Способ сооружения бесфильтровой водозаборной скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к водоснабжению, в частности к способам сооручсения бесфильтровых водозаборных скважин.

Известен способ сооружения бесфильтровой водозаборной скважины, включающий бурение скважины до водоносного пласта, установку в ней колонны обсадных труб с последующей цементацией затрубного пространства, формирование водоприемной каверны, В полость каверны закачивают нетоксичный полимерный раствор,обладающий плавучестью, потом опускают воздухоподающие трубы и подают воздух на контакт полимерного раствора и кровли водоносного .пласта, чем создают воздушную камеру. После схватывания полимерного раствора продoJ:jpcaют осуществлять подачу сжатого воздуха в воздушную камеру, этот способ предусматривает поддержание пород созданием противодавления на кровлю и устранение ее контакта с

130ДС1Й 11 .

Недостатки способа заключаются , IB необходимости разработки составов .достаточно прочных, нетоксичных, обладающих плавучестью полимерных

растворов, а также в недостаточной прочности соединения полимерной кровли с обсадной колонной из-за низс кой адгезии пары веществ полимер металл.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сооружения бесфильтровой водозаборной скважины, включающий бурение скважины до водоносного пласта, установку в ней колонны обсадных труб с последующей цементацией затрубного пространства под давлением с использованием обратного клапана. Давление на водоносный пласт создается за счет напора раствора, находящегося в затрубном пространстве, при этом раствор проникает в закрепляемые неустойчивые породы. Таким образом, создается искусственная кровля водоносного пласта. Закрепление кровли и затрубного пространства производятся одновременно, следовательно расход раствора довольно значительный, поэтому в практике обычно применяют цемент, как более дешевый и доступный материал. Затем вскрывают водоносный пласт и формируют водоприемную каверну 12 .

Однако использование цементного раствора, имеющего низкую проницающую способность, не позволяет достичь эффективного закрепления кровли водоносного пласта; давление нагне,тания раствора не обеспечивает достаточной глубины проникновения в .закрепляемые породы; применение дорогостоящих эффективных полимерных растворов таких, например, как пластбетоны, пластмассы, синтети;Ческие смолы, силикатные растворы, по этой схеме неэкономно и нецелесообразно.

Цель изобретения - повышение эффективности добычи путем улучшения эксплуатационных характеристик скважин .

Поставленная цель достигается I тем, что согласно способу сооружения

бесфильтровой водозаборной скважины, включающему вскрытие водоносного горизонта скважиной, установку в ней колонны обсадных труб, затрубную цементацию обсадной колонны, создание искусственной опоры кровли водоносного горизонта нагнетанием в него твердеющей смеси, разбуривание цементной пробки и формирование водоприемной каверны, разбуривание цементной пробки осуществляют после цементации затрубного пространства, а формирование искусственной опоры кровли водоносного горизонта - после разбуривания цементьой пробки и установки в нижней,части обсадной колонны пакера нагнетанием через него в качестве твердеющей смеси полимерного раствора.

Осуществление предлагаемого способа схематически изображено на чертеже.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят бурение скважины 1 до водоносного пласта 2, в ней устанавливают колонну 3 обсадных труб с последующей цементацией затрубного пространства 4 обычным цементным раствором. Затем разбуривают цементную пробку 5 и углубляют скважину 1 на глубину 0,5-1,0 м, опускают пакер 6, уплотнительный элемент 7 которого расположен в нижней части обсадной коло1ннь) 3, далее через колонну 8 бурильных труб нагнетают в закрепл:яемые породы под давлением твердеюг ую смесь с повышенной проникающей (Способностью (синтетические смолы, силикатные растворы, пластбетоны, пластмассы), что приводат к увеличению радиуса укрепления пород кровли. После этого извлекают пакер 6 на поверхность. По окончании схватывания твердеющей смеси с.оздается

искусственная кровля 9. Затем вскрывается водоносный пласт, и формируется водоприемная каверна 10.

Предлагаемый способ сооружения i бесфильтровой водозаборной скважины

по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: достигается повышение надежности укрепления кровли водоносного, пласта, поскольку увеличиваются глубина и фронт проникновения твердеющей смеси в закрепляемые породы; позволяет экономично использовать перспективные полимерные растворы с повышенной проникающей способностью (пластбетоны,пластмассы, синтетические смолы, силикатные растворы) , поскольку цементация затрубного пространства и создание искусственной кровли водоносного пласта производится раздельно; позволяет повысить давление нагнетания

твердеющей смеси в закрепляемые породы, что приводит к увеличению глубины проникновения -раствора.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность добычи воды путем повышения надежности крепления кровли водоносного горизонта и увеличения срока службы скважины в среднем на 5 лет.

Формула изобретения

Способ сооруже.ния бесфильтровой водозаборной скважины, включающий

5 вскрытие водоносного горизонта скважиной, установку в ней колонны обсадных труб, затрубную цементацию обсадной колонны, создание искусственной опоры кровли водоносного

0 горизонта нагнетанием в него твердеющей смеси, разбуривание цементной пробки и формирование водоприемной каверны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности добычи воды путем, улучшения эксплуатационных хара1 теристик скважин, разбуривание цементной пробки Осуществляют после цементации затрубного пространства, а формирование искусственной опоры кровли водоносного горизонта - после разбуривания цементной пробки и установки в нижней части обсадной колонны пакера нагнетанием через него в качестве твердеющей смеси

5 полимерного раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 614215, кл, Е 21 В 33/138, 1977.

0 2, Сооружение гидрогеологических бесфильтровых скважин. Инструкция ТГМЦР, 1978.

:..:i;: -/V--:V L j/,;:;.v..v;: