Бурение водяной скважины на плывуне

NKAcB5zSvLA.jpg

Сложностью при бурении является вскрытие плывунов. Из-за подвижности в жидком состоянии и сильном увеличении объема грунта при промерзании доставляют немало хлопот в строительстве. Плывуны формируются в объёме переувлажнённого грунта, содержащем мелкие и пылеватые фракции, приводя грунт в неустойчивое состояние. По природе они бывают ложные и истинные.

Ложные плывуны характерны для мелкого пористого песка, обильно пропитанного водой.

Истинные плывуны включают глинисто-пылеватые структуры, насыщенные водой. Образуя коллоидные взвеси, такие растворы приобретают свойства смазки для крупных частиц грунта.

Что такое плывун и чем он опасен?

Во время разработки, мелкая и пылеватая смесь способна разжижаться и сползать в скважину под действием внутреннего давления. Последствия этого самые неприятные. Обваливающаяся порода, перегружает буровое оборудование. Особенно опасно — заваливание буровой колонны, вызывающее полную остановку работ или потерю бура.
Если проявляются признаки наличия воды при бурении скважины, содержащей концентрированную шламовую взвесь после вскрытия пласта - это указывает на проблему плывуна.

Методы бурения на плывуне

Достижения современной гидрогеологии позволяют практически с 100% гарантией разрабатывать подземные хозяйственно-питьевые источники в любом месте. Конечно, скорость бурения скважин на воду в плывуне снижается, но конечный результат все равно будет положительным.

Для этого существует ряд способов и методов:

  1. Параллельной либо опережающей обсадки
    Обсадную колонну из стальных труб спускают с небольшим отрывом за работающим долотом или после бурения шнеками. Крепление стенок скважины ведётся с углублением стальной трубы. Учитывая боковые нагрузки, возникающие от сползания породы, применяется стальная обсадка, так как пластиковые трубы могут подвергнуться механическому разрушению.
    С одной стороны бурение скважин на воду на плывуне, совмещённое с укреплением ствола – довольно сложная операция и требует больших усилий, а с другой — облегчает работу буровиков в сложных условиях.
  2. Укрепление ствола буровым раствором
    В случаях невысокой интенсивности сползания породы для защиты стенок бурового канала от разрушения, достаточно лишь крепящих свойств бурового раствора, содержащего бентонит. Этот природный материал циркулируя через забойную зону вместе с промывочной жидкостью, с обратным потоком выносит на поверхность шлам, одновременно обволакивая и фиксируя поверхность ствола. Покрытие на основе бентонитовой глины позволяет осваивать самые удалённые водоносные горизонты, удерживая плывуны от сползания в область выработки.
  3. Установка кондуктора
    Для крепления относительно неглубоких проблемных пластов, в качестве первой обсадной колонны применяют кондуктор - стальная труба большего диаметра. Перед установкой разбуривается канал соответствующего диаметра. Проходка ведётся до достижения устойчивой породы. После извлечения на поверхность буровой колонны, скважина обсаживается трубой кондуктора.

Помимо изоляции неустойчивых пластов, такой способ позволяет задать направление скважины, а также вести дальнейшие работы с использованием только глинистого раствора. Глубина погружения кондукторной обсадки, зависит от структуры геологического разреза и может начинаться с нескольких метров и достигать 100 м.

До начала бурения сложно спрогнозировать наличие плывуна. Для малогабаритных установок это проблема, но большие буровые установки справляются с этим - обсадкой стальными трубами, перекрывая тем самым слой плывуна. Как таковой плывун воды не дает и нужно углубляться до водонасыщенных песков. Поэтому бурение габаритными буровыми установками дороже, но гарантия большего количества воды пробуренной в итоге скважины намного выше.

Сделано в Бренд