Кріплення стінок свердловин.

1.8.1. К о н с т р у к ц і я с в е р д л о в и н и. Конструкцією свердловини називається її технічний розріз, у якому вказані діаметри буріння за інтервалами глибини, діаметри та глибини спуску колон обсадних труб, а також місця та способи тампонування.

Тампонування свердловини це заповнення кільцевого простору між низом колони обсадних труб та стінками свердловини щільною водонепроникною речовиною (глиною, цементним розчином або ШТС- швидкотвердіючою сумішшю). Тампонаж здійснюється з метою ізоляції корисної копалини (твердої, рідкої або газоподібної) від надходження в неї поверхневих та підземних вод або для ізоляції продуктивного водоносного горизонту від забруднення некондиційними водами.

Проектна конструкція свердловини складається на підставі геологічного розрізу з урахуванням фізико-механічних властивостей г.п., глибини свердловини, необхідного кінцевого діаметра свердловини, мети проходки свердловини та способів її буріння.

При проектуванні буріння свердловин у нестійких породах (сипких, тріщинуватих, кавернозних) слід передбачити застосування промивки глинястим розчином або кріплення стінок свердловини обсадними трубами. Там, де необхідно ретельно ізолювати один горизонт віл інших, передбачити тампонування колони обсадних труб глиною або цементом.

Кінцевий діаметр свердловини вибирається залежно від мети буріння. При розвідці твердих корисних копалин кінцевий розмір визначається виходячи з вимог ДКЗ України (Державної комісії по запасах). При колонковому бурінні у міцних і стійких породах кінцевий діаметр свердловини встановлюється у залежності від того, який стираючій матеріал буде використовуватися для проходки корисної копалини. Наприклад при бурінні алмазами діаметр такий може дорівнювати 36, 46 або 59 мм; при дробовому бурінні (зараз воно практично не використовується) кінцевий діаметр не може бути меншим 110 мм. До кожного виду корисної копалини можуть бути свої вимоги щодо кінцевого діаметру буріння та виходу керну (Explaine !).

Кінцевий діаметр свердловин на воду визначається діаметром фільтру, який встановлюється у свердловині та габаритами насоса для підйому води, що у свою чергу, залежить від експлуатаційної продуктивності свердловини.

За умов складної геологічної будови розрізу (кавернозні, сипкі, тріщинуваті породи з інтенсивним поглинанням промивочної рідини) кінцевий діаметр залежить від кількості обсадних колон, яка, звичайно, залежить від кількості горизонтів поглинання та їх розташування у розрізі.

Залежно від призначення колони обсадних труб мають різні назви (рис…). Перша (зверху) колона труб називається напрямком. Ця колона утворює тривке устя свердловини та забезпечує правильний напрямок буріння (заданий кут). Вона встановлюється на глибині від 4 до 30 м. Друга колона труб називається кондуктором. Ця колона призначена для перекриття нестійких порід у верхніх зонах, а також для забезпечення буріння свердловини у заданому напрямку. Глибина встановлення башмака обсадних труб коливається від 30 до 300 м і навіть до 800 м. Третя колона називається по різному – проміжною, технічною або водо перекриваючою. Вона призначена для відокремлення водоносних пластів та закріплення стінок свердловини у нестійких породах (explaine). Колони труб, вставлені послідовно одна в одну утворюють так званий телескоп. Башмаки обсадних труб повинні бути опущеними на 2 -3 м у нижчезалягаючі щільні породи.

Після розробки конструкції свердловини визначають діаметри породоруйнівного інструменту для буріння свердловини з урахуванням обсадних труб. Найбільш поширені стандартні діаметри породоруйнівного інструменту це: 26, 36, 46, 59, 76, 93.

1.8.2. О б с а д н і т р у б и. Обсадні труби призначені для закріплення стінок свердловини у нестійких породах ( піски, пливуни, рінники і т. і. ), ізоляції продуктивних горизонтів деяких видів корисних копалин, перекриття ділянок повного поглинання промивочної рідини, закріплення устя свердловини тощо. Для цього використовуються безшовні труби з високоякісної криці. Способи з’єднання обсадних труб включають: рас трубне (труба в трубу), ніпельне та муфтове (explaine).

При бурінні свердловин на воду, за умов що глибина інколи використовуються поліетиленові та азбоцементні труби.

До обладнання обсадних труб відносяться трубні башмаки (фрезерні- при опусканні з обертанням, та гладкі - при опусканні з ударами), зворотні клапани, пробки та інше. Трубні башмаки призначені для запобігання зім’яття нижньої частини обсадної колони. До приналежностей обсадних труб відносяться: трубні хомути, елеватори різних конструкцій, шарнірні і накидні ключі, гвинтові і гідравлічні домкрати і т. і.

В и л у ч е н н я о б с а д н и х т р у б із свердловини здійснюється при ліквідації свердловини або аварії. Найбільш складною проблемою є зрив колони з місця. Тому перед початком робіт зазвичай здійснюється обертання труб (якщо це можливо) з метою звільнення їх від зчеплення з породами, а потім намагаються підняти колону лебідкою бурового станка. У випадку сильного прихоплення бурового снаряду його намагаються вилучити за допомогою домкрата або спеціальним вибивним снарядом. Після зриву колони подальший її підйом здійснюють лебідкою.