О бурении глубоких скважин для добычи воды
Недра Земли – вещь малоизученная. Геологи строят множество теорий о движении тектонических пластов. Современные компьютеры позволяют получить красивые цветные модели формирования существующих плит. На моделях показывают, как изменялась геологическая обстановка на планете в течении геологических периодов, измеряемых миллионами лет. Каждая модель наглядно показывает, какую мешанину пластов образовали породы в результате такой длительной эволюции. Учёные смогли выделить несколько закономерностей залегания пород внутри земной коры. По данным, полученным, как правило, в результате глубокого бурения, сегодня можно предсказать расположение пластов и их взаимодействие друг с другом. Поэтому так важны результаты бурения разведочных скважин. Они просто неоценимы при определении районов залегания полезных ископаемых. Вода относится к одним из самых нужных полезных ископаемых.
Сегодня известно, что водоносные пласты располагаются чаще всего в песчаных и известковых породах. При определённом сходстве в строении, такие породы всё же отличаются друг от друга. Водоносные пласты бывают различной толщины, могут занимать небольшие участки или, наоборот, размещаться на огромной подземной территории. Слои часто чередуются с более тонкими, водонепроницаемыми глинистыми породами. В зависимости от времени образования встречаются уже разрушенные или окаменевшие участки. Есть известняки, в которых начался, продолжается или завершён процесс кристаллизации и превращения в кварц. Все эти факторы влияют на добычу воды, осложняя или упрощая бурение.
Для объективности надо сказать о том, что не всегда предположения геологов подтверждаются результатами бурения. Примерно в половине случаев пласты не оправдывают ожиданий. Особенно это характерно для малоизученных районов, которых в России ещё пока очень много. Но на хорошо изученных территориях геологические теории, как правило, сходятся с практикой.
Например, Московская область, наверное, является самым хорошо изученным с геологической точки зрения регионом. Здесь разведаны практически все водоносные пласты. Они залегают на различных глубинах – от 15 метров на юге, и до 150-200 метров восточнее. Соответственно отличаются глубины пробуренных в этих районах водозаборных скважин. В районах с глубоким залеганием известковых пород артезианские скважины достигают внушительных величин – до 250-300 метров.
Понятно, что и конструкции скважин имеют существенные отличия. Глубокие скважины всегда имеют кондуктор – направляющую трубу, которая к тому же защищает ствол скважины от осыпания верхних рыхлых пород. Колонны обсадных труб глубоких скважин имеют телескопическую конструкцию, переходя от большого диаметра на устье к всё более уменьшающемуся диаметру на забое скважины. При этом может изменяться технология бурения и применяемый буровой инструмент.
Вообще-то, буровикам не доставит затруднений пробурить глубокую скважину, если нет осложнений. Ими являются как раз те тонкие пласты, перемежающиеся с продуктивными. Или расположенные выше. Часто бывает так, что до водоносного пласта необходимо пройти слой твёрдых пород, например пласт древнего известняка, превратившегося в кремень. В таких случаях резко замедляется скорость проходки. Известны случаи, когда за рабочую смену проходили несколько десятков сантиметров такого пласта. Существующий инструмент не выдерживает такой нагрузки и изнашивается моментально. Приходится менять долото через каждые несколько сантиметров проходки. А это дополнительные спуско-подъёмные операции, дополнительный расход инструмента, дополнительные энергетические затраты и т.д.
Кроме разведочного бурения, в котором заинтересованы в основном геологи, существуют и глубокие скважины для добычи воды. Как правило, глубокие скважины обладают высочайшей производительностью – дебит порой доходит до 150 кубометров в час. Такие артскважины имеют большой диаметр колоны обсадных труб. Размер их может составлять от 230 до 630 миллиметров при глубине более 500 метров. Стоимость этих скважин так велика, что их строят только большие промышленные предприятия для обеспечения водоснабжения целых населённых пунктов или крупных производственных объектов.
Короткая справка для сведения. На территории России пробурена самая глубокая в мире 13-километровая Кольская сверглубокая, которая занесена в книгу рекордов Гиннесса. Её строительство началось в 1970 году. В середине девяностых годов работы были приостановлены, скважина законсервирована. Возможно продолжение бурения.
Сегодня самым перспективным направлением глубокого бурения является шельфовое бурение. Работы проводятся со специального судна или морской платформы в местах, где земная кора гораздо тоньше, чем на суше.
Наша радость от комментариев безгранична :))))).
Полезная статья? Поставьте лайк :).
Заинтересовал канал? Подпишитесь.
Пост интересен другу? Сделайте ссылку в соцсетях.
Ссылки на новые посты публикуем в соцсетях: ВК, ОК, ФБ, TW
Ранее о методах бурения скважин на воду:
Способы бурения скважин на воду
Ударно-канатное бурение на воду
Бурение на воду разборными станками
Скважина на воду: установка 2-х насосов
Спасибо за время и внимание.