Вибій свердловини це:обладнання та конструкція

Для того щоб розуміти, що таке вибій свердловини, необхідно мати загальне уявлення про процес, його складових частинах їх призначення і повному виробничому циклі. Свердловина застосовується в різних областях і являє собою геологічну вироблення довжиною більшою, ніж діаметр. Складається з декількох елементів, незалежно від цільових особливостей споруди, конструкція штучного типу часто застосовується для видобутку води.

  • Конструкція свердловини
  • Відкритий забій
  • Забій, перекритий хвостовиком колони
  • Забій з фільтром
  • Перфоровані забої
  • висновок

Конструкція свердловини

забій свердловини це

Схема пристрою свердловини на воду з обсадною трубою

Конструктивні елементи свердловини такі:

  • Гирлі – початок;
  • Стінки – внутрішня шахта циліндричної форми;
  • Стовбур – все тіло шахти;
  • Забій – дно свердловини.

Крім цих понять є кілька технічних особливостей, які допомагають зрозуміти, з чого складається конструкція вибою свердловини і її обладнання. При бурінні, установка проходить через багато різних пластів грунту. Це можуть бути поклади, що вимагають зміцнення, від яких стовбур свердловини потрібно ізолювати або навпаки, вміст водоносного шару, наприклад, обов'язково має потрапити безпосередньо в саму свердловину. Тому важлива конструкція обладнання вибоїв свердловин. Загалом, елементи досить стандартні, їх просто запам'ятати:

  • Напрямок – це початок гирла, що складається з досить пухких або швидко розмивних порід. Зміцнення відбувається за допомогою выбуривания свердловини більшого діаметру, що доходить до потрібної глибини (покладів більш міцних порід). Отвір закривається трубою показаного розміру, проміжок між трубою і тілом шахти бетонується або засипається гравійною сумішшю.
  • Кондуктор – ділянка, що несе функціональне навантаження напрямки свердловини. Потребує зміцнення допомогою обсадної труби, яка створюється шляхом скручування декількох труб, кількість яких залежить від глибини свердловини. Також як і в першому випадку, простір між кондуктором і породними прошарками заливається цементним розчином.
  • Колона проміжного типу – це ділянка, що проходить глибше, ніж напрям і кондуктор, службовець для перекриття важких/слабких пластів порід, а також продуктивних, але не підлягають розробці шарів грунту. В залежності від глибини свердловини, проміжних колон може бути кілька. Для надійності ізоляції конструкцію потрібно цементувати.
  • експлуатаційна Колона – ділянка, призначена для розробки. Довжина від дна до гирла.
  • Забій – це кінцева частина свердловини, функція якої – вилучення води з пластів грунту. Сам пласт водоносного грунту має верхню межу, нижню і покрівлю.
забій свердловини

Схема пристрою телескопічною артезіанської свердловини

Конструкції вибоїв свердловин – найважливіший елемент буріння, розроблений для забезпечення наступного функціоналу:

  1. забезпечення механічної міцності потрібного шару;
  2. підвищена гідравлічна прохідність конструкції привибійної зони;
  3. доступність до інших верств, показаним для розробки, але поки зарезервованим;
  4. поділ впливу на прилеглі шари або зони горизонту продуктивного шару;
  5. за необхідності можливість дренажних робіт по всьому шару.

В залежності від відмінностей В умовах розробки, забойная частина може мати такий конструктивний тип:

  • відкритий забій;
  • попередньо перфорований забій, перекритий хвостовою частиною колони експлуатаційного властивості;
  • забій з фільтром;
  • перфорований забій.

Відкритий забій

обладнання вибою свердловини

Варіанти облаштування вибою свердловини

Це конструкція, що облаштована так, що експлуатаційна колона доведена до початку водоносного рівня і в цьому стані укріплена за допомогою цементного розчину або іншого способу. Після цього потрібний шар грунту розкривається приладами меншого діаметра, при цьому ствол залишається повністю відкритим.

Відкритий забій показаний у наступних випадках:

  1. при відомому пролегании розташування та меж ґрунтового шару;
  2. при необхідній стійкості порід;
  3. при невеликій товщині горизонту;
  4. при однорідності пласта, без вмісту структур, здатних до обвалення після набухання вологою.

Подібна конструкція не показана у випадку, коли в процесі розробки виникає необхідність впливу на окремі пропластки потрібного шару.

Рада! Конструкція відкритого забою характерна своєю підвищеною гідродинамічної ефективністю.

Недолік конструкції – неможливість розробляти окремі ділянки пласта або грунту, а також роздільно впливати на пропластки, побоюючись обвалу в результаті зменшення тиску всередині шару.

Забій, перекритий хвостовиком колони

обладнання вибоїв свердловин

Пристрій відкритого і закритого типу вибоїв

Таке спорудження свердловини передбачає опускання до підошви розроблюваного шару, зміцнення тіла шахти допомогою колони, оснащеної перфорацією, розташованої на висоті продуктивного пласта. Після цього колона закріплюється цементним розчином до верхнього рівня ґрунтового шару, при цьому перфорована частина залишається вільною.

Такі види вибоїв показані для використання на тих же умовах, що і звичайні, відкриті, але при цьому перфорована труба зменшує ризики обвалення пластів і зменшення діаметра робочої шахти.

Забій з фільтром

конструкція вибою свердловини

Пристрій свердловини з забійним фільтром

Облаштування забою з фільтром передбачає розташування обсадної колони від верхньої межі потрібного грунтового водоносного пласта і подальше закріплення колони. По ній в грунт опускається фільтрувальна конструкція, оснащена отворами, їх може бути стільки, скільки потрібно і форма також допускається будь-яка. Проміжний шар між трубою і фільтром перекривається сальником.

найпопулярніші моделі фільтрів кільцеві, гравійні або металокерамічні з щілиноподібними отворами, однак, їх ніхто не регламентує, як і форму конструкції. Подібні забої служать для фільтрації рідини або продукту від сторонніх домішок, але при цьому відсутність привибійної зони, а також складність в обладнання свердловини зумовили нечасте застосування конструкцій в життя.

Перфоровані забої

що таке вибій свердловини

Схема перфорованого типу вибою свердловини

Це система, устаткована наступним чином: отвір пробурюється до потрібної позначки, але в процесі буріння позначається залягання всіх продуктивних шарів, при цьому намічаються об'єкти для розробки (їх може бути досить багато). Після заглиблення обсадної труби, відстань від меж труби до тіла шахти цементується, але тільки до перфорационного шару, що знаходиться в області залягання потрібного шару. Переваги такого буріння очевидні:

  • хороша ізоляція пропластов;
  • можливість одночасної розробки декількох продуктивних шарів;
  • збереження експлуатаційних якостей свердловини гранично довго (до повної втрати водоносних шарів.

При необхідності та для збереження чистоти надходить продукту, свердловина обладнується фільтром. Але тільки в тому випадку, коли немає вкраплень цементованих піщаних покладів.

висновок

Різноманітна за своїм особливостям конструкція вибоїв свердловин включає також багатостовбурні свердловини. Це системи, оснащені розгалуженнями в межах одного продуктивного шару. Розгалуження відходять у різні боки по пласту, і їх може бути більше 5-7 штук, залежно від необхідності розробки. Для створення системи потрібен штучний забій з привибійної частини, споруджується нижче відсіків передбачуваних розгалужень від основного стовбура шахти. При цьому, штучно створений забій перекриває стовбур.

Вибір конструктивних особливостей залежить від характеристик порід, призначення буріння, глибині залягання продуктивного пласту, наявності або відсутності осыпных порід і їх здатності до напитыванию вологою, а також від необхідності і можливості обладнання привибійної частини.