для чего бурят разведочные скважины
Поисково-разведочные скважины в бурении нефти
Поисково-разведочные скважины – это такие разновидности скважин в разработке нефтяных и газовых месторождений, которые используются для обнаружения насыщенных ценными ископаемыми пластов, а также разведки на предмет состава, перспективности разработки и других важных сведений. Главное их отличие от скважин, которые создаются для разработки уже найденного месторождения, заключается в глубине и количестве исследовательских работ, которые проводятся перед началом процесса. Бурение поисковых и разведочных скважин позволяет узнать, где находится наиболее перспективное месторождение, какие сложности могут появиться при разработке и в каких условиях предстоит производить добычу полезных ископаемых.
Основные задачи при бурении поисково-разведочных скважин
Все работы по созданию таких скважин сводятся к решению двух типов задач – поисковых и разведочных. Главная задача поисков – обнаружить скопление нефтяных или газовых залежей в количестве, достаточном для промышленной добычи. При решении задачи необходимо иметь следующую информацию:
Главная разведочная задача, которую выполняют поисково-разведочные скважины, заключается в исследовании обнаруженного месторождения для подготовки к освоению, и это исследование будущей скважины производится разными способами. Для решения задачи нужно иметь следующие сведения:
Типы поиска
Поисково-разведочные скважины, которые используются для исследования, могут применяться при следующих типах поиска:
В целом поисково-разведочное бурение скважин проходит в несколько действий, начиная от подготовки площадки для работы и заканчивая собственно созданием ствола и проведением исследовательских манипуляций. Объем работы напрямую зависит от глубины скважины и перспектив развития месторождения.
Разновидности поисково-разведочных скважин
Скважины, используемые для поисковых работ и разведки, классифицируются следующим образом:
Скважины на региональном этапе изучения
Бурение опорных скважин производится на территориях, которые были изучены недостаточно подробно, чтобы выяснить точное строение с точки зрения геологии и определить перспективы разработки месторождения. По информации, которую удается собрать благодаря таким скважинам, становится возможным найти крупные составляющие и построить структуру земной коры в данном месте, вычислить историю изменения геологических пластов и понять, каковы условия для образования и накопления полезных ископаемых.
Бурение скважин опорного типа производится до возможной глубины по техническим параметрам в благоприятных условиях. После бурения в таких поисково-разведочных скважинах собирается керн по разрезу пластов, а также проводится комплекс исследовательских скважинных работ и прочие типы действий для максимального первичного изучения.
Бурение параметрических скважин осуществляется для изучения геологического состава пластов перспектив содержания полезных ископаемых, выявления основных свойств пород для того, чтобы более полно и точно расшифровать результаты исследований. Заложение поисково-разведочных скважин такого типа осуществляется на локальных подъемах для точечного изучения больших структурных составляющих. Глубина скважины достигает фундамента либо ограничивается техническими возможностями конкретного участка.
Скважины на поисковом этапе
Поисковые скважины делаются для открытия скоплений полезных ископаемых на площади, которая уже прошла подготовку геофизическими способами. Любая скважина, которая пробурена на такой площади до выявления нефтегазовых залежей в промышленном масштабе, считается поисковой. Разрезы таких скважин изучаются посредством методик ГИС, сбора керна, флюидных проб и других способов. Их глубина зависит от того, насколько глубоко залегает самый низкий продуктивный пласт, поэтому в зависимости от конкретных условий и типа бурения варьируется от 1,5 до 6 километров (в редких случаях глубина достигает больших отметок).
С учетом дорогой стоимости процесса бурения к нему приступают на позднем этапе изучения земных недр, поскольку такие затраты оправданы, когда возможность открыть новое месторождение, перспективное для длительной промышленной разработки, очень велика. Даже при высоком проценте удачи нередко бывает, что пробуренная скважина не дает нефти и газа в нужном объеме, что делает ее экономически невыгодной, вот почему исследование должно проводиться максимально тщательно.
Скважины на разведочном этапе
Разведочные типы скважин делаются для того, чтобы оценить запасы уже открытых газовых и нефтяных месторождений. По собранным сведениям выявляется структура конкретных залежей, рассчитывается положение отдельных пластов, грунтовых вод и других важных составляющих, а при работе используется широкий спектр видов работ, начиная от забора керна и заканчивая испытанием пластов в ходе бурения.
Видео: Бурение поисково-разведочной скважины
Отличительные особенности эксплуатационного бурения скважин
Опубликовано: 8.07.2015 Рубрика: Статьи Автор: Единый Стандарт
Известно, что разведочное и эксплуатационное бурение отличаются не только преследуемыми целями, но и технологией.
При строительстве любой скважины выделяются такие этапы, как подготовительный, вышкомонтажные операции, бурение, крепление и испытание. Это относится как к разведочному, так и эксплуатационному бурению. Отличия имеются в непосредственном выполнении этих операций.
Для бурения разведочных и эксплуатационных скважин применяют различные типы буровых установок. Поэтому отличия наблюдаются также во втором этапе, именуемом вышкомонтажными работами. Суть этих работ сводится к перемещению буровой установки, монтажу на месте будущего бурения, подведению вспомогательных коммуникаций, обустройству жилого сектора и прочее.
При эксплуатационном бурении участок производства работ чаще всего обустроен и имеет все необходимые коммуникации. Разведочное бурение связано с определенными трудностями. Рабочим и специалистам необходимо добираться в труднодоступные места с необходимым оборудованием. Понятно, что в таких условиях, ни о каком подводе тех же коммуникаций не может быть и речи. В этом случае применяют дизельные установки. Это основное отличие разведочного бурения от эксплуатационного. Стоит отметить, что при эксплуатационном бурении иногда также применяют дизельные электростанции. Такой подход позволяет производить бурение при отсутствии возможности подвода линий электропередачи.
Наибольшее распространение сегодня в западносибирском бурении получили установки для эксплуатационного бурения БУ-3000-ЭУК, производимые в Екатеринбурге, на заводе «Уралмаш».
Главное отличие в самом процессе бурения разведочных и эксплуатационных скважин – направление бурения. В первом случае скважина имеет вертикальное расположение, а во втором – наклонно-направленное или горизонтальное. При горизонтальном бурении колонна проходит через пласт, имея наибольшую площадь соприкосновения с нефтеносными породами. Это позволяет значительно повысить дебит скважины.
Процесс испытания разведочных и эксплуатационных скважин также различен. Испытание эксплуатационной скважины чаще всего называют освоением. Испытание разведочной скважины происходит поэтапно, начиная с нижнего пласта. После чего происходит монтаж цементного моста, и приступают к следующему пласту.
Основной задачей при освоении является перфорация – процесс пробивания обсадной трубы для соединения внутритрубного пространства с продуктивным пластом. Для этого в скважину спускают перфоратор, обладающий определенными зарядами, которые приводятся в действие после получения сигнала с поверхности. Результатом этой операции становится пробитые обсадная колонна и цементный слой, а также появление дополнительных трещин в горной породе. Нередко при эксплуатационном бурении после перфорации производят гидравлический разрыв пласта для создания дополнительных трещин в пласте за счет закачки жидкости под большим давлением. В результате этого улучшается приток нефти к забою скважины.
Еще одно отличие эксплуатационного бурения и разведочного – количество осуществляемых исследований. При разведочном бурении количество геофизических исследований в разы превышает количество исследований при эксплуатационном бурении. Да и стоимость исследований в тех и других скважинах может отличаться в несколько раз.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Назначение и бурение разведочных скважин
Для исследования местности перед строительством или другими работами геологи и гидрогеологи используют различные показания приборов, датчики и методы. Одним из последних является бурение разведочной скважины.
Часто без осуществления этого процесса невозможно проанализировать и дать оценку геологии местности перед строительством сооружения. При этом без данных геологов, полученных после бурения такой скважины, начинать строительные работы нельзя, иначе весь дом рано или поздно может обрушиться.
Для чего нужна разведочная скважина
Подготовка скважины происходит для проведения исследовательских геологических изысканий на участке, где планируются какие-либо работы. Разведочная скважина отличается довольно небольшим диаметром и легкой, но прочной конструкцией.
Ее бурение необходимо для прямого контакта и изучения водоносного горизонта в грунтах, после чего через скважину извлекаются фильтры и укрепляющие трубы.
Чтобы пробурить такую скважину, необходимо заранее узнать глубину водоносного горизонта в исследуемой местности. Часто именно данные после таких исследований являются основой для составления целого проекта с рекомендациями для водообеспечения определенной территории.
Как происходит бурение
Особенности грунтов и залегание водоносного горизонта во многих местах разные, в зависимости от этого выбирается тот или иной способ бурения разведочной скважины. При этом именно эксплуатационное бурение скважин является самым эффективным способом вскрытия горизонта. Сегодня используется несколько способов подготовки скважины:
От правильного выбора способа бурения зависит скорость и эффект создания скважины. Именно поэтому перед началом работ необходимо провести ряд исследований почвы.
Поисково-разведочные работы
Процесс изучения и освоения нефтегазоносных территорий подразделяется на 3 основных этапа: региональный, поисковый и разведочный.
ИА Neftegaz.RU. Процесс изучения и освоения нефтегазоносных территорий подразделяется на 3 основных этапа: региональный, поисковый и разведочный.
1.Этап региональных геолого-геофизических работ (региональный поиск).
2. Этап поисковых работ (детальный поиск). Начинается с момента открытия 1 го месторождения и на первых этапах концентрируется вблизи него.
Поисковые работы осуществляются на базе детального прогноза, основанного на оценке региональных, зональных и локальных закономерностей изменения прогнозных параметров (критериев).
При этом осуществляется:
— сравнительный анализ выявленных ловушек нефти и газа,
— оцениваются их перспективы возможного накопления и сохранения углеводородных масс,
— выбираются первоочередные площади для поискового бурения,
— определяются места заложения скважин и их количество.
На стадии подготовки к глубокому бурению:
— производится детальная сейсморазведка площади,
— определяются (или уточняются) местоположение сводовой части куполовидного поднятия, его амплитуда, площадь, конфигурация в плане;
— другие особенности строения разреза нефтегазоносных толщ, коллекторов и покрышек.
3. Этап разведочных работ.
В случае, если запасы нефти и газа по категориям С2 и С1 достигают значительных размеров, месторождение вводится в разведку.
Разведочные работы подразделяются на стадии:
-предварительная разведка;
-детальная (промышленная) разведка.
Предварительная разведка включает следующие задачи:
-установление (уточнение) ВНК,ГВК, ГНК по каждому продуктивному пласту;
-установление (уточнение) границ залежей;
-определение рабочих дебитов нефти, газа, воды в каждой скважине, по каждой залежи;
-замеры пластовых температур и давлений;
-отбор керна, воды, нефти и газа для лабораторных исследований;
-установление емкостно-фильтрационных свойств коллекторов, построение карт пористости по каждому пласту;
-определение и построение карт эффективных нефтенасыщенных и газонасыщенных толщин по каждому пласту;
-определение объемов залежей и подсчет (пересчет) запасов по категории С1 для каждой залежи и месторождения в целом.
Различаются 2 системы размещения скважин:
На многозалежных месторождениях детальная разведка может осуществляться несколькими сетками скважин.
Назначение буровых скважин и их классификация
Бурением называется способ проходки особых горных выработок – скважин, и шахтных (рудничных) стволов. Характерным для этого способа является проходка выработок без нахождения в них человека.
Буровая скважина – цилиндрическая горная выработка, проводимая при помощи технических средств в горных породах без доступа в нее человека, характеризующаяся большой величиной соотношения ее длины к диаметру. Начало скважины называется устьем, дно – забоем, внутренняя боковая поверхность – стенками, пространство, ограниченное стенками, устьем и забоем – стволом скважины. Диаметр скважины может составлять от 25 мм до 1 м и более в зависимости от назначения: специальные скважины, например шахтные стволы, могут достигать в диаметре 5–8 м. Глубина скважин – от не-скольких метров до 12 000 м и более.
Скважины могут буриться (проходиться) под любым углом к горизонту, т. е. вертикально, горизонтально, наклонно (вниз или вверх), по сложному пути (траектории), одним, двумя и более стволами (многозабойное бурение).
Скважина создается путем разрушения горных пород на забое и извлечения продуктов разрушения на поверхность. При обычном бурении разрушается вся масса породы (по всей площади забоя), при бурении с отбором керна (колонковое бурение) разрушается только кольцевое пространство у стенок скважины, а внутренний столбик породы (керн) извлекается в неразрушенном состоянии для изучения.
Полный цикл строительства скважины состоит из следующих основных элементов:
1) монтаж вышки, бурового (силового) оборудования и строительство привышечных сооружений;
2) подготовительные работы к бурению скважин;
3) процесс бурения (углубления);
4) вскрытие полезного ископаемого, а при бурении на воду, нефть и газ – вскрытие и разобщение пластов (крепление и цементирование);
5) опробование полезного ископаемого, испытание скважины на приток нефти, газа или воды (освоение);
6) ликвидационные работы, или подготовительные работы к передаче в эксплуатацию, или консервация скважины – в зависимости от результатов испыта-ния;
7) демонтаж оборудования и вышки.
Процесс бурения состоит из следующих операций: а) спуско-подъемные работы (опускание бурильных труб с долотом в скважину до забоя и подъем бурильных труб с отработанным долотом из скважины) и б) работа долота на забое (разрушение породы долотом и удаление продуктов разрушения с забоя). Эти операции могут периодически прерываться для спуска обсадных труб в скважину (крепления ствола скважины), чтобы предохранить стенки скважины от обвалов и разобщить нефтеносные, газоносные и водоносные горизонты.
Одновременно в процессе бурения скважин выполняется ряд вспомогательных работ:
• отбор керна и шлама,
• приготовление промывочной жидкости (раствора),
• геофизические исследования скважин (ГИС) (каротаж),
• замер кривизны ствола скважины (инклинометрия),
• исследование скважины с целью обнаружения полезного ископаемого, вызова притока воды, нефти или газа в скважину (опробование, освоение) и т. п.
В случае аварии или осложнения (поломка бурильных труб, прихват инструмента и т. д.) возникает необходимость в дополнительных (аварийных) работах.
В народном хозяйстве бурение скважин применяется для решения комплекса задач, связанных с изучением и использованием геологической среды как в инженерных, так и в научно-исследовательских целях, начиная от отбора проб грунта перед строительством любого современного здания или сооружения и кончая бурением глубоких скважин с поверхности морей и океанов или скважин для получения образцов лунных пород. Скважины бурятся с различными целями: для разведки и добычи полезных ископаемых, водоснабжения, в бальнеологических целях, для удаления жидких отходов в глубокозалегающие пласты горных пород, в промышленном и гражданском строительстве, в космических исследованиях, гляциологии и др.
Бурение обходится дешевле и осуществляется быстрее, чем сооружение других видов подземных горных выработок, являющихся наиболее трудоемкими и затратными средствами разведки. Геофизические измерения в скважинах явля-ются эффективным методом изучения недр. В практике геологоразведочных работ эти средства комбинируются так, что горными выработками, проходка которых выполняется людьми, проверяются данные бурения, бурением проверяются результаты полевых геофизических исследований, осуществляемых с поверхности (которые с каждым годом играют все большую роль), а геофизические исследования в скважинах (каротаж), в свою очередь, восполняют и корректируют неполные или ошибочные данные разведочного бурения.
Геологоразведочные скважины как дистанционный метод изучения хотя и дают менее точные сведения о строении недр и полезном ископаемом по сравнению с другими видами горных выработок, в которых человек может находиться на забое, непосредственно в массиве горных пород, тем не менее широко применяются, т. к. бурение:
• обеспечивает оперативность работ;
• позволяет исследовать недра на глубинах, недоступных другим видам геологических исследований, с получением фактического материала – керна, шлама горных пород, образцов подземных флюидов, данных ГИС, выполненных непосредственно в недрах в интервале разреза от поверхности до забоя скважины, а также данных исследования недр между стволами удаленных друг от друга скважин (гидропрослушивание);
• способствует меньшему расходу материальных средств на 1 м проходки и бóльшей безопасности работ по сравнению с проведением горных выработок с участием в подземных работах людей.
Последнее обстоятельство имеет особо важное значение в связи с тем, что приходится разведывать глубоко залегающие месторождения.
Удельный вес бурения в разведочных работах возрастает, техника бурения прогрессирует и усложняется. Для многих полезных ископаемых бурение – главное или даже единственное средство разведки, а для ряда ископаемых (вода, нефть, газ, каменная и калийная соль, фосфориты и др.) – средство извлечения полезного ископаемого на поверхность с минимальными затратами.
Геологоразведочные скважины бурят с целью получения образцов горных пород по всей глубине скважины или большей ее части, изучения геологического разреза и изучения состава и свойств пород. Проведение в скважине различных геофизических исследований с изучением физических и других свойств пород расширяет и уточняет представление о породах в околоствольном пространстве.
Без бурения не обходится разведка практически ни одного вида полезных ископаемых – как твердых, так жидких и газообразных. На различных стадиях геологоразведочных работ бурят буры различного назначения: картировочные, опорные, структурные, поисковые, разведочные и др.
Бурение при инженерно-геологических изысканиях широко применяется с целью исследования грунтов для строительства мостов, дорог, плотин, зданий, а также проверки надежности фундаментов и оснований существующих сооружений; в строительстве – при сооружении свайных оснований, противофильтрационных экранов, дренажей, прокладки трубопроводов, кабельных линий и т. д.
Как уже отмечалось выше, бурение охватывает ряд областей человеческой деятельности. Техническая сложность и большие объемы выполняемых работ выдвигают разведочное бурение на одно из первых мест по востребованности при проведении ГРР, а следовательно, и по потребности в квалифицированных инженерных кадрах. В то же время горный инженер, имеющий знания методов, техники и технологии проведения буровых работ, или опыт работы в разведочном бурении, сможет более эффективно реализовывать себя как специалист при решении ряда проблем при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.
↑ КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН ПО ЦЕЛЕВОМУ НАЗНАЧЕНИЮ
По назначению буровые скважины делятся на две основные группы:
Группа А. Скважины, бурящиеся с целью изучения недр, поисков, разведки и добычи полезных ископаемых;
Группа Б. Скважины, бурящиеся с инженерно-геологическими, инженерными и горно-техническими целями.
1.2.1. Группа А: скважины, бурящиеся
с целью изучения недр, поисков, разведки
и добычи полезных ископаемых
К скважинам, бурящимся с целью изучения недр, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых (МПИ), относятся:
А.а. Картировочные скважины – скважины, которые бурятся при проведении геологической съемки в районах, где основные породы, по которым ведется картирование, скрыты слоем наносов более поздних (осадочных) пород. Целью бурения является отбор образцов пород картируемых горизонтов (осадочных, метаморфических, магматических).
А.б. Зондировочные скважины – скважины, которые проходятся в верхних интервалах осадочных пород для решения геологических задач: локального геологического картирования, поисков (в основном геохимических) МПИ. Основной вид скважин при поисках и разведке донных отложений водоемов (сапропелей, лечебных грязей) и торфов. Разновидностью зондировочных являются сейсмовзрывные скважины. Как правило, бурятся без крепления ствола.
А.в. Опорные скважины – скважины, которые бурятся для изучения геологического строения и гидрогеологических условий крупных геоло-гических регионов на значительную глубину (5000 м и более) с целью определения перспективных направлений геологоразведочных работ.
А.г. Параметрические скважины – скважины, которые бурятся для выявления перспективных районов поисков МПИ и сбора информации о геолого-геофизических характеристиках горных пород (разреза горных пород) с целью уточнения результатов региональных геофизических (сейсмических) исследований.
А.д. Структурные скважины – скважины, которые бурятся для выявления и подготовки к поисковому и разведочному бурению перспективных площадей. Как правило, бурятся до маркирующих горизонтов, по которым строят структурные геологические карты.
А.е. Поисковые скважины – скважины, которые бурятся для открытия новых МПИ.
А.ж. Разведочные скважины – скважины, которые бурятся на площадях, где поисковыми работами установлено наличие МПИ. Целью бурения являются определение контуров месторождения, запасов полезного ископаемого, сбора исходных данных для проектирования и разработки МПИ.
К скважинам, бурящимся с целью добычи полезных ископаемых, а также ис-следований и контроля процесса добычи, относятся:
А.з. Оценочные скважины – скважины, которые бурятся по разведанной залежи МПИ с целью установления параметров разработки и обоснования рациональной разработки МПИ.
А.и. Эксплуатационные скважины – скважины, предназначенные для извлечения (подъема на поверхность) из недр газообразного, жидкого, растворенного, размытого или расплавленного полезного ископаемого (природный газ, нефть, вода, природные рассолы; рассолы, получаемые при подземном растворении солей, выщелачивании рудных компонентов; пульпы, получаемые при подземной гидродобыче размывом полезных ископаемых, например, фосфоритов, бокситов, получаемый при подземной выплавке серы расплав и т. д.).
А.к. Нагнетательные скважины – скважины, бурящиеся для воздействия на полезное ископаемое в залежи путем нагнетания жидких или газообразных агентов (вода, пар, газ и др.) с целью извлечения полезного ископаемого или его компонентов на поверхность.
А.л. Наблюдательные скважины – бурятся для систематического контроля состояния недр (гидрогеологической ситуации, сейсмической активности в зонах вулканизма или интенсивного техногенного воздействия, давления газа во взрывоопасных угольных пластах и др.) преимущественно в зоне разведки и разработки МПИ.
Приведенный перечень скважин группы А является общим для работ, проводимых с целью изучения недр, поисков, разведки и добычи полезных ископаемых. В практике ГРР и разработки МПИ в силу специфики горно-геологических и горнотехнических условий выполнения данных видов работ на различные полезные ископаемые существует разделение группы А на следующие подгруппы:
А.1. Скважины, бурящиеся с целью поисков, разведки и добычи твердых рудных и нерудных полезных ископаемых, в том числе:
А.1.1. Скважины, бурящиеся с целью поисков, разведки и добычи твердых полезных ископаемых, разрабатываемых открытыми и подземными горными работами со строительством горнодобывающих предприятий и выполнением в том числе комплекса буровых работ из состава группы Б и А.2.1.
А.1.2. Скважины, бурящиеся с целью поисков, разведки и добычи твердых полезных ископаемых, разрабатываемых подземной гидродобычей: растворением минеральных солей (галита, сильвинита и др.), выщелачиванием компонентов рудных минералов (меди, никеля, урана и др.), размывом рыхлых залежей (фосфоритов, бокситов, песчано-гравийных смесей и др.) через скважины.
А.1.3. Скважины, бурящиеся с целью поисков, разведки и добычи твердых полезных ископаемых, разрабатываемые подземной выплавкой (сера), газификацией (опытно-промысловые работы на угольных месторождениях).
А.1.4. Скважины, бурящиеся с целью поисков, разведки и добычи твердых полезных ископаемых, разрабатываемых поверхностными горными работами (гидродобыча сапропеля, торфоразработки и т. п.).
А.2. Скважины для поисков, разведки и добычи подземных вод, в том числе:
А.2.1. Скважины для целей водоснабжения.
А.2.2. Скважины на минеральные воды.
А.2.3. Скважины на промышленные подземные воды и рассолы.
А.2.4. Скважины на термальные воды.
А.3. Скважины, бурящиеся с целью поисков, разведки и добычи нефти и газа.
1.2.2. Группа Б: скважины, бурящиеся
с инженерно-геологическими, инженерными
и горнотехническими целями
К скважинам, буримым с инженерно-геологическими, инженерными и горнотехническими целями, относятся:
Б.1. Инженерно-геологические скважины – скважины, бурящиеся в процессе инженерно-геологических изысканий (рекогносцировки, съемки, разведки) с конечной задачей получения инженерно-геологических характеристик грунтов, данных о гидрогеологических условиях, физико-геологических процессах и экологической ситуации в сфере взаимодействия проектируемых зданий и сооружений с геологической средой. Инженерно-геологические изыскания могут выполняться также в зоне воздействия геологической среды (карст, оползни, суффозионные процессы, подтопление и т. д.) на эксплуатируемые здания и со-оружения.
Инженерно-геологические скважины подразделяются на:
Б.1.а. Зондировочные – предназначенные для предварительного изучения геологического разреза (установления границ между нескальными и скальными грунтами, границ распространения насыпных, заторфованных, промерзающих грунтов, уровня грунтовых вод и т. д.);
Б.1.б. Разведочные – предназначенные для детального изучения геологического разреза и определения физико-механических свойств грунтов. Физико-механические свойства грунтов могут определяться также путем бурения разведочных зондировочных скважин (Б.1.б.1);
Б.1.в. Гидрогеологические – предназначенные для изучения геологического и гидрогеологического разрезов, определения фильтрационных свойств грунтов, состава грунтовых вод и их режима;
Б.1.г. Геоэкологические – для изучения геоэкологической ситуации на ее соответствие требованиям нормативных экологических документов, регламентирующих проектирование и эксплуатацию объектов гражданского и промышленного строительства;
Б.1.д. Специальные – предназначенные для выполнения опытных работ, связанных со спуском в них человека, отбором монолитов грунта большого размера, проведения специальных исследований.
Б.3. Горнотехнические скважины – скважины, бурящиеся в целях: Б.3.1 – строительства и эксплуатации горнодобывающих предприятий (шахт, карьеров и т.д.); Б.3.2 – строительства и эксплуатации промыслов (нефтяных, газовых и т. д.), Б.3.3 – строительства заглубленных подземных сооружений (туннелей, метрополитена, сооружений министерства обороны и гражданской обороны, плотин и водохранилищ в горных районах, нефтегазохранилищ, подземных хранилищ токсичных и радиоактивных отходов и др.).
По назначению горнотехнические скважины, бурящиеся при строительстве и эксплуатации горнодобывающих предприятий (группа Б.3.1), могут быть:
Б.3.1.а. Горнопроходческие – для бурения (проходки) шахтных стволов, вертикальных, горизонтальных и наклонных горнопроходческих выработок комплексного назначения;
Б.3.1.б. Вспомогательные – к ним относятся скважины:
• тампонажные (Б.3.1.б.1) – для изоляции водопритоков, установки противо-фильтрационных завес, усиления крепи выработок (путем закачки цемента и других твердеющих материалов);
• замораживающие (Б.3.1.б.2) – выполняющие те же функции, что и тампонаж-ные скважины при промораживании обводненных пород;
• дренажные (Б.3.1.б.3) – для откачки воды из проницаемых водоносных горизонтов на поверхность с целью понижения уровня воды (водопонижающие скважины) и, тем самым, ограничения притока воды и осушения МПИ в период строительства и эксплуатации; дренажные скважины, проходимые для дренажа горных пород в зоне добычи полезного ископаемого из горных выработок (восстающие дренажные скважины под забивные фильтры) и с поверхности (сквозные фильтры);
• водо- породо- и лесоспускные (Б.3.1.б.4) – соответственно для спуска воды, породы, крепежных и других материалов на нижние горизонты;
• водоотливные и водопоглощающие (Б.3.1.б.5) – соответственно, для откачки воды из горных выработок на поверхность, либо ее сброса в нижние поглощающие горизонты;
• наблюдательные (режимные, пьезометрические, в том числе подземные) (Б.3.1.б.6) – для контроля уровня, химического состава, температуры подземных вод, давления газа в угольном пласте или породе;
• вентиляционные (Б.3.1.б.7) – для обеспечения жизнедеятельности (дыхания) людей;
• воздухопроводные и электрокабельные (Б.3.1.б.8) – для обеспечения функционирования механизмов и агрегатов (пневмо- и электропривод) освещения и др.;
• нагнетательные (Б.3.1.б.9) – для увлажнения пластов, тушения подземных пожаров, закачки в подземные формации воды и промышленных стоков под давлением;
• дегазационные (Б.3.1.б.10) – для дренажа подземных формаций, опасных по выбросам газа и породы;
• заиловочные (Б.3.1.б.11) – для заполнения выработанных объемов пород балластным материалом.
Отдельные вспомогательные скважины могут выполнять различные из вышеперечисленных функций одновременно либо последовательно. Название скважины дается по основной из выполняемых функций. При усложнении горно-геологических условий возможно сооружение вспомогательных скважин комплексного целевого назначения либо скважин для выполнения функций, не охватываемых данным перечнем (например, при шахтной добыче вязких нефтей).
Горнотехнические скважины, которые бурятся для выполнения вспомогательных функций при эксплуатации промыслов нефти и газа (группа Б.3.2), могут быть:
Б.3.2.а. Нагнетательные – для сброса в подземные формации промстоков и балластных технических вод (нагнетательные скважины, предназначенные для захоронения промстоков в глубокозалегающие проницаемые формации горных пород при относительно низких устьевых давлениях нагнетания, называют «поглощающими»);
Б.3.2.в. Эксплуатационные – для закачки и отбора газа из подземных газохранилищ, размещенных в изолированных проницаемых горных формациях, для растворения (выщелачивания) подземных полостей и последующего складирования (закачки и отбора) в них нефтепродуктов, либо длительного складирования (захоронения) жидких токсичных отходов.
Горнотехнические скважины, которые бурятся при строительстве и эксплуатации заглубленных подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых (группа Б.3.3), также могут быть горнопроходческими, вспомогательными, взрывными. При этом в объемах бурения вспомогательных скважин преобладают дренажные и наблюдательные скважины, а отсутствуют дегазационные, заиловочные, породо- и лесоспускные и др., чье целевое назначение более тесно связано с функционированием горно-добывающего предприятия;
Б.4. Наблюдательные режимные скважины – для длительного (сезонного, многолетнего) систематического контроля уровней и химического состава грунтовых вод, гидрогеологической, экологической ситуации и состояния геологической среды в зоне техногенного воздействия (горно-обогатительные комбинаты, промышленные зоны, производства химических и токсичных продуктов). Сети режимных скважин широко используются на участках водозаборов, при мелиоративных работах, в зонах изменения состояния геологической среды (проседания пород, подтопления и т. д.).
1.2.3. Распределение буровых скважин
Скважины группы А А.а – А.г (картировочные, зондировочные, опорные, структурные) бурятся с преимущественной целью комплексного изучения недр и, затем, дифференцированной постановки поисковых и разведочных работ (подгруппы А.1 – А.3) на каждый из типов полезного ископаемого.
Состав поисково-разведочных работ в каждой подгруппе и целевое назначение скважин определяется объемом имеющейся по результатам предшествующего комплексного изучения недр геологической информации и технико-экономической целесообразностью.
Наиболее технически сложными и комплексными являются буровые работы, проводимые на нефть и газ (подгруппа А.3).
Скважины подраздела А.1.1 (пункты д, е, ж) проходятся до глубин, с которых потенциально возможна шахтная разработка полезного ископаемого. Интервалы горных пород могут быть опробованы (сверху вниз) шурфами, буровыми шахтными стволами с сопутствующими горными выработками, и на больших глубинах – по керну скважин.
Оценочно-опробовательские скважины, шурфы, буровые шахтные стволы (А.1.1, пункт ж) предназначены для отбора валовых проб, пробной эксплуатации, а в некоторых случаях для последующей промышленной эксплуатации полезного ископаемого.
В процессе строительства и эксплуатации горнодобывающего предприятия буровые шахтные стволы могут служить как для транспортировки грузов и персонала, прокладки коммуникаций, в т. ч. систем вентиляции, энергообеспечения, водоотлива и т. д., так и для подъема на поверхность добываемого полезного ископаемого. Однако в этом случае буровые горные выработки являются вспомогательным техническим элементом в системе капитальных и нека-питальных горных выработок, которыми осуществляется разработка полезного ископаемого.
Наблюдательные гидрогеологические скважины (А.1.1.л) служат для контроля гидрогеологической обстановки в зоне разведочных и оценочно-опробовательских работ. Данные гидрогеологических наблюдений используются при проектировании и последующей разработки МПИ.
Гидродобыча полезного ископаемого осуществляется в практике горных работ с глубин от нескольких десятков метров (гидроразмыв) до глубин 1200–1500 м (подземное растворение минеральных солей). Глубина разведочного и эксплуатационного бурения ограничивается соответственно этими интервалами глубин.
Специальные водозаборные скважины (А.1.2.м) являются вспомогательны-ми эксплуатационными гидрогеологическими скважинами, обеспечивающими технической водой процесс гидродобычи. Гидродобыча осуществляется через эксплуатационные скважины: нагнетательные и рассоло-(пульпо-)подъемные. Нагнетание воды и отбор рассола (пульпы) может осуществляться по много-трубной подвеске как одной эксплуатационной скважины, так и раздельно на-гнетанием воды через нагнетательные и отбором продукции через рассоло-(пульпо-)подъемные скважины.
При подземной выплавке серы (А.1.3.) эксплуатационные скважины выполняют функции подачи в залежь пара и отбора расплава серы (эрлифтом) одновременно. Специальные разгрузочные скважины (А.1.3.м) служат для удаления из залежи конденсата воды.
При разведке сапропелей, лечебных грязей, торфов зондировочное бурение является достаточным для реализации поисково-разведочных работ в полном объеме. При поверхностном (на глубинах 0–5 м) залегании общераспространенных полезных ископаемых (песок, глина, песчано-галечниковые смеси и т. д.) также возможно ограничиться зондировочным бурением. На глубинах более 5 м разведка общераспространенных полезных ископаемых осуществля-ется согласно А.1.1 либо согласно Б.1 в процессе инженерно-геологических изысканий.
Стадийность бурения гидрогеологических скважин (подгруппа А.2) в наибольшей степени определяется объемом имеющейся по результатам предшествующего комплексного изучения недр геологической информации и технико-экономической целесообразностью. Большое распространение в этой под-группе получили скважины комплексного назначения, например разведочно-эксплуатационные, а также перевод выполнивших поисково-разведочные функции скважин в наблюдательные (режимные). Наибольшие объемы бурения в подгруппе А.2 приходятся на эксплуатационные скважины для водо-снабжения.