Вскрытие водоносных горизонтов

Под вскрытием водоносных пластов следует понимать технологи­ческий процесс, при котором в продуктивном горизонте образуется вы­работка для оборудования водоприемной части скважины.

Качество вскрытия продуктивных водоносных пластов в основном определяется способом бурения интервала залегания пласта и типом циркулирующего агента, применяемого при вскрытии. При ударно-канатном бурении практически не нарушается естественное состояние водоносного горизонта, не происходит его глинизация и, как следствие, не требуется проведение сложных работ по вызову водопритока в сква­жину.

При сооружении водозаборных: и дренажных скважин большого диаметра (на глубину до 200-300 м) наиболее эффективно для вскрытия водоносного горизонта, выбирать бурение с обратновсасывающей про­мывкой водой. При этом дебит скважин увеличивается от 4 до 8 раз по сравнению со скважинами пробуренными с промывкой глинистым рас­твором и в 2 раза по сравнению с ударным способом.

При выборе типа промывочной жидкости для вскрытия водоносно­го горизонта вращательным способом можно воспользоваться рекомен­дациями приведенными в табл.1.2.

Показателем распространения и характера зоны кольматации слу­жит количество отфильтровавшейся жидкости в пласт.

Глубину проникновения глинистого раствора / в поры водоносного пласта, представленного мелкозернистыми песками, рекомендуется оп­ределить по формуле Царевича.

L=kΔP/10τ₀ (3)

где к - коэффициент, учитывающий сопротивление движению жид­кости в зависимости от размеров зерен породы, их формы и т.д; ΔР -репрессия на пласт, МПа; τ₀ - начальное сопротивление раствора сдви­гу, МПа.

Общее количество фильтрата, попадающее в пласт Ф, складывает­ся из количества фильтратов раствора, поступающего при статических Ф_с и гидродинамических Ф_д условиях

Ф=Ф_с+Ф_д (4)

При вскрытии неустойчивых водовмещающих пород удельный вес бурового раствора у подбирают так, чтобы не допустить обрушения стенок скважины, и в то же время предотвратить или свести к миниму­му поступления раствора и его фильтра в пласт:

(5)

Радиус зоны кольматации трещины (R) рекомендуется определять по формуле [6]

(6)

где к_ш - коэффициент, учитывающий рост осадка шлама в трещине, к_ш<1; Q - начальный расход потока, л/мин; υ_k - критическая скорость потока, см/с; ε- ширина щели, см.

Исследования влияния промывочной жидкости на проницаемость породы при бурении геотехнологических скважин, проведенные во ВСЕГИНГЕО показали, что главным фактором максимального со­хранения естественной проницаемости продуктивных горизонтов, представленных мелкозернистыми песками является сведение к мини­муму времени контакта циркулирующей промывочной среды с вскры­ваемым горизонтом.

Перед вскрытием пласта, содержащего термальные воды рекомен­дуется (после замены старого раствора) промывать скважину водой со скоростью восходящего потока υ_в≥0,7 м/с до полного удаления шлама и кольматанта.

При вскрытии пластов минеральных вод скважину рекомендуется промывать минерализованной водой того же состава (обычно получен­ной из соседних скважин). Плотность ее выбирается с учетом ожидае­мого пластового давления.