Бурение скважин больших диаметров

Большими считают скважины, диаметры которых укладываются в диапазон 0,3…6,0 метров. Функционально такие скважины рассматриваются в качестве вентиляционных каналов в шахтах и штольнях, коммуникационных и транспортных магистралей. Они позволяют обеспечивать оперативную доставку оборудования и крепежа.

Бурение скважин большого диаметра ведется двумя основными методами: сплошного и колонкового (кольцевого) забоя, отличающимися друг от друга характером деструкции (разрушения) породы.

Сплошное бурение характеризуется деструкцией породы на всей площади, отведенной под забой. Метод кольцевого бурения предполагает разрушение по окружности забоя и последующее извлечение образца горной породы – керна.

Бурение большими диаметрами

В процессе бурения сплошным методом используют реактивно-турбинные установки (РТБ), функциональные возможности которых ограничиваются диаметрами от 1,02 до 6,2 метра и глубиной до одного километра. В комплект установки включены: буровая вышка, талевая система с лебедкой, вертлюг, ротор и реактивно-турбинный бур – РТБ-6М.

Конструктивное исполнение бура предусматривает наличие четырех отдельных турбинных буров, жестко зафиксированных по отношению друг к другу траверсой. Канал, совпадающий с продольной осью траверсы, служит для подачи в бур глинистого раствора, а переходник, осуществляющий связь бура с бурильными трубами, оснащают трехшарошечным долотом.

Пробуренные скважины укрепляют посредством металлических обечаек, собранных в секции высотой 50 метров. Скорость бурения скважин, отличающихся большими диаметрами, во многом зависит от особенностей грунта, а ее цифровое значение находится в диапазоне от 40 до 130 метров в месяц.

На диаметр и материал трубы для скважины больших размеров, используемой для обсадной колонны, влияют несколько важных факторов:

• прочностные характеристики;
• геометрические размеры оборудования, в первую очередь, погружного насоса;
• предполагаемая производительность скважины;
• особенности климатических условий;
• финансовая нагрузка на бюджет объекта бурения.

Не менее важным представляется выбор характеристик труб обсадной колонны с учетом существующего проектного решения.

Сферы рационального применения скважин большого диаметра

Ключевой сферой использования таких скважин являются муниципальные (городские, поселковые) водозаборы. Их главной технической характеристикой считают высокую продуктивность при подъеме воды с водоносного пласта в известняковых породах.

Большая глубина залегания такого пласта (100 метров и более) – главный фактор, определяющий зависимость дебита от диаметра скважины. При добыче воды с песчаных слоев высокий уровень производительности обеспечивается не увеличением диаметра скважины, а преумножением количества скважин меньшего диаметра.

Увеличение диаметра, и, соответственно, ее дебита, предполагает применения погружного оборудования с высокими эксплуатационными характеристиками. Например, погружные насосы, диаметр которых составляет не менее 150 мм.