Методические указания к выполнению зачетной работы по теме «Составление конструкции гидрогеологической скважины»;

Наименование профессиональной образовательной организации –КГКП «Геологоразведочный колледж» г. Семей; Тема работы­Методические указания к выполнению зачетной работы по теме «Составление конструкции гидрогеологической скважины»; ФИО автора­ Кимкина Валентина Михайловна, Должность­преподаватель спец. дисциплин, председатель гидрогеологической предметно­цикловой комиссии; Номинация Конкурса­«Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ»; Аннотация­задание предназначено для студентов третьего курса обучения по специальности 0703000 «Гидрогеология и инженерная геология». Для качественного написания курсового и дипломного проекта по гидрогеологии необходимы знания и навыки в составлении конструкции гидрогеологической скважины, так как техник гидрогеолог работает в паре с буровиком и дает ему непосредственные указания при бурении. Данная работа позволяет студенту закрепить теоритические знания, полученные на лекции и воплотить их в умения; Страна  Казахстан, Город Семей, Год 2014. Методические указания. Цель: научить строить конструкцию гидрогеологической скважины, подбирать  необходимое оборудование и приборы. Задача: привить навыки построения гидрогеологической скважины. Формируемые   компетенции   в   соответствии   с   ГОСО   по   специальности 0703000»гидрогеология и инженерная геология»: Базовые: БК 1.11­собирать и систематизировать необходимую информацию; Профессиональные: ПК   4.46­составлять   проектные   геолого­технические   разрезы   скважин,   подбирать необходимое оборудование для бурения, выбирать и рассчитывать фильтры. ПК   4.42­выбирать   рациональный   комплекс   поисково­разведочных   работ   для   решения поставленных задач; Пример выполнения работы. Задание: постройте конструкцию гидрогеологической скважины, пройденной  вращательным способом. Глубина скважины 90 метров, разрез представлен: 0­13 м супесь,  13­19 м глина, 19­90 м гравий. Стадия разведки предварительная, фильтр на колонне обсадных труб. Длина фильтра 10 м. Водоподъемное оборудование эрлифт диаметром 98  мм. УГВ 18метров. Подберите тип фильтра(согласно литологии), диаметры бурения и  обсадки, подходящую буровую установку. 0 50 295 245 140 190 245 140 90 При данной конструкции скважины и с учетом габаритных размеров эрлифта (98 мм), целесообразно выбрать диаметр эксплуатационной колонны равный 140 мм, при d бурения (на   50­100   мм   больше)   190мм   (долото   4В­140С).   Так   как   при   вращательном   бурении используется   промывочная   жидкость,   необходимо   запроектировать   кондуктор,   что   бы предотвратить   размыв   устья   скважины.   Кондуктор   должен   быть   на   50­100   мм   больше диаметра бурения под эксплуатационную колонны, следовательно d обсадки составит 245 мм при d бурения 295 мм (долото 1В­190СТ). Тип фильтра (согласно таб. 1) ­ фильтры с водоприемной   поверхностью   из   проволочной   обмотки   на   перфорированном   трубчатом каркасе   и   ФЩО,   (таб.2)   трубчатые   –   с   круглой   или   щелевой   перфорацией.   Длина отстойника 5 м(таб.3). При выше перечисленных параметрах наиболее подходит буровая установка АВБ­ТМ (глубина бурения до 100м, конечный диаметр бурения 140 мм). Задание: постройте конструкцию гидрогеологической скважины, пройденной  вращательным способом. Глубина скважины 130 метров, разрез представлен­ 0­17 м  суглинок, 17­25 м глина, 25­130 м гравий с песчаным заполнителем. Стадия разведки  предварительная, фильтр на колонне обсадных труб. Длина фильтра 15 м. Водоподъемное  оборудование эрлифт диаметром 98 мм. УГВ 22метра. Подберите тип фильтра(согласно  литологии), диаметры бурения и обсадки, подходящую буровую установку. Таб.1 Типы фильтров в зависимости от гран состава пород Водоносные породы Типы фильтров Гравелистые   пески   крупнозернистые   с Фильтры с водоприемной поверхностью из преобладающим диаметром частиц  0,5 – 10,0 мм (более 50 % по массе) проволочной обмотки на перфорированном трубчатом каркасе и ФЩО Пески   среднезернистые   с   преобладающим диаметром   частиц   от   0,25   до   0,5   мм   (более 50 % по массе) Фильтры с водоприемной поверхностью из сеток   квадратного   плетения   на перфорированном   трубчатом   каркасе, ФЩО, ФКО Пески   мелкие   с   преобладающим   диаметром Фильтры   с   песчано­гравийной   обсыпкой, частиц 0,1 – 0,25 мм (более 50 % по массе) ФКО, ФЩО Таб.2 Рекомендуемые типы фильтров Водоносные породы Применяемые типы и конструкции фильтров Полускальные   неустойчивые Трубчатые – с круглой или щелевой перфорацией. щебенистые и галечниковые Гравий и гравелистый песок Пески крупнозернистые Пески среднезернистые Пески мелкозернистые Стержневые Такие же фильтры, но с проволочной обмоткой из нержавеющей   стали   или   с   водоприемной поверхностью из штампованного листа Трубчатые с щелевой перфорацией и стержневые с проволочной   обмоткой   с   водоприемной поверхностью   из   штампованного   листа   или   сетки квадратного плетения Трубчатые и стержневые – с водоприемной частью из   сеток   гладкого   (галунного)   плетения   или   с однослойной   гравийной   обсыпкой   (гравийные фильтры) или типа ФЩО Трубчатые   и   стержневые   –   с   одно­,   двух­   или трехслойной   песчаной   или   песчано­гравийной обсыпкой (гравийные фильтры) или типа ФКО Рекомендуемая длина отстойников Таб.3 Глубина скважины, м До 15 16­30 31­90 Более 90 Длина отстойника 1,5­2 Не менее 3 Не менее 5 Не менйее 10 Буровые установки для вращательного способа бурения с прямой промывкой Параметры СБУДМ­150­ ЗИВ УРБ­ 2,5А УРБ­2А2 УРБ­ 3АМ УБВ­600 Грузоподъемность, т: номинальная максимальная 1,5 2 2,5 2,5 4 4 5 8 32 50 Рекомендуемая   глубина   бурения, м 150 200 200/30 500 600 Рекомендуемый диаметр скважины, мм: начальный конечный 151 190 190/135 243 490 132­151 93 76 93 214 Масса, т 9,845 10,845 10,08 13,7 24,1 Буровые установки для вращательного способа бурения с обратной промывкой Параметры 1БА15К FA12 FA20 FA10 PA15 Грузоподъемность, т: номинальная максимальная 12,5 12,5 12,5 6,3 ­ 20 20 20 10 15/30 Рекомендуемая глубина бурения, м 250/500 250/250 350/250 150/150 500 Рекомендуемый диаметр скважины, м: 1270/394 1270/600 1270/600 1016/600 ­ Масса основного блока, т 14,7 15,82 16 10,575 14,37 Классификация горных пород при бурении вращательным и ударно­канатным способами  Наименование и характеристика породы Категория породы при способе бурения вращательном ударно­ канатном Ангидрид IV IV Боксит Валунно­галечные отложения Гипс Глины: а) средней плотности с наличием гравия и гальки б) плотные загипсованные с наличием гравия и гальки в) валунные Гравийно­галечные грунты: а) гравий и галька размером менее 80 мм б) галька размером менее 150 мм с небольшим количеством валунов Диабазы: а) выветрившиеся б) затронутые выветриванием в) крупные, не затронутые выветриванием Диатомиты Доломиты: IV X III­IV II III V V VII VI VIII VIII III IV VII IV II III IV V VII V VI VII VI а) мягкие, пористые, выветрившиеся, средней крепости б) плотные, крепкие Дресва Известняки: IV IV V а) мягкие, пористые, выветрившиеся, а также ракушечники III­IV б) доломитизированные, мергелистые, плотные в) окварцованные, крепкие г) кремнистые, очень крепкие Скарновые кварцы и кварциты: а) пористые б) жильные Конгломераты: V VII IX VII­VIII IX­X IV V V IV V VI VII VII VII а) осадочных пород на известковом цементе VI V б) изверженных пород (с галькой 50% по объему) на песчано­ глинистом цементе, осадочных пород на кремнистом цементе, изверженных пород на известняковом цементе VII­VIII VI в)   изверженных   и   кристаллических   пород   на   кремнистом цементе IX VII Колчеданы и железняки: а) выветрившиеся, сыпучие б) плотные невыветрившиеся в) окварцованные или окремненные Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, диабазы, трахиты и др.) Лёсс: а) рыхлый и слежавшийся б) плотный Магнезит Мел: а) мягкий б) плотный Мергели: а) мягкие, рыхлые VI VII­VIII IX­X VIII I­II III IV III IV II IV V VII VI I­II III IV II IV III б) плотные, крепкие Опоки Пемза Почвенно­растительный слой без корней, с корнями деревьев и кустарников Пески: III­IV V III­IV IV V III I­II I­II а) речные и слабосцементированные с содержанием гравия и гальки до 20% (по объему) I­II I­II б)   то   же,   с   содержанием   гравия   и   гальки   более   20%   (по объему) в) сухие Песчаники: а) выветрившиеся и слабосцементированные на глинистом и известковом цементе, железистые и известковые б) плотные на известковом железистом и глинистом цементе, полевошпатовые в) окварцованные и кварцевые г) кремнистые и окремненные Плавуны III III III­IV V­VI VII IV II III III IV IV VI VII III Соль каменная (галит) IV IV Сланцы: а) выветрившиеся песчано­глинистые (горючие) III­IV б)   глинистые,   углистые   и   талько­хлоритовые,   средней крупности, выветрившиеся, окварцованные в) аспидные, кровельные, глинисто­слюдяные V VI г) крепкие, окварцованные, окремненные VII­VIII III IV V VI д) кремнистые Супеси и суглинки: а) с примесью гравия и гальки по объему до 20% б) то же, от 20 до 30% в) то же, более 30% Торф без корней и с корнями Трепел: а) слабый б) плотный IX VII I­II III III I I­II III I­II III IV I­II I­II III Туф: а) средней крепости б) окремненный Угли: а) слабые б) средней крепости в) крепкие (антрациты и др.) Фосфориты Коренные   глубинные   породы   (граниты,   диориты,   сиениты, гнейсы, габбро, порфириты, пегматиты и др.): а) выветрившиеся б) затронутые выветриванием в) крупно­среднезернистые, не затронутые выветриванием г) мелкозернистые, не затронутые выветриванием III­IV IX III IV V V V­VI VII­VIII IX X III VI II III IV IV V VI VI VII Оценивание правильности выполненной работы проходить в конце урока (пары), у студента должна быть начерчена конструкция скважины и дано подробное обоснование ее  построения, а так же обоснование выбранного инструмента.