктивные колодцы часто обеспечивают достаточное количество воды для бытовых или фермерских нужд. Если скважина должна обеспечивать поливную воду, обычно требуется более высокопроизводительная скважина.

Научные методы были разработаны для определения местоположения скважин, где они будут проникать в зоны трещиноватых пород, погребенных под поверхностью почвы. Скважины, расположенные в зоне трещиноватости породы, будут производить гораздо большее количество воды, чем скважины, пробуренные в зонах, где порода не имеет трещин.Обнаружение зон трещиноватости породы или, что еще лучше, нахождение пересечения двух зон трещиноватости может быть трудоемкой и дорогостоящей процедурой. Только геологи и инженеры, имеющие подготовку в области интерпретации аэрофотоснимков и гидрогеологии, имеют квалификацию для поиска скважин методом отслеживания трещин. Однако, если желательна скважина с высокой производительностью, гонорар консультантов за ее размещение стоит дополнительных выгод.

В дополнение к рассмотренным выше соображениям по размещению, которые относятся к поиску подходящей воды, колодцы должны располагаться на расстоянии не менее 50 футов от канализационных коллекторов и септиков; не менее 100 футов от пастбищ, участков поглощения канализационных систем, выгребных ям и скотных дворов; и не менее 25 футов от силоса.Также следует избегать участков, где грунтовые воды достигают 10 футов от поверхности почвы.

Бурение

Бурение скважины — это больше, чем просверливание ямы в земле. Готовая скважина будет состоять из скважины, вырубленной в водоносном горизонте, диаметром достаточно большого, чтобы принять обсадную трубу скважины (см. Рис. 1), в которую будет установлен насос. Следовательно, решение о том, какого размера должен быть насос для удовлетворения ваших предполагаемых потребностей, должно быть принято до начала бурения. Таблица 1 связывает необходимый размер обсадной трубы с размером насоса, необходимого для перекачивания различных количеств воды.Например, в 6-дюймовый корпус будут установлены насосы, которые могут перекачивать до 100 галлонов в минуту (галлонов в минуту). Если вы хотите перекачивать более 100 галлонов в минуту, вам потребуется 8-дюймовая обсадная колонна, которая потребует как минимум 10-дюймовой скважины. Эти решения будет принимать ваш бурильщик, но он должен знать ваши потребности.


Рисунок 1. Компоненты скважины.

Сама скважина может быть пробурена с использованием любого из нескольких типов буровых установок, включая ударные, роторные или различные комбинации. После того, как скважина будет пробурена в водоносный водоносный горизонт или через него, в продуктивной зоне следует установить скважинный экран.Зоны над продуктивным водоносным горизонтом должны быть обсажены для предотвращения обвалов, а кольцевое пространство между стволом скважины и обсадной колонной должно быть заполнено цементным раствором для предотвращения попадания загрязняющих веществ с поверхности в скважину.

16
Таблица 1. Диаметр обсадной колонны и ствола скважины для требуемой скорости закачки.
Размер ствола
(дюймы)
Размер обсадной колонны
(дюймы)
Скорость откачки
(галлонов в минуту)
6 4 менее 20 8197
от 20 до 100
10 8 от 75 до 175
12 10 от 150 до 400
14 12 от 350207 до 600 от 600 до 1300
24 20 от 1300 до 1800
28 24 от 1800 до 3000

Разработка

Процесс разработки скважины мелких частиц, оставшихся в результате бурения, и вымывания этих мелких частиц из гравия и водоносного горизонта между экраном скважины и первыми несколькими футами водоносного горизонта.

Разработка осуществляется нагнетанием, откачкой или любой другой операцией, которая заставляет воду проходить через зону разработки с высокими скоростями. За разработку скважины отвечает бурильщик. Правильно разработанные колодцы дадут больше воды, чем плохо разработанные.

После установки скважины остается вопрос: «Сколько воды можно выкачивать из скважины на постоянной основе?» Продолжительная производительность насоса определяется способностью горных пород водоносного горизонта перемещать воду к скважине под действием силы тяжести во время откачки скважины.Чтобы определить длительную откачивающую способность скважины, необходимо провести испытание насоса на скважине. Испытание насоса должно быть выполнено подрядчиком по бурению скважины в рамках контракта на бурение скважины. Желание провести испытание насоса должно быть разъяснено бурильщику до начала бурения, поскольку некоторые бурильщики не могут проводить испытания насоса. Обязательно используйте бурильщика, который сможет выполнить работу, включая проверку насоса.

Тестирование насосов

Когда скважина установлена, остается вопрос: «Сколько воды можно выкачивать из скважины на постоянной основе?» Поддерживаемая производительность насоса зависит от способности водоносного горизонта перемещать воду к скважине под действием силы тяжести во время откачки скважины.Чтобы определить длительную откачивающую способность скважины, необходимо провести испытание насоса на скважине. Испытание насоса должно быть выполнено подрядчиком в рамках контракта на бурение скважины. Желание провести испытание насоса должно быть ясно указано бурильщику до начала бурения, поскольку некоторые бурильщики не могут провести испытания насоса. Обязательно используйте бурильщика, который сможет выполнить все буровые работы, включая испытание насоса.

Было разработано несколько типов испытаний насосов, но все они предназначены для установления долгосрочной равновесной скорости, с которой вода будет течь к скважине и поступать в нее.Самым простым и понятным испытанием насоса является установка насоса в скважине после завершения этапа разработки и откачивание воды из скважины с постоянной скоростью. Сброшенная вода должна быть слита на некотором расстоянии от колодца, чтобы она не могла рециркулировать обратно в колодец во время испытания насоса. Скорость откачки должна быть достаточно большой, чтобы нагнетать скважину, но не настолько, чтобы откачать скважину всухую. Во время испытания насоса уровень воды в колодце должен измеряться и регистрироваться через регулярные промежутки времени, начиная с момента начала откачки и продолжаясь до остановки откачки.Перекачивание должно продолжаться не менее 24 часов (без перерыва) или до тех пор, пока уровень воды в колодце не останется на той же высоте при трех последовательных получасовых измерениях.

На рис. 2 схематически показаны уровни воды в геологической структуре, когда насос забирает воду из скважины. Конус депрессии образуется, когда вода удаляется из ствола скважины насосом, в результате чего уровень воды в скважине падает. Это падение уровня воды в колодце означает, что вода, окружающая колодец, находится на большей высоте, и гравитационная вода в породе начинает течь в ствол колодца.По мере того, как это продолжается, расстояние между исходным уровнем грунтовых вод и уровнем воды в скважине, или депрессия, увеличивается, образуя большой конус депрессии. В какой-то момент депрессия достигает точки равновесия, когда вода поступает в скважину с той же скоростью, что и откачивается из скважины. Это равновесие обычно достигается через 24-48 часов непрерывной откачки при постоянной скорости потока.


Рисунок 2. Гидравлика скважины.

Мощность скважины можно оценить, сначала определив ее удельную мощность.Удельная производительность Sc скважины — это производительность насоса Q в галлонах в минуту во время испытания насоса, деленная на депрессию s (в футах) через 24 часа или в состоянии равновесия. Другими словами, удельная производительность — это расход на фут просадки.

Sc = Q (галлонов в минуту) / с (фут)

Зная глубину колодца и место размещения постоянного насоса, можно принять максимально допустимую глубину воды в колодце на 10 футов выше постоянное расположение всасывания насоса. Разница в высоте между исходным уровнем грунтовых вод и максимально допустимой глубиной до воды составляет максимальную просадку, S max .Максимальный устойчивый сброс для скважины — это удельная мощность, умноженная на максимальную депрессию.

Q max = Sc (S max )

После завершения теста насоса вы получите представление о том, сколько воды может дать скважина. Теперь вы готовы приступить к проектированию ирригации.

Как работают скважины? — Последний колодец

В то время как многие люди в США считают воду само собой разумеющимся, жителям развивающихся стран повезло меньше.Фактически, более 350 миллионов человек в одной только Африке ежедневно страдают от последствий нехватки воды. Чтобы помочь положить конец водному кризису в Африке, многие организации поставили перед собой задачу обеспечить доступ к безопасной, чистой и надежной воде. Это может быть достигнуто путем рытья колодцев в общинах. Имея доступ к чистой воде, семьи по всей Африке могут наслаждаться лучшим качеством жизни, не опасаясь последствий для здоровья из-за антисанитарных источников воды.

Традиционные колодцы, выкопанные вручную

Из-за разнообразия геологии строительство колодцев в Африке может оказаться сложной задачей.Чтобы удовлетворить потребности африканских общин, вырыты колодцы нескольких типов. К сожалению, не все равны.

Самый простой тип колодцев, используемых в некоторых частях Африки, — это колодцы, вырытые вручную. Эти колодцы обычно имеют глубину 50 футов и более и лучше всего работают при большом количестве грунтовых вод. Однако есть определенные последствия, которые влекут за собой строительство и использование традиционных колодцев, вырытых вручную.

Во-первых, строительство таких колодцев может быть очень опасным, особенно для неквалифицированных рабочих.Из-за уровня опасности строительство вырытых вручную колодцев может привести к серьезным травмам и смерти. К тому же колодцы, вырытые вручную, подвержены загрязнению. Поскольку колодцы часто оставляют открытыми, мусор может упасть в колодец, что сделает его небезопасным для питья.

Когда колодцы, вырытые вручную, не самый выгодный вариант, это единственное решение в некоторых районах Африки. При правильной установке эти колодцы могут быть чрезвычайно эффективными.

Малозатратные мелководные скважины

Благодаря пожертвованию небольших буровых установок рытье колодцев стало проще и безопаснее.Эти портативные машины можно использовать для рытья колодцев глубиной до 200 футов. После достижения желаемой глубины устанавливается обсадная колонна для защиты скважины от обломков и предотвращения обрушения.

Затем над колодцем устанавливают временный насос, чтобы контролировать выход и качество воды. Если выясняется, что колодец соответствует нормам, его устанавливают на бетонную плиту и комплектуют ручным поршневым насосом прямого вытеснения. Эти новые колодцы остаются полностью закрытыми, чтобы вода оставалась чистой и безопасной для питья без обработки.

После того, как колодец построен, сельский комитет проходит обучение тому, как пользоваться колодцем и обслуживать его. Благодаря этому обучению они получают ценную информацию о каждом механическом компоненте насоса и о том, как определять местонахождение и устранять проблемы, если они возникнут.

Комитеты также часто проходят обучение по надлежащей санитарии и гигиене. Поскольку во многих частях Африки болезни часто передаются через воду, важно делиться информацией о том, как предотвратить распространение болезней и инфекций.

Скважины в развитых странах

Скважины

в высокоразвитых странах, таких как США, строятся немного иначе. В каждом штате США есть особые правила размещения колодцев для предотвращения таких проблем, как загрязнение и загрязняющие вещества.

Пробуренные скважины — это самый современный вариант, они строятся с помощью роторно-буровых или ударных машин, способных бурить на тысячи футов глубиной. Для этих колодцев требуется обсадная труба, которая помогает поддерживать проем колодца и не пропускать излишки воды и грязи.Пробуренные скважины имеют относительно низкий риск загрязнения из-за их глубины и использования упругих обсадных труб.

Скважины

в США обычно устанавливаются связанными, застрахованными и лицензированными профессионалами для обеспечения точности. Многие бурильщики и установщики скважинных насосов получают национальные сертификаты обучения в дополнение к требованиям штата.

Строительство колодцев в Африке

Нечистая вода представляет собой серьезную угрозу для миллионов мужчин, женщин и детей по всей Африке, особенно в Либерии и сельских регионах.К сожалению, дети больше всего страдают от нехватки воды и антисанитарных условий воды в этих районах. По оценкам, 2,2 миллиона детей умирают каждый год от диареи и других болезней, связанных с водой, которые легко предотвратить.

Большинство болезней, смертей и лишений в Африке можно свести к минимуму или устранить, предоставив семьям доступ к чистой безопасной воде. Здесь в игру вступает хорошее строительство. Строительство колодцев — это экономичный способ помочь бесчисленным общинам получить доступ к пресной воде, которую можно безопасно использовать для питья и купания.Стоимость строительства колодца может значительно варьироваться в зависимости от того, где строится колодец, размера колодца и технологии, используемой при строительстве. Однако средняя стоимость одной скважины для The Last Well составляет 3000 долларов и обслуживает в среднем 600 либерийцев.

«Последний колодец» ставит перед собой задачу обеспечить всю Либерию доступ к безопасной питьевой воде к 2020 году и проповедовать Евангелие. Чтобы узнать больше об этой причине или узнать, как вы можете принять участие, свяжитесь с The Last Well сегодня.

% PDF-1.4 % 673 0 объект > эндобдж xref 673 85 0000000016 00000 н. 0000002865 00000 н. 0000003012 00000 н. 0000003668 00000 н. 0000003814 00000 н. 0000003960 00000 н. 0000003989 00000 н. 0000004295 00000 н. 0000004607 00000 н. 0000005162 00000 н. 0000005189 00000 н. 0000005651 00000 п. 0000005923 00000 н. 0000006037 00000 п. 0000006183 00000 п. 0000006487 00000 н. 0000006774 00000 н. 0000007208 00000 н. 0000007600 00000 н. 0000007637 00000 н. 0000010793 00000 п. 0000013628 00000 п. 0000016531 00000 п. 0000018980 00000 п. 0000021422 00000 п. 0000021534 00000 п. 0000021925 00000 п. 0000022201 00000 п. 0000022604 00000 п. 0000022751 00000 п. 0000022778 00000 п. 0000023469 00000 п. 0000026261 00000 п. 0000026688 00000 п. 0000027136 00000 п. 0000027163 00000 п. 0000027190 00000 н. 0000027660 00000 н. 0000028118 00000 п. 0000028385 00000 п. 0000028533 00000 п. 0000028669 00000 п. 0000031087 00000 п. 0000033077 00000 п. 0000034864 00000 п. 0000036511 00000 п. 0000038048 00000 п. 0000038441 00000 п. 0000038847 00000 п. 0000039094 00000 н. 0000039388 00000 п. 0000062909 00000 п. 0000063002 00000 п. 0000063072 00000 п. 0000063315 00000 п. 0000063418 00000 п. 0000115444 00000 н. 0000115734 00000 н. 0000116260 00000 н. 0000126408 00000 н. 0000126478 00000 н. 0000140052 00000 н. 0000140122 00000 н. 0000140202 00000 н. 0000151924 00000 н. 0000152205 00000 н.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.