Способ сооружения бесфильтровой скважины

 

Изобретение относится к области сооружения скважин, а име нно к способам сооружения бесфильтровых скважин. Цель - увеличение дебита скважины за счет создания совершенной в гидродинамическом от-; ношении водоприемной полости при ^сокращении времени сооружения скважи^ны. Ведут эрлифтную прокачку ск'важины с откачкой пульпы на поверхность с одновременной подачей воды в скважину, причем подачу последней производят через горизонтальную нарадку при-ее вращении. Создают дисковую полость в водоносном горизонте. Одновременно в скважину спускают эрлифт, образующаяся при размыве пульпа подхватывается эрлифтом и откачивается на поверхность. Соотношение расходов подачи и откачки поддерживают в 'пределах от 1:1,1 до 1:1,2 и подачу воды в скважину прекращают при изменении этого соотношения от 1:1,3 до 1:1,4. а откачку ведут до получения дебита, соответствующего фильтровальным параметрам водоносного горизонта. При таком сооружении бесфильтровой скважины обеспечивается минимальное сопротивление и. как следствие этого, максимальный расход при имеющихся фильтрационных параметрах пласта. 2 табл.слс

СОЮЗ, СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК (я) Е 21 В 43 /04, 33 /13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (C)

«4

С) 4 >

ЮЮВЬ (21) 4755362 /03 (22) 22.06.89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Всесоюзный комплексный научно-исследовательский и, конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) В.М.Беляков и В.T,Ãðåáåííèêîâ (53) 622.245.524(088.8) (56) Белякова В;М, и др. Бесфильтровые скважины на воду. ИО ЦБ НТИ Минводхоз

СССР и 7, 1970, с.3.

Там же, с.11-13. (54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ БЕСФИЛЬТ-, РОВ0А СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к области сооружения скважин, а им(нно к способам сооружения бесфильтровых скважин. Цель--. увеличение дебита скважины за счет создания совершенной в гидродинамическом отношении водоприемной, полости при I ,сокращении времени сооружения скважиИзобретение касается сооружения скважин, а именно способов сооружения бесфильтровых скважин.

Цель изобретения — увеличение дебита

;скважины путем создания совершенной в гидродинамическом отношении водоприем-. ной полости при сокращении времени сооружения скважины.

Способ осущест ляют ледующим образом, Ствол скважины бурят до водоносного горизонта и закрепляют его обсадными трубами, Затрубное пространство цементируют. Затем раэбуривают водоносный пласт на глубину 6-8 м и промывают скважину

„„SU ÄÄ 1710707 А1 ны. Ведут зрлифтную прокачку скважины с откачкой пульпы на поверхность с одновременной подачей воды в скважину, причем подачу последней производят через горизонтальную насадку при ее вращении. Создают дисковую полость в водоносном горизонте. Одновремейно в скважину спускают зрлифт, образующаяся при размыве пульпа подхватывается зрлифтом и откачивается на поверхность. Соотношение расходов подачи и откачки: поддерживают в пределах от 1:1,1 до 1:1,2 и подачу воды в скважину прекращают при изменении этого соотношения от 1:1,3 до 1:1.4. а откачку ведут до получения дебита, соответствующего фильтровальным параметрам водоносного горизонта. При таком сооружении бесфильтровой скважины обеспечивается минимальное сопротивление и, как следствие этого, максимальный расход при имеющихся фильтрационных параметрах пласта, 2 табл. водой. При этом происходит разрыхление песков с образованием первоначальной полости малых размеров под кровлей. В скважины под кровлю водоносного горизонта опускают бурильные трубы с горизонтальной насадкой и при вращении со скоростью

1 об/мин начинают размыв пласта с подачей воды On, Вертикальное перемещение труб не допускается. Одновременно в скважину опускают эрлифт или другое откачивающее устройство (насос с гидроциклоном, водоструйный насос) и включают,его в работу.

Образующаяся пульпа подхватывается эрлифтом и откачивается w8 поверхность с расходом (дебитом) 00.

1710707

В первый период ввиду малого притока воды иэ пласта в полость Q должно находиться с 00 в соотношении 1:1,1 — 1,2. По . мере размыва насадкой дисковой полости водоприток увеличивается за счет развития 5 водоприемной полости в горизонтальном направлении. При достижении отношения

Q u Q равного 1;1,3-1,4, подачу воды и размыв пласта прекращают, Дальнейшее формирование полости 10 производится только при откачке пульпы эрлифтом путем выноса песка с периферийных участков дисковой полости, где наблюдаются максимальные входные скорости воды из пласта. Откачку ведут до получения 15 дебита, соответствующего фильтрационным параметрам пласта. Расчет производят по известной зависимости

4 11kmS о — тг— 20 ! и — „--- + 2( рС где Q — дебит;

k — коэффициент фильтрации;

m — мощность пласта;

S0 — понижение; а — коэффициент пьезопроводности;

t — время работы скважины;

R — радиус дисковой полости, устанавливаемый по объему вынесенного песка и глу30 бине полости; (- фильтрационное сопротивление, значение которого приведено в литературе.

Как видно из приведенного уравнения расход откачки полностью зависит от коэффициенФ фильтрации. мощности пласта и его пьезопроводности (фильтрационные параметры пласта) и фильтрационного сопротивления скважины. определяемого конструкцией скважины, точнее, ее водоприемной поверхности. Сооружая скважину при предлагаемом соотношении расходов подачи Qï и откачки Qo, обеспечиваем минимальное сопротивление и, как следствие этого, максимальный расход при имеющихся фильтрационных параметрах пласта.

Эксперименты Ilo обоснованию соотношений расходов подачи и откачки проводились в мелко- и среднезернистых песках, Экспериментальные скважины каптировали водоносный горизонт на глубине

150 — 180 м. Преобладающий диаметр

0,1 — 0,25 мм, коэффициент фильтрации

3 — 5 м/сут.

Для сравнения полученных удельных дебитов использовались данные опорных скважин.

При соотношении Qn к Qp как 1:1, формирования полости не происходит.

Обоснование верхнего предела указанного отношения представлено в табл.1.

Как видно из представленных данных, увеличение соотношения расходов подачи и откачки-более, чем 1:1,2 приводит к интенсивному кризисному пескованию с образованием песчаных пробок и прихвату инструмента.

Для ликвидации такого рода аварийной ситуации требуются дополнительные технические средства и длительное время.

Данные. свидетельствующие о преимуществе предлагаемого способа по сравнению с известным, приведены в табл.2.

Как видно из табл.2, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет увеличить дебит скважины с 12 до 19 м /ч, з т.е, на 587ь при сокращении времени сооружения скважины с 5 до 3 сут, т.е. на 66

Формула изобретения

Способ сооружения бесфильтровой скважины в рыхлых породах песчаных водоносных горизонтов, включающий эрлифтную прокачку скважины с откачкой пульпы на поверхность с одновременной подачей воды в скважину, отл ич а ю щи йс ятем, что, с целью увеличения дебита скважины за счет создания совершенной в гидродинамическом отношении водоприемной полости при сокращении времени сооружения скважины, подачу воды в скважину производят в горизонтальном направлении с размывом водоносного горизонта по горизонтали под кровлей до создания дисковой полости, причем соотношение расходов подачи и откачки поддерживают в пределах от 1:1.1 до

1:1,2 и подачу воды в скважину прекращают при изменении этого соотношения от 1:1,3 до 1;1,4, а откачку ведут до получения дебита, соответствующего фильтровальным параметрам водоносного горизонта.

1710707

Таблица 1

Таблица 2

Составитель В.Гребенников

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор Н.Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 318 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5