Файл: Сооружение высокодебитных водозаборных и дренажных скважин..pdf

под рамой и опирающейся на шпальную выкладку, как это показано на рисунке 33.

Для облегчения подвозки оборудования, труб и фильтров к станку целесообразно проложить легкую узкоколейную железную дорогу с двумя тележками

(рис. 34).

Отстойник промывочной жидкости обычно открывав ют на расстоянии 5—7 м от буровой установки. Объем' отстойника должен превышать геометрический объем выработки с учетом разуплотнения породы в 1,5—2 ра­ за. Его можно уменьшить, если на площадке есть эскаваторы, которые проводят периодическую очистку отстойника от шлама. В тех случаях, когда бурение сква­ жин с обратной промывкой ведут на территориях с плот­ ной застройкой и отрыть отстойник невозможно, пульпу сбрасывают в металлические передвижные емкости, установленные на трейллерах, с последующей их тран­ спортировкой для очистки. Котлован для отстоя породы отрывают экскаватором с ковшом или лопатой, а также бульдозером.

Сохранение воды в отстойниках осложняется, если породы представлены сухими песками с большой прони­ цаемостью. Для уменьшения фильтрационных потерь применяют глинистый раствор или тонкую полиэтилено­ вую пленку, которыми вначале изолируют отстойники для сброса промывочной жидкости.

В целях предупреждения размыва устья скважины водой, протекающей из отстойника, целесообразно про­ ложить к скважине переливную трубу или деревянный короб на глубине 0,3—0^5 м. Следует иметь в виду, что

59

в процессе бурения это переливное устройство может заиливаться породой н потребуется его очистка.

В Югославии отстойники для шлама устраивают большой площадью и относительно малой глубиной (около 1 м ), что способствует лучшему очищению про­

мывочной жидкости.

Вода как промывочная жидкость и ее влияние на производительность скважин. При данном способе буре­ ния в качестве промывочной жидкости применяют чистую воду, а в необходимых случаях и глинистый рас­ твор. Промывочная жидкость удерживает стенки сква­ жины от обвала и транспортирует из забоя разбурен­

ную породу.

Глинистый раствор с использованием бентонитовых и местных глин применяют при бурении в неустойчивых породах, залегающих в кровле водоносного горизонта.

Промывочная жидкость, обогащенная глинистыми коллоидальными частицами, образуется в тех случаях, когда в кровле залегают мощные и мелкие пропластки глин и суглинков. Их проходка повышает вязкость и удельный вес промывочной жидкости.

При вскрытии водоносных горизонтов, представлен­ ных песками различной крупности, промывочная жид­ кость может влиять на их проницаемость. Установлено резкое понижение проницаемости мелкозернистых и гли­ нистых песков при разбуривании их водой, обогащенной глинистыми частицами. По этим причинам при входе бурового инструмента в породы водоносного горизонта рекомендуется сменить промывочную жидкость на чи­ стую воду как в стволе самой скважины, так и в емко­ сти (отстойнике).

Обеспечение водой буровой установки зависит от местных условий. Можно подавать воду в емкость авто­ цистернами либо подкачивать ее насосами из соседних скважин, открытых водоемов или каналов.

При неограниченной подаче воды и в тех случаях, когда имеется возможность сбрасывать пульпу на тер­ риторию без опасности ее заболачивания, бурение ведут чистой водой (без оборота).

Степень деформации пород в призабойных зонах в зависимости от состояния промывочной жидкости иссле­ довалась на участках Каменского и Знаменского верти­ кальных дренажей Каховского водохранилища. Во вре­ мя опытов изучали изменения проницаемости пород в

60

призабойной зоне скважин пропорциональна величине

&2п-

Исходные данные для расчета и полученные значе­ ния сопротивлений приведены в таблице 5. Сопротивле­ ния призабойных зон скважин, пробуренных роторным способом с обратной промывкой на воде, изменяются от 2,26 до —1,04. Характерно, что отрицательные значения t2n отмечались для скважин № 181, 182, 184, где в раз­ резе нет глинистых покровных отложений, а максималь­ ные значения сопротивлений наблюдались при наиболь­ шей мощности глин и суглинков над водоносным гори­ зонтом. Однако были случаи, когда при прочих равных условиях сопротивления существенно отличались (сква­ жины № 76 и 77).

В то же время фиксирование в некоторых случаях далее при наличии в разрезе глинистых пород отрица-

Т а б л и ц а 5

Сопротивления фильтров, обусловленные бурением скважин различными способами на участке Каменской дренажной завесы

Р о т о р н ы й с п о с о б с п р я м о й п р о м ы в к о й

г л и н и с т ы м р а с т в о р о м

62

тельных значений £2п свидетельствует о благоприятных перспективах в улучшении технологии бурения ротор­ ным способом с обратной промывкой.

Скважины, пробуренные роторным способом с гли­ нистой промывкой, характеризуются высокими значе­ ниями £гт иногда в десятки раз превышающими гидрав­ лические сопротивления пород в призабойных зонах скважин, пробуренных с обратной промывкой на чистой воде.

Очевидно, при залегании в верхней части разреза глинистых образований необходимо усовершенствовать технологию проходки скважин для предотвращения воз­ можности глинизации призабойных зон естественным глинистым раствором. Для этого на участках береговых вертикальных дренажей Каховского водохранилища проведены исследования возможности предотвращения кольматационных явлений путем замены образующегося естественного раствора перед вскрытием водоносного пласта на чистую воду.

Исходные расчетные данные и полученные значения сопротивлений приведены в таблице 6.

Отрицательные значения £2п свидетельствуют об улучшении фильтрационных свойств пород в призабой­ ной зоне в процессе освоения скважин.

Сопротивления призабойной зоны при вскрытии водоносного пласта с заменой естественного глинистого раствора на чистую воду

63