Подготовка скважины к подаче воды после бурения называют «заканчивание». При этом должны быть выполнены задачи:
Обнаружение и вскрытие водоносных пластов. Вскрытие производится бурением.
Проверка полученного источника. Если вскрыты несколько пластов, то оценивается мощность каждого, проверяется качество воды, степень заиливания.
Монтаж креплений в скважине, установка обсадных труб. На этом этапе происходит изоляция водоносных пластов друг от друга, если их несколько.
При необходимости устанавливают фильтры напротив продуктивных слоев.
В готовой колонне заново проделывают отверстия на уровне водоносных пластов. Этот процесс называют перфорацией.
Обеспечивают поступление воды в колонну. При небольшом дебите проводятся работы по его увеличению.
Выбор типа и способа заканчивания зависит от нескольких факторов:
размер водоносного пласта;
наличие каверн, трещин, их положение в шахте;
гомогенность почвы;
степень проницаемости, наличие непроходимых преград на пути движения воды.
С учетом данных характеристик, расположения колонны и ее устойчивостью выбирается тип и способ заканчивания.
Если подземные пласты не изучены в предполагаемом месте бурения, то необходимо пробурить проверочную шахту. Она позволит оценить устойчивость будущей конструкции.
Типы и способы
Тип заканчивания зависит от трех свойств шахты:
Геологических.
От способа подъема воды.
От используемой конструкции.
Каждый из типов имеет несколько видов.
Типы
Геологические, когда учитывается наклон шахты:
горизонтальная;
расположенная под углом;
вертикальная.
Способ поднятия воды:
нагнетательный;
фонтанный;
механизированный способ;
искусственный лифт.
Последние 2 способа относятся к бурению скважин нефти.
Конструкция:
обсаженный ствол;
перфорированная колонна;
без использования колонны.
В большинстве случаев в конструкцию включается обсадная колонна. С учетом типа заканчивания выбирается технологический процесс обустройства шахты.
Способы
Для всех геологических типов используются следующие способы заканчивания:
Классический.
С использованием стационарных инструментов.
Обустройство скважины с отсечением песчаных пластов.
Добыча из нескольких пластов.
Отсечение воды и газа.
Последние 2 варианта характерны для нефтедобычи. Краткое описание способов заканчивания представлены ниже.
Классическое
При этом способе труба опускается от начала или устья шахты до забоя или пласта, с которого будет забираться вода. Забоем называется низ скважины, устье — верхом. После установки колонну цементируют.
Использование стационарных инструментов
Отличительная особенность способа — колонны устанавливаются один раз. Все дальнейшие работы, в том числе, перфорирование, первичное и вторичное цементирование, засыпку, а также ремонт производят внутри трубы при помощи небольших устройств.
Благодаря такому подходу, финансовые затраты в этом способе невелики. Но инструменты чаще выходят из строя.
С отсечением песчаных пластов
Если водоносный пласт располагается в почве с большим количества песка, например, абиссинка, то следует изолировать песчаный грунт.
Отсечение реализуют двумя способами:
засыпание шахты гравием;
устанавливают специальные трубы с щелями или перфорацией.
Песок сокращает срок эксплуатации насосов, забивает источник, приводит к повреждениям шахты. Поэтому в случае присутствия мощных песчаных пластов, проводят отсечение.
Схемы для нижнего заканчивания или забоя
При выборе схемы учитывают следующие нюансы:
Схема должна учитывать условия залежи водоносного пласта. Необходимо предусмотреть неизбежные текущие и капитальные ремонтные работы.
От выбора проекта зависит диаметр скважины, кривизна шахты и ее конструкция. Надо предусмотреть устранение препятствий при бурении нижней части ствола.
Учесть пороговое давление, в соответствии с которым выбирается диаметр муфты обсадной колонны. Также надо учитывать глубину, на которой она будет находиться.
Конструкция должна соответствовать глубине нахождения башмака, диаметрам колонн для обсадки.
Известны 3 схемы:
с открытым забоем;
с закрытым заканчиванием;
смешанная схема.
Каждой присущи свои особенности, плюсы и минусы конструкции.
Открытая
В этом случае обсадная колонна доводится только до верхней границы водоносного пласта. Откачка воды производится с помощью насосов. На схеме показан принцип открытого нижнего заканчивания.
Указаны следующие особенности:
Чтобы не произошло обваливание верхних над водоносным пластом слоев почвы, вводится обсадная труба для перекрытия.
Нельзя изолировать продуктивные слои друг от друга. Невозможно многопластовое использование скважины.
Вода поступает в шахту скважины. Поэтому стенки ствола должны быть прочными, чтобы выдержать давление потока.
Призабойная область будет повреждена в результате бурения. Образуется глиняный наст, снижающий дебит скважины.