TZ_vodyanka_Urubcheno_Takhomovskayax

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
НА ВЫПОЛНЕНИЕ УСЛУГ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ НУЖД КУСТОВОЙ ПЛОЩАДКИ №11 НА ЮРУБЧЕНОТОХОМСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Введение
Раздел на строительство водозаборной скважины составлен согласно Договору
№ 3170613/0379Д от 11.06.2013 г. «Разработка проектно-сметной документации на строительство эксплуатационных скважин с горизонтальным окончанием на расширенном первоочередном участке Юрубчено-Тохомского месторождения (к-13 (113, 114, 115, 116, 117,
118); к-29 (211, 212, 213, 214, 215, 216); К-11 (101, 102, 103, 104, 105, 106); к-28 (205, 206,
207, 208, 209, 210)», заключенного между ОАО «Востсибнефтегаз» и ООО «РНКрасноярскНИПИнефть».
Проектом предусмотрено строительство водозаборной скважины на воду для
обеспечения производственного водоснабжения подлежащих бурению эксплуатационных
скважин Юрубчено-Тохомского нефтегазоконденсатного месторождения.
Проект составлен на основе гидрогеологических аналогий с имеющимися ближайшими водозаборными скважинами. В качестве источника водоснабжения рассматривается водоносный комплекс эвенкийских отложений среднего-верхнего кембрия.
Заявленная потребность в воде составляет 60 м3/сут. Вода используется для производственных и противопожарных нужд.
Для водоснабжения буровой потребуется вода, по качественной характеристике
удовлетворяющая ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов».
Водозаборные скважины будут располагаться на кустовых площадках, подготовленных к бурению эксплуатационных скважин.
В санитарном отношении водозаборная скважина располагается в благоприятных
условиях.
В гидрографическом отношении участок работ приурочен к междуречью рек Подкаменной Тунгуски и Ангары, охватывая долину среднего течения р. Подкаменная Тунгуска и водораздельные части ее притоков – рек Камо и Тайга.
Проект разработан в соответствии с действующими нормами и правилами на проектирование и строительство объектов водоснабжения. Состав и объем работ по проекту
выполнен в соответствии с требованиями СП 11-108-98 «Изыскание источников водоснабжения на базе подземных вод». Конструкция скважины и условия производства работ
разработаны в соответствии СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
1
Основные проектные данные
Таблица 1.1 – Основные проектные данные
1. Местоположение скважины
2. Расстояние от скважины до объекта водоснабжения, км
3. Абсолютная отметка устья типовой скважины, м
4. Проектный водоотбор, м3/сут
5. Производительность скважины, м3/ч
6. Намеченный к эксплуатации водоносный горизонт
7. Способ бурения
8. Тип станка
КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ
9. Общая глубина скважины от поверхности земли, м
10. Конечный диаметр бурения, мм
11. Глубина спуска (м) и диаметр (мм) обсадных колонн:
- направление;
- фильтровая колонна
12. Фильтр:
- диаметр, мм;
- интервал рабочей части, м
13. Цементирование обсадных колонн:
- направление
14. Оборудование скважины для эксплуатации
- водоподъемные трубы;
- погружной насос
Эвенкийский муниципальный
район Красноярского края
0,09
490
60
5,0
эвенкийская свита Є2-3 ev
Вращательный
1БА - I5В
260
215,9
30/245
260/168
щелевой
168
220-250
0-30
НКТ 73×5,5-Д ГОСТ 633-80
ЭЦВ 6-6,5-250
Таблица 1.2 – Проектный геологический разрез скважины
Литолого-стратиграфическая
характеристика пород
литологическое описание
Глины, супеси с обломками
осадочных пород различного
размера и состава
Мергели, слабо ангидритизированные мергели, переслаивающиеся с доломитами, известняками, алевролитами, песчаниками.
индекс
Q
Глубина
залегания, м
от
до
(верх) (низ)
Всего,
м
Категория по
буримости
0
30
30
IV
30
250
220
IV-V
Интервал
водоносного
горизонта, м
90-130
2-3
220-250
2
2.1
Физико-географические условия участка
Административное и географическое положение
Участок работ в административном отношении расположен на территории Байкитской группы сельских поселений (ГСП) Эвенкийского муниципального района Красноярского края.
Район мало заселен. Жилые поселки расположены вдоль р. Подкаменная Тунгуска. Население представлено в основном русскими и эвенками, основными занятиями которых являются охота, рыбная ловля, пушное звероводство.
Населённые пункты непосредственно на территории участка отсутствуют. Ближайшие населенные пункты – поселки Ошарово и Куюмба. Районный центр – пос. Байкит,
располагается на расстоянии 120 км от участка работ. В пос. Байкит имеется аэропорт с
бетонной взлётно-посадочной полосой, способный принимать самолеты Як-40, Ан-24, Ан32, вертолеты Ми-8, Ми-26, и в зимний период – Ил -76.
Ближайшая железнодорожная станция Карабула находится на левобережье
р. Ангары в 350 км к югу от месторождения. С магистральными путями сообщения участок
соединяется зимником, действующим с декабря по апрель. Расстояние по зимнику от
площади работ (расположение скважины Юр-5) до пос. Куюмба 100 км, до пос. Байкит –
240 км, до пос. Богучаны – 381 км.
Географически участок работ находится в пределах Заангаро-Тунгусского плато
Среднесибирского плоскогорья. Рельеф местности низкогорный, холмисто-грядовый,
расчлененный долинами рек и ручьев; крутизна склонов составляет 10-15°. Долины рек
глубоко врезаны, имеют абсолютные отметки +160 – +240 м, абсолютные отметки водоразделов +300 – +700 м. Местность залесенная, труднодоступная для всех видов транспорта. Гидрографическая сеть участка принадлежит бассейну р. Камо (левый приток
р. Подкаменная Тунгуска).
Река Подкаменная Тунгуска имеет ширину 187-300 м, глубину 0,7-2,8 м, скорость
течения 0,5-0,8 м/с; река Камо - ширину 90-105 м, глубину 0,6-1,3 м, скорость течения 0,30,7 м/с; река Тохомо – ширину 40-93 м, глубину 0,5-1,5 м, скорость течения 0,4-0,9 м/с; река Юрубчен – ширину 15-40 м, глубину 0,4-0,9 м, скорость течения 0,5-0,9 м/с. Русла извилистые, берега главным образом пологие. Остальные реки небольшие, шириной до
22 м, глубиной 0,3-0,8 м, скорость течения 0,5-0,8 м/с. Заболоченность местности небольшая, 2,5-3 % от всей территории участка, в основном приурочена к руслам рек.
Основной транспортной артерией является р. Подкаменная Тунгуска, навигация на
которой возможна с конца мая до середины июня для малотоннажных судов с осадкой до
1,5 метра.
Энергетические потребности обеспечиваются местными дизельными электростанциями. Расстояние до ближайшей ЛЭП составляет 200 км.
Источниками теплоснабжения являются котельные, работающие на сырой нефти и
мазуте. Также в качестве топлива используется древесина.
На территории участка, в районе расположения эксплуатационной скважины
Юрубченская № 5 установлен мини-НПЗ, годовая производительность которого составляет 40 000 тонн сырой нефти.
Территория месторождения расположена в зоне малой сейсмичности.
Рисунок 2.1 – Обзорная схема района работ
2.2
Природно-климатические условия
Климат района резко континентальный. Зима (середина октября - середина апреля) продолжительная и холодная. Преобладающая температура воздуха в декабреянваре – минус 28-35 °С, самая низкая достигает минус 60 °С. К концу зимы высота снежного покрова достигает 0,40-0,60 метра на открытых местах, до 0,90 метра в лесу. Лето
(начало июня – конец августа) умеренно теплое. Преобладающая температура воздуха в
июле днем – плюс 19-22 °С, максимальная достигает плюс 38 °С. Осадки (11-13 дней в
месяц) выпадают преимущественно в виде ливней.
Среднегодовая температура составляет минус 6,3 °С. Продолжительность отопительного периода – 266 суток.
Грунты преобладают суглинистые и щебеночно-суглинистые, по долинам рек галечниковые и гравийные, на возвышенных местах щебеночные и скальные. Многолетняя
мерзлота мощностью 40-60 метров имеет островной характер распространения. Глубина
залегания мерзлых пород в пределах 1-4 метра от дневной поверхности. Глубина сезоннооттаивающего слоя грунта – 1-2 метра. Грунтовые воды залегают в долинах рек и у
подножий гор на глубинах 0,50-10 метров, на склонах – 20-30 метров.
Растительность типична для сибирской тайги и представлена хвойными и лиственными породами деревьев: елью, сосной, кедром, пихтой, лиственницей, осиной, березой.
В поймах рек – заросли кустарников и трав.
3
3.1
Геологическое строение участка
Стратиграфия
В геологическом строении участка принимают участие образования кристаллического фундамента архей-протерозойского возраста и осадочный чехол, сложенный карбонатными и терригенно-карбонатными породами рифея; терригенными, карбонатнотерригенными и карбонатными венда; карбонатными и галогенно-карбонатными нижнегосреднего кембрия, а также глинисто-карбонатными – верхнего и среднего кембрия. При
бурении водозаборной скважиной предполагается вскрыть образования эвенкийской свиты среднего - верхнего отдела кембрия.
Ниже приводится краткая геолого-литологическая характеристика вскрываемых
образований.
 Кембрийская система Є
 Средний - верхний отдел Є2-3
 Эвенкийская свита - Є2-3 ev
Свита сложена алевролитами с редкими прослоями мергелей, доломитов, реже
известняков.
Алевролиты красновато-коричневые, пятнами и линзами зеленовато-серые, горизонтально- и волнисто-слоистые, тонкоплитчатые, неравномерно доломитистые. В породах часто встречаются тонкие прослойки, прожилки и гнезда розоватого гипса и ангидрита, внизу разреза – каменной соли.
Мергели, доломиты и известняки серые, темно-серые и зеленовато-серые, тонко- и
мелкозернистые, неравномерно глинистые, иногда алевритистые.
Толщина свиты изменяется в пределах 290-604 м.
Четвертичная система Q
Четвертичные отложения перекрывают весь комплекс более древних образований
и представлены песками, супесями, суглинками, глинами с примесью гравийно-галечного
материала.
Толщина четвертичных отложений колеблется от 1,0-2,0 до 28 м.
3.2
Тектоника и магматизм
Юрубчено-Тохомское месторождение расположено в пределах Камовского мегасвода – структуре I порядка, осложняющей Байкитскую гемиантеклизу, которая находится
в юго-западной части Сибирской платформы. В разрезе платформы выделяется два
структурных этажа: кристаллический фундамент и осадочный чехол. В свою очередь осадочный чехол платформы подразделяется на два структурных яруса: рифейский и венддевонский, разделенных угловым несогласием. В пределах Юрубченского участка отложения венд-девонского структурного яруса падают в юго-западном направлении, углы падения не превышают 1,5.
Дизъюнктивные дислокации в пределах Байкитской гемиантеклизы представлены
разломами, проявившимися в основном в пределах фундамента и разрывными нарушениями, осложняющими осадочный чехол. Разломы объединяются в две системы: северозападную и северо-восточную. Разрывные нарушения широко развиты, особенно в надсолевой и солевой частях разреза. Они ассоциируются с линейными складками, разломами и трапповым магматизмом. Выделяются сквозные нарушения, развитые в фундаменте, секущие нижнюю и среднюю части осадочного чехла и поверхностные.
Трапповый магматизм проявлен широко и в пределах Байкитской гемиантеклизы
его образования составляют порядка 10% объема платформенного чехла. Интрузивные
образования представлены пластовыми и секущими телами. Секущие тела зачастую связаны с разломами.
3.3
Гидрогеологические условия
Согласно современной схеме гидрогеологического районирования, площадь участка работ (район работ) располагается в пределах Камовско-Вельминского артезианского
бассейна II порядка, входящего в состав Тунгусского артезианского бассейна ВосточноСибирской артезианской области (Рисунок 3.1).
Тунгусский артезианский бассейн является сложно построенной гидрогеологической структурой. Сложность строения обусловлена соленосностью отложений нижнего
кембрия, трапповым магматизмом, интенсивной разрывной тектоникой, проявлением
неотектонических движений, распространением многолетнемерзлых пород (глубина распространения ММП достигает 50 м).
Согласно общей схеме гидрогеологической стратификации пластов Байкитской гемиантеклизы, осадочный чехол, выше рифейских отложений, разделен на три гидрогеологические формации: подсолевую (рифей, венд и основание кембрия), соленосную
(нижний и средний кембрий) и надсолевую (средний и верхний кембрий и ордовик). Воды
соленосной и подсолевой формаций практического значения для целей производственнопитьевого водоснабжения не имеют, поэтому в данном разделе не рассматриваются.
В зоне активного водообмена в верхней гидрогеологической формации на рассматриваемой территории имеют распространение четыре водоносных комплекса (ВК):
ВК четвертичных отложений, ВК интрузивных траппов триаса, ВК ордовикских отложений
и ВК средне-верхнекембрийских (эвенкийских) отложений. Обобщенная стратификация
надсолевой гидрогеологической формации показана в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Обобщенная стратификация надсолевой гидрогеологической
формации (по Букаты и др., 2009)
Возраст
Ярус, свита
1
2
P-N-Q
-
T
учамская
тутончанская
O
байкитская
чуньская
пролетарская
Є2-3
эвенкийская,
оленчиминская
Є1-2
литвинцевская/
ангарская
____________
Индекс
3
Региональные и субрегиональные резервуары
Горизонт,
Комплекс
подкомплекс
4
5
Надсолевая формация
аллювиальный
элювиальноделювиальный
подмерзлотный
зон трещиноватости
байкитский
чуньский
пролетарский
верхнеэвенкийский,
среднеэвенкийский,
нижнеэвенкийский,
оленчиминский*
верхнеангарсколитвинцевский*
палеоген-четвертичный
верхнепалеозойскотриасовый
ордовикский
надсолевой
* Воды горизонтов практического значения для производственно-питьевого водоснабжения не имеют
вследствие засолоненности
Питание водоносных комплексов осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и за счет подтока воды из подмерзлотных горизонтов. Разгрузка происходит на участках выхода водоупорных горизонтов (аргиллиты, мергели, нетрещиноватые
алевролиты, многолетняя мерзлота) на дневную поверхность. Водообильность водоносных комплексов неравномерна по площади. Встречаются обширные необводненные или
спорадически обводненные участки и участки с водообильными зонами, обусловленными
интенсивной трещиноватостью. Сток подземных вод в зоне активного водообмена определяется рельефом и структурно-тектоническими условиям.
Рисунок 3.1 – Схема гидрогеологического районирования Восточно-Сибирской
артезианской области
3.4
Характеристика водоносных горизонтов (подкомплексов)
Верхнеплейстоцен-голоценовый аллювиальный водоносный комплекс (QIII - QIV)
Развит в долинах р. Тохомо и ее притоках. Водовмещающими породами являются
пески различной крупности, иногда с примесью гальки, с линзами супесей и суглинков и
галечников. В долинах рек района аллювиальные отложения слагают пойменные террасы, ширина которых редко достигает 1,0 км. Обводненными породами являются преимущественно мелкозернистые пески, супеси и илы с линзами торфа. Аллювий четвертичных
отложений залегает на терригенно-карбонатной толще эвенкийской свиты кембрия. Глубина залегания подземных вод не превышает 2,0-4,0 м. Мощность водовмещающих пород изменяется от 5,0 до 20,0 м. Однако на участках, где аллювиальные отложения залегают на карстующихся карбонатных породах нижнего кембрия, возможна полная сдренированность пород комплекса. В долинах рек на таких участках отмечаются карстовые воронки.
По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией
0,1-0,2 г/дм3.
Расходы встреченных родников изменяются в широких переделах – от 0,1 до
0,8 л/с, но преобладают родники с расходом 0,6 л/с, выходящие в заболоченных днищах
долин рек.
Пополнение запасов подземных вод комплекса происходит за счет подземных вод
контактирующих с ними отложений и за счет атмосферных осадков. Разгрузка происходит
в пониженных частях рельефа в виде родников.
Ордовикский водоносный комплекс. Пролетарский горизонт (O1 pr)
Картируется на водоразделах. Водовмещающими породами являются известняки
и песчаники с редкими прослоями алевролитов и аргиллитов. Глубина статического уровня воды по скважинам составляет 19,1 и 5,0 м. Закарстованность пород комплекса может
явиться причиной глубокого дренажа подземных вод. Возможно, что наряду с закольматированными карстовыми формами на этом участке имеют место и свободные карстовые
полости.
На большей части территории выявленные родники характеризуют нижнюю, существенно песчаниковую часть разреза свиты. Верхняя часть разреза, как правило, в долинах рек размыта. Расходы нисходящих родников составляют 0,1-2,0 л/с. Чаще всего они
имеют расходы 0,1-0,3 л/с. При откачке из этой части разреза получен дебит воды 1,7 л/с
при понижении уровня воды на 5 м. Высокие расходы связаны с закарстованностью известняков пролетарской свиты.
По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциевые или натриевые, реже
встречаются гидрокарбонатные магниевые воды. Минерализация воды изменяется от 0,1
до 0,3 г/дм3. Разгрузка подземных вод зоны свободного водообмена происходит на склонах и прирусловых частях долин р. Юрубчен и р. Толопчаны на абсолютных отметках
180-400 м.
Средне-верхне кембрийский (эвенкийский) водоносный комплекс (Є2-3 ev)
Эвенкийский водоносный комплекс распространен на большей части участка работ.
Водовмещающие
породы
представлены
пестроцветными
терригеннокарбонатными породами эвенкийской свиты, в разрезе которых выделяются несколько
горизонтов трещиновато-кавернозных карбонатных пород. По условиям залегания воды
эвенкийского комплекса подмерзлотные, трещинно-пластовые и пластово-карстовые.
В разрезе достаточно четко прослеживаются два водоносных горизонта. Абсолютная отметка кровли верхнего горизонта 280-320 м, кровли нижнего горизонта – 160-190 м.
Подземные воды верхнего горизонта приурочены к трещиноватым доломитам, известнякам, реже – мергелям и алевролитам. Толщина горизонта от 9 до 22 м, в единичных случаях достигает 30 м. Воды горизонта слабонапорные, средний напор составляет
18 м. Пьезометрические уровни в водозаборных скважинах, пробуренных на месторождении, устанавливаются на абсолютных отметках 280-340 м. Дебиты скважин составляют
5,5-14,5 м3/ч при понижении уровня 6-18 м.
Подземные воды нижнего горизонта приурочены, главным образом, к прослоям
трещиноватых доломитов, реже – известняков. Мощность горизонта 6-10 м. Воды горизонта напорные, средний напор составляет 36 м. Пьезометрические уровни в водозаборных скважинах устанавливаются на абсолютных отметках 220-240 м. Дебиты скважин составляют 4-24 м3/ч.
Для эвенкийских водоносных горизонтов характерна значительная изменчивость
водообильности по площади месторождения. По ряду пробуренных на воду скважин получены низкие дебиты 0,3-0,8 м3 /ч; некоторые скважины оказались практически безводными. Доля низкодебитных и безводных скважин (из проанализированных 45 водозаборных скважин, пробуренных на месторождении) составляет 22 %.
Для водоносного комплекса характерна зависимость водообильности горизонтов
от литологических особенностей водовмещающих отложений. Удельные дебиты скважин,
вскрывших карбонатные отложения, являются наиболее высокими. С увеличением роли
алевролитов и мергелей происходит уменьшение водообильности водовмещающих пород.
Питание водоносных горизонтов осуществляется за счет атмосферных осадков и
поверхностных водотоков.
Подземные воды гидравлически связаны с водоносными аллювиальными четвертичными отложениями.
3.4.1
Характеристика качества подземных вод
Для водоносного комплекса характерна вертикальная зональность химического
состава воды. Верхняя часть разреза свиты, представленная существенно карбонатной
толщей, содержит подземные воды гидрокарбонатного кальциевого состава и имеет минерализацию 0,3 г/дм3.
С увеличением роли алевролитов и мергелей к нижней части разреза свиты происходит смена химического состава подземных вод от гидрокарбонатного к гидрокарбонатно-сульфатному и сульфатному типам. При этом на формирование химического состава подземных вод решающее влияние оказывают гипсы, выполняющие трещины и каверны в нижней части разреза свиты. Родники, приуроченные к алевролитам, имеют гидрокарбонатный, реже гидрокарбонатно-сульфатный тип вод и минерализацию
0,2-0,5 г/дм3.
Образование сульфатных и хлоридных вод в зоне затрудненного водообмена связывается с накоплением различных комплексов солей при замедленном стоке подземных
вод. В подземных водах терригенно-карбонатных отложений нижнего кембрия распространены: медь, титан, марганец, хром, барий, олово и никель. Концентрации компонентов в пределах допустимых.
Практический интерес представляют подземные воды верхней части эвенкийской
свиты.
В связи с тем, что данные о качестве подземных вод предполагаемого к эксплуатации водоносного горизонта ограничены, для характеристики качества подземных вод
использованы результаты химического анализа проб воды, отобранных в скважинах на
промплощадке Юр-5. Сведения о качестве подземных вод по водозаборным скважинам
на промплощадке Юр-5 показаны в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Сведения
промплощадке Юр-5
Показатели
Единица
измерения
1
2
Плотность
pH
Запах
Вкус
Общая жесткость
Жёсткость постоянная
Гидрокарбонаты
HCO3Сульфаты SO42Mg2+
Ca2+
Хлориды ClNa2+
Нитраты, NO3Нитриты, NO2Железо общее
Перманганатная
окисляемость
Нефтепродукты
Фенолы
Мутность
Цветность
Минерализация
г/см3
о качестве подземных вод по скважинам на
Результаты химических анализов водных проб
по скважинам
Скв. №1
Скв. №2
Скв. №5
3
4
5
ПДК для
питьевой
воды
6
балл
балл
мг-экв/л
мг-экв/л
7,5
2
н.о
20
17,1
1,03
8
0
н.о
13
9,2
1,02
7,5
0
н.о
13
9,2
г/л
0,18
0,21
0,21
г/л
г/л
г/л
г/л
г/л
мг/л
мг/л
мг/л
0,823
0,073
0,280
0,089
0,058
2
0,04
1,5
0,317
0,078
0,126
0,564
0,306
0
0
1,6
0,317
0,078
0,126
0,564
0,306
0
0
1,6
0,500
мг/л
0,7
1,3
1,3
5
мг/л
мг/л
мг/л
град
мг-экв/л
0,022
0,003
9,5
13
45,05
0,002
0,002
0,0
15
52,01
0,002
0,002
0,0
15
52,01
0,100
0,001
1,5
20
расчёт
6-9
7
0,180
0,350
0,200
45
2,0
0,3
Примечание – Отбор проб 12.03.07 г., анализ лаборатории ОАО «Гипровостокнефть»
Приведенные в таблице 3.2 данные показывают, что основные характеристики
подземных вод соответствуют требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования, контроль за качеством».
3.5
Проектный геолого-технический разрез скважины
Проектный геолого-технический разрез водозаборной скважины составлен на основе имеющихся материалов по пробуренным ранее водозаборным и глубоким поисковым и разведочным скважинам.
В таблице 3.3 приведены геолого-технические разрезы по некоторым скважинам.
Таблица 3.3 – Разрезы эвенкийской свиты по разведочным и водозаборным скважинам Юрубчено-Тохомского месторождения
Промплощадка в районе Юр-5
Юр-27
Юр-29
Юр-30В
1. Q
Глины,
супеси с
обломками
осадочных
пород различного
размера и
состава
0,0-20,0 м
2. Є2-3
Аргиллиты
бурокоричневые, в нижней части
встречаются доломиты
20,0-338,0
м
1. Q
Глины, супеси
с обломками
осадочных
пород различного размера и
состава
0,0-20,0 м
1. Q
Глины,
суглинки,
супеси с
обломками осадочных
пород
0,0-30,0 м
2. Є2-3
Мергели известковистые
с включениями
гипса
50,0-140 м;
мергели известковистые
с примесью
доломитистых
алевролитов
140,0-200,0;
мергели известковистые
с примесью
известняков
200,0-250,0 м;
алевролиты с
примесью
мергелей доломитовых
250,0-298,0 м
2. Є2-3
Доломиты
10,0-110,0
м;
глинистые
породы
110,0-180
м
Юр-51
Юр-77В
Юр-91
Юр-100
1. Q
Глины, супеси с обломками осадочных
пород различного
размера и состава
0,0-20,0 м
1. Q
Глины, супеси с обломками осадочных пород
различного
размера и
состава
0,0-20,0 м
1. O1 pr
Доломиты,
песчаники,
известняки
0,0-41,0 м
1. Q
Глины, супеси с обломками осадочных
пород различного
размера и состава
0,0-20,0 м
2. Є2-3
Мергели слабо ангидритизированные,
с редкими обломками
доломитов
280,0-430,0 м;
мергель плотный,
доломиты с редкими
обломками аргиллитов
430,0-470,0 м;
аргиллиты с редкими
обломками доломитов
470,0-500,0 м
2. Є2-3
Доломиты
20,0-29,0 м;
мергели
29,0-61,0 м;
доломит глинистый
61,0-89,0 м
доломит
трещиноватый
89,0-150,0 м
описание
отсутствует
2. Є2-3
Мергели, участками
ангидритизированные
40,0-250, м;
доломиты, мергели
250,0-275,0 м;
мергели с обломками доломитов 275,0292,0 м
Ликвидированная
1. Q
Глины, супеси с
обломками осадочных пород
различного размера и состава
0,0-15,0 м
2. Є2-3
Переслаивание
мергелей, доломитов; прослои
известняков.
Местами окремнение. Слабая
трещиноватость
15,0–157,0 м
№1
№2
Без номера
1. Q
Глины, супеси
с обломками
осадочных
пород различного размера и
состава
0,0-20,0 м
1. Q
Глины, супеси
с обломками
осадочных
пород различного размера и
состава
0,0-19,0 м
1. Q
Глины, супеси
с обломками
осадочных
пород различного размера и
состава
0,0-17,0 м
2. Є2-3
Переслаивание
мергелей, доломитов, известняков. В
интервале 40131 м интенсивная трещиноватость
20,0–131,4 м
2. Є2-3
Переслаивание мергелей,
доломитов,
известняков
19,0-149,7 м
2. Є2-3
Переслаивание мергелей,
доломитов,
песчаников
17,0-115,0 м
15
16
Проектный геолого-технический разрез типовой разведочно-эксплуатационной
скважины на воду, составленный на основании общей характеристики гидрогеологических
условий участка приведен в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Проектный геолого-технический разрез типовой скважины
Литолого-стратиграфическая
Глубина
характеристика пород
залегания, м
Литологическое
от
до
индекс
описание
(верх) (низ)
1
2
3
4
Глины, супеси с обломками осадочных
пород различного
размера и состава
Мергели, слабо
агидритизированные
мергели, переслаивающиеся с доломитами, известняками,
алевролитами, песчаниками. В интервале 80-115 м зона
трещиноватости
Всего, м
Категория
Объем бурения
по буримости по категориям, м
5
6
7
Q
0
30
30
IV
IV – 30
Є2-3
30
260
230
IV-V
IV – 330
Интервал
водоносного
горизонта, м
8
90-130
220-250
Глубина скважины 260 м выбрана исходя из предполагаемой глубины распространения зон открытой трещиноватости и водонасыщенных карбонатно-терригенных пород.
Ожидаемый дебит скважины 1,0-1,4 л/с.
17
4
4.1
Специальная часть
Конструкция скважины
Выбор конструкции скважины определяется рядом факторов, основными из которых являются: целевое назначение скважины, глубина, планируемый дебит (размеры погружного оборудования) и гидрогеологические условия.
Исходя из анализа гидрогеологической изученности площади, фильтрационных
характеристик водовмещающих пород и качества содержащихся в них вод, основным
эксплуатационным горизонтом принята эвенкийская свита. По данным гидрогеологического заключения для технического водоснабжения могут использоваться подземные воды
водоносного горизонта эвенкийской свиты, залегающего, в среднем, в интервале глубин
70-350 м.
Абсолютная отметка устья скважины подлежащей бурению составляет 410 м.
Принимая во внимание возможную изменчивость гидрогеологических условий в
пределах участка работ, гипсометрический уровень, заявленную потребность в воде,
проектом предусматривается бурение типовой водозаборной скважины на глубину 260 м.
Глубина скважины может быть изменена в зависимости от фактического геологического
разреза.
Учитывая сложившийся опыт бурения водозаборных скважин в Восточной Сибири
и необходимость надежной изоляции водоносного горизонта, в проекте предусматривается одноколонная конструкция с устройством щелевого фильтра в интервале продуктивного пласта.
С целью предупреждения обвалов стенок скважины неустойчивыми породами и
сохранения ствола, конструкцией скважины предусматривается цементирование кондуктора до устья скважины цементным раствором нормальной плотности (1,83 г/см3). Бурение ствола скважины под кондуктор осуществляется долотом диаметром 295,3 мм. Спуск
обсадной колонны диаметром 244,5 мм производится до глубины 30 м с последующим
цементированием до устья. Углубление скважины под эксплуатационную колонну предусматривается долотом диаметром 215,9 мм до глубины 260 м. Спуск эксплуатационной
колонны 168,3 мм производится до забоя до глубины 260 м с установленными фильтровыми секциями. В обсадной колонне, ниже фильтра, расположен отстойник (неперфорированная обсадная груба) длиной 10 м, служащий для накопления оседающих частиц
песка. Эксплуатационная колонна не цементируется. В процессе бурения геологический
разрез уточняется, глубина и конструкция скважины корректируется.
Насосное оборудование (ЭЦВ 6-6,5-250) спускается на глубину 250 м с целью снижения вероятности попадания в него механических включений из эксплуатируемого горизонта, увеличивая тем самым межремонтный период
Общие сведения о конструкции артезианской скважины представлены в
таблице 3.1.
Таблица 4.1 – Проектная конструкция водозаборной скважины
Диаметр, мм
обсадной
скважины
колонны
1
295,3
215,9
4.2
2
244,5
168
Глубина, м
обсадной
скважины
колонны
3
30
260
4
30
260
Интервал
цементирования, м
Интервал
установки
фильтра, м
Диаметр
фильтра, мм
5
0-30
-
6
220-250
7
168,3
Буровые растворы
Для бурения скважины до вскрытия водоносных пластов, используемых для технического назначения, рекомендуется применять традиционный полимерглинистый буровой
раствор, широко применяемый при вскрытии верхней части разреза. Полимерглинистые
буровые растворы позволяют сохранять устойчивость ствола скважины и регулировать
содержание твердой фазы в растворе, кроме того, обладают низкой токсичностью.
Для бурения скважины будет использоваться стандартный полимерглинистый буровой раствор со сравнительно высокими значениями вязкости, СНС и плотности. Компо-
18
нентами раствора являются высококачественный бентонитовый глинопорошок и сополимер акриламида и акрилата натрия с высокой молекулярной массой, реагент с товарным
названием «гипан».
Бентонитовый глинопорошок служит для увеличения вязкости раствора, придания
тиксотропных свойств и формирования фильтрационной корки. Кальцинированная сода,
как диспергирующий реагент, способствующий гидратации глин, увеличивает выход бурового раствора из бентонита и загущает его. Высоковязкая полианионная целлюлоза
КМЦ-700 служит для снижения водоотдачи и увеличения вязкости глинистого раствора
(обладает загущающим действием). Реагент ФК-2000 служит смазывающим материалом.
Большинство реагентов эффективно работает в щелочной среде, для увеличения
рН до 8-9 в буровой раствор следует добавлять каустическую соду (NаОН).
Вскрытие водоносного горизонта при бурении под эксплуатационную колонну производится на технической воде с добавлением КМЦ-700. Вместо КМЦ-700 и кальцинированной соды проектом допускается применение других аналогичных химреагентов российского и зарубежного производства. Параметры бурового раствора приведены в таблице 3.2.
Для бурения используется безамбарная технология, с использованием емкости
объемом 25 м3 под буровой раствор. Для приготовления бурового раствора используется
следующее оборудование:
 перемешиватель бурового раствора ПБРТ-55;
 ФСМ-7;
 замкнутая ЦС СОБР 1-Ц;
 вибросито ВС-1;
 пескоотделитель ПГ-400.
Параметры бурового раствора
Содержание твердой фазы, %
10
11
12
13
14
15
16
17
45,0
2,0
2,0
0,0
9,0
22,0
28,0
-
220
260
1010
30-50
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Всего
1 мин
Пластическая
вязкость, сП
9
1,5
рН
8
100
Песка
7
40,0
Коллоидной
(активной
части), кг/м3
6
8,0
Корка, мм
5
40-70
10 мин
4
1100,0
фильтрация,
см3/30мин
3
220
условная вязкость, с
2
0
Название (тип) раствора
до (низ)
1
Глинистый
Техническая вода
с ПАВ
от (верх)
Плотность до
утяжеления,
кг/м3
СНС, мгс/см2
Динамическое
напряжение
сдвига, мгс/см2
плотность, кг/м3
Интервал, м
Минерализация,
г/л
Таблица 4.2 – Тип и параметры буровых растворов
1
Интервал, м
от
(верх)
до
(низ)
2
3
Название
(тип) раствора
Плотность
раствора,
кг/м3
Смена раствора для бурения интервала
(ДА, НЕТ)
Номер интервала
с одинаковым долевым
составом бурового раствора
Таблица 4.3 – Компонентный состав бурового раствора и характеристики компонентов
4
5
6
1
0
220
Глинистый
1100
Нет
2
220
260
Техническая
вода с ПАВ
1010
Да
Название
компонента
Плотность,
кг/м3
Содержание
вещества
в товарном продукте (жидкости),
%
Влажность, %
Содержание
компонента
в буровом
растворе,
кг/м3
7
8
9
10
11
Бентонит
Na2СO3
(сода кальцинированная)
КМЦ-700/85
Вода техническая
ФК-2000
NaOH (каустическая сода)
КМЦ-700/85
Вода техническая
2,6
94
6
163
2,5
100
0
2
1,33
1000
0,9
1,45
1,33
1000
100
100
100
100
100
100
0
100
0
0
100
5
928
2
3
50
928
19
Таблица 4.4 – Потребность в буровом растворе и компонентах (товарный продукт) для его приготовления и утяжеления
Интервал, м
1
2
Коэфф.
запаса
бурового
раствора
на
поверхности
3
0
30
2
30
220
220
260
от
(верх)
до
(низ)
2
Потребность в буровом растворе (м3) и его компонентах (кг)
Название (тип) бурового раствора и его
компонентов
Величина нормы
расхода бурового
раствора (м3/м) и его
компонентов (кг/м3) на
интервале
Источник
нормы
На запас
на поверхности
На
исходный
объем
На
бурение интервала
Суммарная
потребность
4
5
6
7
8
9
10
Глинистый
Бентонит
Na2СO3
КМЦ-700/85
Вода техническая
ФК-2000
NaOH
Глинистый
Бентонит
Na2СO3
КМЦ-700/85
Вода техническая
ФК-2000
NaOH
Техническая вода с
ПАВ
КМЦ-700/85
Вода техническая
0,16
163
2
5
928
2
3
0,16
163
2
5
928
2
3
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
Местные
8
1304
16
40
7424
16
24
2
326
4
10
1856
4
6
4,8
782,4
9,6
24
4454,4
9,6
14,4
30,4
4955,2
60,8
152
28211,2
60,8
91,2
14,8
2412,4
29,6
74
13734,4
29,6
44,4
30,4
4955,2
60,8
152
28211,2
60,8
91,2
0,3
24
Местные
Местные
5
928
24
120
22272
120
22272
Таблица 4.5 – Суммарная потребность в компонентах бурового раствора на скважину
Наименование компонентов
1
ГОСТ, ОСТ, МРТУ, ТУ, МУ и т.д.
на изготовление
2
кондуктор
3
Бентонит
Na2СO3
КМЦ-700/85
Вода техническая
ФК-2000
NaOH
ГОСТ 28-177-89
ГОСТ 5100-85
ТУ 6-09-2344-78
ГОСТ 23732-2011
ТУ 2458-002-49472578-03
ТУ6-10-1306-85
2,412
0,030
0,074
13,734
0,030
0,044
Потребность компонентов п.ж. при бурении для колонн, т
эксплуатационная колонна
всего по скважине
4
5
4,955
0,061
0,272
50,483
0,061
0,091
7,367
0,091
0,346
64,217
0,091
0,135
20
21
Углубление скважины
4.3
Буровые работы являются основным видом выполняемых работ. Бурение скважины будет производиться самоходной буровой установкой сплошным забоем, с промывкой
глинистым раствором и водой.
Профиль скважины вертикальный, бурение производится вращательным способом
без отбора керна. Вследствие наличия в разрезе многочисленных прослоев неустойчивых, легкоразмываемых пород, бурение ведется с промывкой глинистым раствором плотностью 1,10 г/см3. Вскрытие водоносного горизонта, предназначенного к эксплуатации,
производится с промывкой водой.
Бурение под направление диаметром 245 мм осуществляется долотом диаметром
295,3 мм; под эксплуатационную колонну диаметром 168 мм – долотом диаметром
215,9 мм. Бурильная колонна собрана из бурильных труб ТБПВ-73×9,2-Д. Типоразмеры
долот и режимы бурения приведены в таблице 4.6 и приложении Б.
Таблица 4.6 – Режимы бурения
Интервал, м
Режим бурения
Скорость выполнения технологической операции,
м/ч
1
2
3
4
5
6
Расход
бурового
раствора,
л/с
7
0
30
Бурение
Роторный
0-1,5
60-80
6
4
30
260
Бурение
Роторный
2-3
60-80
4-6
4
от
Вид технологической операции
до
Способ
бурения
Осевая
нагрузка,
тс
Скорость
вращения,
об/мин
8
Таблица 4.7 – Компоновка низа бурильных колонн (КНБК)
Интервал, м
от
от
1
2
Номер КНБК
3
0
30
1
30
260
2
Типоразмер
элемента КНБК
4
Наружный диаметр, мм
Ш295,3 С-ЦВ
УБТ-165
215,9 С-ЦВ
УБТ-165
Длина, м
5
6
295,3
165
215,9
165
0,4
12
0,4
12
Примечания
1 КНБК уточняются технологической службой бурового предприятия, учитывая опыт бурения в данном районе.
2 Допускается применение элементов КНБК зарубежного производства.
3 Допускается применение долот других типов.
Таблица 4.8 – Рекомендуемые бурильные трубы
Обозначение бурильной трубы
Наружный
диаметр, мм
Толщина стенки,
мм
Марка (группа
прочности) материала
Тип замкового
соединения
Количество труб,
м
1
2
3
4
5
6
УБТ - 1 6 5, 1
ПВ – 73х9,2
165,1
73
32
9,2
Д
Д
3П -152- 76
3Н- 95
12
247,5
4.4
Геофизические исследования в скважине
Геофизические исследования производятся для выделения водоносных зон, определения мест притока и поглощения, определения гидрогеологических параметров и литологического расчленения разреза (Табл. 4.9).
22
Таблица 4.9 – Комплекс промыслово-геофизических исследований
1
2
Количество
записей
3
Метод бокового каротажа БК
Гамма-каротаж ГК
1:200
1:200
2
2
Вид геофизических исследований
Масштаб записи
Интервал записи, м
от
до
4
5
0
0
260
260
Крепление скважины
4.5
Обсадные колонны
4.5.1
Таблица 4.10 – Проектные типоразмеры обсадных труб
Характеристика обсадных труб
Производство
отечественное,
импортное
1
2
3
4
Марка (группа прочности)
материала труб
5
ОТТМА
ОТТГА
244,5
168,3
12,0
8,9
Д
Д
Условный код типа
соединения
Отечественное
Отечественное
Наружный
диаметр, мм
Толщина стенки, мм
Таблица 4.11 – Суммарная масса и характеристика обсадных труб
Интервал установки
равнопрочной секции, м
от (верх)
до (низ)
Длина
секции,
м
Масса
секции, т
1
2
3
4
0
0
30
260
30
260
2,07
9,09
Характеристика обсадной трубы
Марка (группа
Номинальный
Код типа
прочности)
наружный
соединения
материала
диаметр, мм
труб
5
6
7
Толщина
стенки,
мм
ОТТМА
ОТТГА
12
8,9
244,5
168,3
8
Д
Д
Примечание - допускается применение труб с короткой треугольной резьбой, выполненных по ГОСТ 632 - 80
4.5.2
Цементирование обсадных колонн
Промывка скважины с целью очистки от шлама производится перед креплением
обсадной колонной при глубине скважины 260 м.
Для изоляции водоносного горизонта от загрязнения, производится крепление
скважины обсадными трубами 245×12,0 – Д ГОСТ 632-80 в интервале 0-30 м и трубами
168×8,9 – Д ГОСТ 632-80 в интервале 0-260 м. Колонна диаметром 245 мм цементируется
от башмака до устья скважины. Время ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) принято
24 часа. После ОЗЦ производится разбуривание цементного стакана высотой 5 м. Цементирование производится с применением цементировочного агрегата. Для цементирования колонны используется цемент ПЦТ-I-G-СС-1 (ГОСТ 1581-96). В качестве ускорителя
схватывания тампонажного раствора предусматривается использование хлористого
кальция (СаСI2).Затрубное пространство фильтровой колонны диаметром 168 мм не цементируется.
Таблица 4.12 – Компонентный состав жидкостей для цементирования и
характеристики компонентов
Название (тип жидкости
для цементирования)
1
Цемент
Продавочная жидкость
Название
компонента
Плотность,
кг/м3
Влажность,
%
Сорт
Норма расхода компонента, кг на 1 м3
раствора
2
3
4
5
6
ПЦТ-I-G-СС-1
Вода техническая
СаСI2
Вода техническая
3150
1010
1
100
1
1
1010
100
-
1201
619
36
-
В эксплуатационной колонне в интервале 220-250 м предусмотрена установка
фильтра диаметром 168 мм. Фильтр представлен перфорированной обсадной трубой
23
диаметром, соответствующим диаметру основной колонны – 168 мм, и устанавливается
«впотай».
Количество спускаемых в скважину обсадных труб и фильтров составляет:
 обсадные трубы диаметром 245 мм – 30 м;
 обсадные трубы диаметром 168 мм – 260 м, в том числе фильтры 30 м.
Таблица 4.13 – Потребное для цементирования обсадных колонн количество
материалов
1
2
Единица
измерения
3
ПЦТ-I-G-СС-1
Вода
СаСI2
Продавочная жидкость
ГОСТ 1581-96
ГОСТ 23732-2011
ГОСТ 450-77
Техническая вода
т
м3
т
м3
Наименование материалов
4.6
ГОСТ, ОСТ, ТУ на изготовление
Потребность
4
1,80
0,93
0,046
1,17
Опытно-фильтрационные работы
При вскрытии водоносного горизонта производятся опытно-фильтрационные работы для определения его гидрогеологических параметров с целью оценки возможной производительности скважины и качества вскрытых подземных вод.
Опытно-фильтрационные работы включают проведение опытной откачки. Перед
проведением откачки проводится промежуточная промывка для раскольматации стенок
скважины. Откачка ведется до стабилизации дебита и полного просветления воды. По
окончанию откачки проводится полное восстановление уровня.
Опытную откачку следует проводить не менее чем при двух понижениях: с проектным дебитом и при максимальном понижении. Продолжительность откачки зависит от
стабилизации притока воды в скважину. Стабильным можно считать дебит, величина которого отклоняется от его среднего замера не более чем на 10%. Предполагаемая продолжительность откачки на одно понижение – три смены. Общая продолжительность откачки (с прокачкой и восстановлением уровня) – четверо суток.
В процессе откачки должны проводиться наблюдения за уровнем и дебитом. Замеры уровня выполняются при помощи электроуровнемера ЭУ-50 с общепринятой частотой на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 90, 120 минутах и далее через 1 ч
после пуска откачки. Замеры дебита производятся через 1 ч объемным способом. Откачки проводятся погружным центробежным насосом ЭЦВ-5. Величина понижения регулируется глубиной погружения смесителя.
После окончания откачки проводится полное восстановление уровня. Замеры
уровня производятся с той же частотой, что и при пуске откачки. Замеры уровня прекращаются, когда повышение уровня за очередные 4-5 часов не превысят 4 см.
При получении дебита воды не менее 90 м3/сут. дальнейшее углубление прекращается и скважина оборудуется для эксплуатации.
При производстве опытно-фильтрационных работ предусматривается прокладка
временного водовода длиной 100 м в направлении уклона местности. Откачиваемая вода
сбрасывается на рельеф.
4.7
Отбор гидрогеологических проб и лабораторные работы
В конце пробной откачки производится обязательное гидрогеологическое опробование для выполнения полного химического анализа по СанПиН 2.1.4.1074-01. Объем
работ при опробовании скважин определяется числом ингредиентов, нормируемых СанПиНом, и количеством воды, необходимой для их определения. С учетом того, что пробы
на отдельные ингредиенты консервируются различными консервантами, пробы отбираются в отдельные бутылки емкостью 0,5 л. Объем одной объединенной пробы составит
8 бутылок (точечных проб) емкостью по 0,5 л.
Бактериологические анализы проб воды объемом 1,0 л предполагается проводить
в лаборатории районной СЭС или в ГУ «Центр государственного санитарноэпидемиологического надзора» в г. Красноярске.
24
Затраты на гидрогеологическое опробование определяются по сб. ССН92,93 с учетом коэффициента на выполнение работ в зимний период.
Расчет сметной стоимости анализа воды подземного источника хозяйственнопитьевого водоснабжения производится согласно сб. ССН-7, СНОР-7. Перечень компонентов, определяемых лабораторией, представлен в той же таблице. Определению подлежат органолептические, обобщенные показатели, а также неорганические вещества:
Mn, Cu, Pd, Be, Mo, As, Se, Sr, F.
Из микробиологических показателей определяются общее микробное число и общие колиформные бактерии. Затраты на проведение одного бактериологического анализа взяты по аналогии со стоимостью выполнения анализа в лаборатории ГЦСЭН Красноярского края (в текущих ценах).
4.8
Оборудование устья скважины для эксплуатации
По окончании опытных работ скважина оборудуется для постоянной эксплуатации.
В скважину на насосно-компрессорных трубах 73×5,5-Д ГОСТ 633-80, спускается погружной насос марки ЭЦВ 6-6,5-250.
Основные характеристики насоса:
 минимальный внутренний диаметр обсадной колонны в дюймах – 5;
 номинальная производительность насоса – 5 м3/ч;
 номинальный напор – 220 м;
 напряжение в сети – 380 в.
Проектная глубина установки насоса – 250 м.
Устье скважины оборудуется оголовком. Оголовок скважины обеспечивает герметичность скважинного пространства. Для наблюдений за уровнем и дебитом скважина
оборудуются электроуровнемером и водомерным счетчиком. Кроме того, должен быть
сделан отводящий патрубок для отбора проб воды на анализ непосредственно из скважины. В случае невозможности оборудования скважины погружным насосом сразу после
проведения откачки, устье закрывается металлической заглушкой. Над устьем скважины
размещается отапливаемый стационарный павильон, в котором находится станция
управления.
4.9
Вспомогательные работы, сопутствующие бурению скважины
Гидрогеологические наблюдения в процессе бурения заключаются в замерах
уровня бурового раствора в скважине через каждые 10 м проходки и после каждого подъема компоновки бурения. Замеры выполняются электроуровнемером, результаты заносятся в журнал документации скважины. Всего будет выполнено не менее 36 замеров
уровня.
4.10
Выбор буровой установки
При выборе буровой установки, кроме грузоподъемности, должны учитываться
следующие факторы:
 мобильность и компактность буровой установки (возможность монтажа на кустовой площадке);
 минимальные затраты времени и средств на монтаж и демонтаж буровой установки;
 удобство в эксплуатации буровой установки;
 минимальные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при работе буровой
установки.
Передвижные буровые установки для бурения скважины-колодца должны быть
механизированы и оснащены самостоятельным пультом управления спускоподъемными
операциями (СПО), расположенным в безопасном месте и снабжены контрольно- измерительными приборами (КИП и А), в том числе индикатором веса с записью нагрузки на
крюке. С пульта управления буровой установки должны осуществляться все технологические процессы и операции на скважине при обеспечении в ходе их выполнения видимости мачты, лебедки и устья скважины.
25
Грузоподъемность передвижной буровой установки, вышки, мачты, допустимая
ветровая нагрузка должны соответствовать максимальным нагрузкам, ожидаемым в процессе строительства скважины.
Передвижные буровые установки для строительства скважины должны отвечать
требованиям правил безопасности, действующих в нефтяной и газовой промышленности.
Таблица 4.14 – Выбор буровой установки
Глубина
скважины, м
1
Максимальная масса
обсадной колонны, т
2
Максимальная масса
бурильной колонны, т
3
260
9,09
8,23
Тип буровой уста- Допустимая нагрузка
новки
на крюке, т
4
5
1 БА 15В
20
Примечание - Нагрузка на крюке от максимальной расчетной массы бурильной колонны и
наибольшей массы обсадной колонны не должна превышать 0,6 и 0,9 соответственно величины параметра «допускаемая нагрузка на крюке»
Для бурения скважин рекомендуется применять передвижную буровую установку с
ротором типа 1 БА 15 В. Возможно применение других типов буровых установок.
Таблица 4.15 – Технические параметры передвижной буровой установки
Показатели
1
Грузоподъемность на крюке. кН
Условная глубина бурения, м:
- структурных, диаметром 93 мм;
- гидрогеологических, диаметром 190 мм
Тип мачты
Высота, м
Длина свечи, м
Оснастка талевой системы
Кронблок - количество роликов. шт.
Емкость магазина полатей для труб диаметром 73 мм, м
Лебедка
Диаметр талевого каната, мм
Наибольшее натяжение каната, кН
Диаметр барабана, мм
Длина бочки барабана, мм
Диаметр тормозного шкива, мм
Угол охвата тормозной ленты, град.
Скорость подъема, м/с:
- наибольшая;
- наименьшая
Механизм подачи инструмента
Усиление вниз, кН
Ход подачи, мм
Лебедка вспомогательная
Натяжение каната (максимальное), кН
Скорость на прямом канате, м/с
Ротор
Частота вращения бурового снаряда, с"
Максимальный крутящий момент, Нхм (кгсхм)
Диаметр входного сечения, мм
Вертлюг
Статическая нагрузка (максимальная), кН
давление жидкости (максимальное), МПа
диаметр входного отверстия, мм
Частота вращения ствола (максимальная), с-1
Тип установки 1 БА 15В
2
200
1000
600
Прямая двухсекционная со
складной секцией
18,4
12
2х3
Зи1
600
двухбарабанная с талевым и
тормозным барабанами
18
51
260
360
750
270
1,39
0,2
Гидравлический
35
600
от трансмиссии агрегата
10,0
0,2
Механический встроенный в раму
агрегата
1.09; 2.17; 4.98; 1.28 (з/х)
7850 (800)
410
одноштропный
200
12,5
60
5,0
26
Показатели
1
Насосный блок (тип двигателя)
Мощность при 2100 об/мин, кВт
Марка бурового насоса
Количество насосов, шт.
Мощность насоса, кВт
Максимальное давление на выходе, МПа
Максимальная подача, дм3/с
Транспортная база
Буровой палубный насос
Марка
Мощность, кВт
Максимальное давление на выходе, МПа
Максимальная подача, дм/с
Компрессорный блок
Мощность, кВт
Тип компрессора
Максимальное давление на выходе, МПа
Максимальная производительность, м3/мин
Транспортная база
Компрессор (пневмосистемы)
Марка
Максимальное давление на выходе, МПа
Максимальная производительность, м3/мин
Генератор, мощность, кВт
Напряжение, В
Транспортная база бурового блока
Установленная мощность дизеля, кВт
Колесная формула
Масса бурового блока, кг
4.11
Тип установки 1 БА 15В
2
дизель ЯМЗ-236
132
НБТ - 125 – 1
1
125
17
16
Прицеп МАЗ-8925
двухпоршневой
НБ-50
50
6,3
11
дизель ЯМЗ-236
125
Винтовой I4 ВК
0,7
10
Прицеп МАЗ-8925
двухступенчатый
М155
1,2
0,3
30
400/230
МАЗ-5337
125
2х4
15 000
Ликвидация скважины
После окончания работ по строительству глубокой скважины, водозаборная скважина подлежит ликвидации в соответствии с РД 08 - 492 - 02 «Инструкция о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудование их устьев и стволов».
Работы по ликвидации производятся с передвижной подъемной установки. Проектом принимается применение передвижной установки А60/80. Параметры применяемого
технологического инструмента при проведении работ – насосно-компрессорные трубы
диаметром 73 мм по ГОСТ 633-80.
При ликвидации водозаборной скважины производится извлечение водоподъемных труб, погружного насоса, фильтровой колонны и установка цементных мостов.
Цементные мосты устанавливаются в интервале перекрытия башмака 245 мм обсадной колонны и в интервалах залегания водоносных горизонтов с перекрытием кровли
и подошвы на 5 м.
27
Таблица 4.16 – Интервалы установки цементных мостов
Интервал по стволу
скважины, м
от
до
1
2
220
Интервал установки цементного моста, м
от
до
3
4
250
215
25
30
0
Примечания
5
Изоляция продуктивных горизонтов
Перекрытие башмака кондуктора
Устьевая цементная тумба
255
35
0
Таблица 4.17 – Характеристика жидкостей и составляющие их компоненты для
установки цементных мостов и цементной тумбы
215
255
25
35
0
4
5
6
7
Цементный раствор
3,6
1,83
35
27
Продавочная жидкость
0,19
1
-
-
Цементный раствор
1,38
1,83
35
27
Продавочная жидкость
0,07
1
-
-
Цементный раствор
0,50
1,83
35
27
Количество, т
3
Составляющие компоненты
Название
2
Динамическое напряжение сдвига, дин/см2
1
Пластическая вязкость,
сп
до
Название или тип
Плотность, г/см3
от
Характеристика жидкости
Объем, м3
Интервал
установки
цементного
моста по
стволу, м
8
9
Цемент
Вода
Вода
Цемент
Вода
Вода
Цемент
Вода
4,32
2,23
0,19
1,69
0,85
4,87
0,61
0,31
Ствол скважины от цементного моста до устья (интервал 0-25 м) заполняется песком и глиной. Потребное количество песка – 0,5 м3, глины – 0,2 м3.
Устье скважины ликвидируется следующим образом: вокруг устья выкапывается
шурф размером 1 х 1 х 1 м. Производится срезка оголовка с обсадной трубой на 0,5 м
ниже уровня земли и сверху заваривается металлической крышкой, на которой фиксируется номер скважины, месторождение, организация-владелец и дата ликвидации скважины. По окончании ликвидационных работ составляется акт и отчет. В отчет включается
план расположения ликвидированной скважины, описание процесса, чертежи выполненного тампонажа, а также приводятся результаты испытания скважины на герметичность
после проведения тампонажа. Эти документы должны быть в течение месяца представлены в местные, областные органы санитарно-эпидемиологической службы и территориальные геологические управления.
Потребное количество материалов для ликвидации скважины приведено в
таблице 4.18.
Таблица 4.18 – Количество материалов для ликвидации скважины
Наименование материалов
1
Единица измерения
2
Количество
3
Песчано-глинистая смесь
Цемент
Вода
Заглушка металлическая
м3
т
м3
шт.
0,7
6,62
8,45
1
28
Затраты времени основных и сопутствующих работ на строительство
4.12
и ликвидацию водозаборной скважины
Таблица 4.19 – Затраты времени
на строительство водозаборной скважины
№
п/п
2
3
4
5
6
7
8
9
Монтаж, демонтаж СБУ
м/д
81-5-5
К=ССН93
в.5,стр.1
90, п. 95
3.88
1
1.1
1.25
4.27
5.34
2
Бурение бескерновое:
до 100 м, d =
295,3 мм, IV к
до 200 м, d =
215,9 мм, V к
Проработка перед спуском
колонн
Крепление:
d = 245 мм
d = 168 мм
Цементирование
ОЗЦ, примеч. 2,
таб. 67
м
11-6-186
0.07
30
1.1
0.08
2.31
м
11-7-171
0.1
230
1.1
0.11
25.30
прораб.
65-4-1
0.38
1
1.1
0.42
0.42
65-4-2
72-3-2
0.42
0.87
1
0.3
1.1
1.1
0.46
0.96
0.46
0.29
72-3-2
67-5-1
0.87
0.28
2.6
1
1.1
1.1
0.96
0.31
2.49
0.31
3.43
1
1.1
3.77
3.77
м
ССН93в.
5, стр.
176, п.2
11-7-170
0.09
5
1.1
0.10
0.50
промыв.
опрес.
64-4-1
64-4-2
п. 87
0.12
0.24
0.22
6
9
2
1.1
1.1
1.1
0.13
0.26
0.24
0.79
2.38
0.48
фильт
р
опыт
0.15
30
1.1
0.17
4.95
фильт
р
100 м
оголов.
78-6-8
1.21
1
1.1
1.33
1.33
72-6-2
ССН
вып. 1,
часть 4,
59-3-1,
К = таб. 1
стр.9
ССН выпуск 1,
часть 4
0.39
2.2
1.1
0.43
0.94
0.2
1
1.17
0.23
0.23
3.43
4
1.1
3.77
15.09
0.029
23
1.17
0.03
0.78
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Разбуривание
цем. пробки
Промывка
Опрессовка об.
труб
Изготовление
фильтра d =
168 мм и оголовка
Установка
фильтра
Спуск НКТ
Установка оголовка
14
Гидрогеологические работы
а)
Пробная откачка, 4 cуток
Замер уровня
воды
б)
100 м
цемент.
откачка
замер
22-3-4
Норма
времени
ст.смен
Объем
работ
Поправочный
«К»
Поправочный
коэф-т на
зимнее
удорож.
Т.208,V1зо
на
Затраты
времени
ст.смен
, на ед.
изм
работ
1
100 м
Табл.,
графа,
строка,
ССН,
обосн.Ктов
сопутствующих
1
4
Единица измерения
и
Затраты
времени
ст.смен
, на
весь
объем
10
3
Наименование
работ и затрат
основных
29
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
9
Затраты
времени
ст.смен
, на
весь
объем
10
15
Промывка перед каротажем
промыв.
0.12
1
1.1
0.13
0.13
16
Прокладка временного водовода
ГИС
100м
вып.5 644-1
64-4-2
55-5-1
0.24
1.58
1
1
1.1
1.10
0.26
1.74
0.26
1.74
ГИС (ГК,БК),
поправка на
низкую температуру
0,093отр.смен/скв.,
(2,17-0,45+0,24)
х 0,4+0,093
Выезд каротажного отряда на
скважину и обратно (462км х
2)
ИТОГО:
комплекс
0.877
1
1
0.88
0.88
1.120
9.24
1.2
1.34
12.42
17
а)
б)
Наименование
работ и затрат
Единица измерения
100км
Табл.,
графа,
строка,
ССН,
обосн.Ктов
ССН выпуск 3,
часть 5
(8-3-2) (8-52)+(8-4-2)
, х (5-14), +(3-17)
6-1-4
Норма
времени
ст.смен
Объем
работ
Поправочный
«К»
Поправочный
коэф-т на
зимнее
удорож.
Т.208,V1зо
на
8
Затраты
времени
ст.смен
, на ед.
изм
83.59
Таблица 4.20 – Затраты времени основных и сопутствующих работ на ликвидацию
водозаборной скважины
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Затраты
времени
ст.смен
, на
весь
объем
10
1
Монтаж, демонтаж СБУ
м/д
3.88
1
1.1
1.25
5.335
5.335
2
Извлечение водоподъемных
труб НКТ, обсадной колонны
168,3
Извлечение
фильтра
Установка цементного моста
ОЗЦ, примеч. 2,
таб. 67
100 м
81-4-5
К=ССН93
в.5,стр.19
0, п. 95
ССН93,в.
5,
72-6-2
0.39
4.8
1.1
0.43
2.06
79-6-11
0.68
1
1.1
0.75
0.75
68- 5 - 2
0.16
2
1.1
0.18
0.35
ССН93в.
5,
стр.176,п.
2
3.43
2
1.1
3.77
7.55
10.47
16.05
№
п/
п
3
4
5
Наименование работ и затрат
ИТОГО:
Ед.
измерения
фильт
р
мост
Табл.,
графа,
строка,
ССН-92
выпуск 5
Норма
времени
ст.смен
Объем
работ
Поправочный
«К»
Поправоч-ный
коэф-т на
зимнее
удорожание
Затраты
времени
ст.смен
, на ед.
изм
30
4.13
Организация работ
В результате выполнения проектируемых работ должны быть решены следующие
задачи:
 обеспечено производственное водоснабжение проектируемых для строительства эксплуатационныз скважин;
 уточнено геологическое строение верхней части разреза;
 определены фильтрационные свойства водоносных пород;
 определены гидрогеологические параметры водоносных горизонтов;
 определено качество воды и вид ее использования.
Поставленные задачи проектируется решить при помощи следующего комплекса
работ:
 монтаж-демонтаж и перемещение буровой установки;
 буровые работы;
 вспомогательные работы, сопутствующие бурению скважины:
1) промывка скважины;
2) крепление скважины трубами;
3) цементирование колонны обсадных труб;
4) установка фильтра в скважину;
5) гидрогеологические наблюдения;
6) ликвидация скважины;
 геофизические исследования в скважинах;
 опытно-фильтрационные работы;
 лабораторные работы.
Буровые и опытно-фильтрационные работы планируется проводить силами подрядчика. Буровые работы будут осуществляться передвижной буровой установкой
1 БА 15В.
Схема транспортировки буровой установки (БУ), а также материалов для строительства водозаборной скважины показана в таблице 4.21 и приложении А.
Таблица 4.21 – Схема транспортировки грузов для строительства скважины
Наименование грузов
1
1 БА 15В
Вид транспортировки
2
наземный
Материалы всех
групп
наземный
ГСМ
наземный
Вид
транспорта
3
Маршрут транспортировки
от
до
4
5
Буровая установка
ж/д
г. Красноярск
автопробег
ст. Карабула
п. Богучаны
скважина
п. Богучаны
Материалы
ж/д
г. Красноярск
автомобиль ст. Карабула
п. Богучаны
автомобиль
скважина
п. Богучаны
Расстояние,
км
6
ст. Карабула
п. Богучаны
скважина
п. Богучаны
ст. Карабула
614
47
415
415
47
ст. Карабула
п. Богучаны
скважина
п. Богучаны
ст. Карабула
614
47
415
415
47
Примечания
1 На участке трассы п. Богучаны – п. Ангарский ледовая переправа через р. Ангара действует с середины декабря до середины апреля.
2 Возможна корректировка транспортной схемы по фактическим условиям поставки материалов и пробега техники
На период строительства для скважины водозабор осуществляется из близкорасположенных поверхностных источников, доставка воды – автотранспортом.
На площадке буровых работ устанавливается емкость V = 25 м3.
31
5
5.1
Охрана окружающей среды
Мероприятия по уменьшению выбросов в атмосферу
Полевые работы, оказывающие отрицательное воздействие на атмосферный воздух, связаны с бурением скважин.
С целью уменьшения влияния на загрязнение атмосферного воздуха при производстве буровых работ проектом предусмотрены следующие мероприятия:
 установка на выхлопных трубах работающих машин и механизмов комбинированных нейтрализаторов, обеспечивающих снижение выбросов окиси углерода – на 86%;
углеводородов – на 30%; двуокиси азота – на 50%; сажи на 50%;
 ежемесячная регулировка двигателей внутреннего сгорания машин и механизмов с помощью переносного газоанализатора ИНА-109.
Специфика производственной деятельности при ведении буровых работ не дает
возможности выполнить достоверный расчет загрязнения атмосферного воздуха, вызванного выбросами продуктов сгорания дизельного топлива и пылеобразованием при
планировке площадки, поскольку эти источники носят неорганизованный характер, не
имеют постоянной привязки на местности и действуют периодически. Учитывая, что все
эти источники являются низкими (до 2 м), можно предположить, что максимальные приземные концентрации будут наблюдаться в непосредственной близости от работающей
техники и механизмов, поскольку величина секундных выбросов вредных веществ незначительна (суммарный максимальный выброс по предприятию 3,65 г/с при условии одновременного действия всех источников выброса загрязняющих веществ). Загрязнение атмосферного воздуха за пределами буровой площадки не распространится и, следовательно, за ее пределами превышения санитарных норм не ожидается.
5.2
Мероприятия
по
охране
поверхностных
и
подземных
вод
от
загрязнения
Проведение геологоразведочных работ сопровождается отрицательным воздействием на поверхностные и подземные воды. Загрязнение талых вод и почв возможно за
счет смыва с механизмов небольших порций топлива и смазочных материалов. Но в связи с тем, что буровые работы имеют сезонный, непродолжительный характер, это воздействие будет незначительным. Использование разработанного проектом комплекса организационных и технологических мероприятий приведет к минимальному воздействию
проводимых работ на поверхностные и подземные воды.
Основными источники воздействия на поверхностные и подземные воды являются:
 временный лагерь (мобильные вагон-дома);
 неочищенные или недостаточно очищенные хозбытовые и производственные
сточные воды, образующиеся при производстве работ;
 буровые работы.
Бурение ведется с применением глинистого раствора плотностью 1,1 г/см3 без
применения смазок, с использованием оборотной системы промывки.
На хозяйственно-бытовые нужды водопотребление составит (из расчета 35 л воды
в сутки на 1 человека СниП-30-76):
10 чел.·49,91 сут·0,035 т = 17,5 т,
где 49,91 - расчетное количество человеко-дней на полевых работах.
Водопотребление на буровых работах составит 73,6 м3. Общее потребление воды
на бытовые и на производственные нужды составит 91,1 тонн.
Источником воды являются ближайшие поверхностные водотоки.
При производстве опытно-фильтрационных работ предусматривается устройство
отстойника и прокладка временного водовода длиной 100 м в направлении понижения
рельефа. Откачиваемая отстоянная вода сбрасывается на рельеф. Загрязнения поверхностных и подземных вод не происходит.
Предусматривается, что вся используемая в технологическом процессе вода расходуется. Сброс сточных вод в водные объекты отсутствует.
32
С целью предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод в процессе
выполнения проектируемых работ, проектом предусмотрен тампонаж скважин цементным
раствором, устройство обсадных колонн.
Для бытовых нужд работников будут выстроен туалет с обшитыми герметичным
материалом стенками и выгребные ямы, дно которых засыпается глиной.
5.3
Воздействие отходов на состояние окружающей среды
В процессе производства геологоразведочных работ происходит образование отходов производства и производственного потребления, связанных с производственной
деятельностью, а также хозяйственно бытовых, отходов, связанных с нахождением на
территории объекта людей.
При производстве буровых работ будет происходить снятие почвенноплодородного слоя и укладка его в бурты в пределах земельного отвода. Весь объем
грунта будет использован при рекультивации временного отвода земель.
Поэтому в соответствии с п. 6 «Правил разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение» лимиты на его размещение устанавливать не требуется.
В составе производственной деятельности возможно образование следующих отходов:
 лом и отходы черных металлов;
 отходы синтетических и минеральных масел;
 отходы резины, включая старые шины;
 отработанные аккумуляторы;
 промасленная ветошь.
Все отходы складируются в металлические контейнеры, которые раз в месяц вывозятся на оборудованные свалки на территории Юрубченского месторождения. В связи с
отсутствием собственных объектов размещения отходов расчет платы за размещение
отходов производства и потребления не производился.
5.4
Зоны санитарной охраны
В соответствии с действующими положениями СанПиН 2.1.4.1110-02 (п. 1.5 Общих
положений) для подземных источников водоснабжения следует предусмотреть создание
трех поясов санитарной охраны водозабора: первого пояса - зоны строгого режима, второго пояса - зоны ограничений от бактериологического загрязнения и третьего пояса - зоны ограничений против химического загрязнения.
Назначением первого пояса (пояс строгого режима) ЗСО является устранение
возможности случайного загрязнения подземных вод непосредственно через водозаборное сооружение или в ходе нарушения нормальной работы водозаборного сооружения.
Граница I пояса, при использовании защищенных подземных вод (водоносный эвенкийский комплекс напорный межпластовый, не имеющий непосредственной гидравлической
связи с открытым водоемом), располагается на расстоянии не менее 30 м от водозаборного сооружения согласно СанПиН 2.1.4.1110-02 (п.п. 2.2.1.1).
К санитарному состоянию территории I пояса предъявляются определенные требования: здесь запрещаются все виды строительства, проживание людей, выпуск сточных вод, применение для растений ядохимикатов, органических и некоторых видов минеральных удобрений. Эта территория должна быть ограждена забором и спланирована
для отвода поверхностного стока и обеспечена постоянным наблюдением.
Устье скважины должно быть выше дневной поверхности не менее чем на 0,5 м,
доступно для осмотра и не должно быть залито и окружено водой.
Второй пояс ЗСО примыкает к первому, а третий - ко второму поясу. Назначением
II и III поясов является устранение возможности проникновения источников микробного и
химического загрязнения в той части водоносного пласта, из которой подземные воды
привлекаются к водозабору.
Радиус второй зоны санитарной охраны водозабора выражается уравнением:
33
R II  Q 
T
 m
,
(1)
где Q - водоотбор, 60 м3 /сут;
Т - условная продолжительность выживания бактерий в подземных водах, для защищенных напорных вод принимается 200 суток (т. 1 СанПиН 2.1.4.1110-02);
m - мощность водоносного горизонта (ориентировочно 15 м);
 - водоотдача пласта (для трещиноватых проницаемых пород принята равной
8×10-3);
RII  60  200/(3,14 15  0,008)  178 м.
(2)
Граница третьего пояса зоны санитарной охраны определяется исходя из условий
поступления в водоносный горизонт стабильных химических загрязнений за пределами III
пояса, которые достигнут водозабора, перемещаясь с подземными водами, не ранее расчетного времени, которое принимается больше средней принятой продолжительности
технической эксплуатации водозабора. Для защиты подземного водоисточника от химического загрязнения время Тэ следует принимать не менее 25 лет, т.е. 9125 суток.
RIII  60  9125/(3,14 15  0,008)  1205 м
(3)
Во II и III поясах ЗСО предусматриваются следующие ограничения хозяйственной
деятельности:
Все виды строительства и бурение скважин проводятся с разрешения и под контролем органов санитарно-эпидемиологической и гидрогеологической служб;
Запрещаются работы в земных недрах, которые могут вызвать загрязнение эксплуатируемого водоносного горизонта.
Выполняются мероприятия по санитарной охране поверхностных водоемов, гидравлически связанных с подземными водами.
Запрещается размещение накопителей промстоков, шламохранилищ, складов, горюче-смазочных материалов, складов ядохимикатов и других объектов, обуславливающих опасность химического загрязнения подземных вод. Размещение таких объектов в
пределах III пояса ЗСО допускается только при использовании специальных мероприятий
по защите водоносного горизонта от загрязнения и по согласованию с органами санитарного, геологического и водного контроля.
Таблица 5.1 – Расход материалов
Наименование
1
Интервал бурения
Количество долот (ССН-92 вып.5 таб.24 стран.70):
Ш295,3 С-ЦВ
Ш215,9 С-ГВ-2
Трубная продукция:
Обсадные трубы
Глубина спуска
Масса
НКТВ-73х5,5Д
Длина
Масса
Цементирование:
Высота подъема цемента
Объем цементного раствора
Расход цемента
Глинистый раствор Y=1,1 г/см3
Объем (ССН,в.5,т.26, п.19, 13)
Химреагенты
Бентонит
Сода кальцинированная
КМЦ-700/85
ФК-2000
NaOH
СаСI2
Металлы, метизы, инструмент (ССН10, табл. 116, строка 30)
ГСМ при бурении (ССН-92 вып.5, табл. 28, стр. 75)
Ед. измерения
Колонна
168мм
4
Всего
2
Колонна
245мм
3
м
0-30
30-160
160
шт
шт
1
1
1
1
м
тн
30
2.07
260
9.09
290
11.2
м
тн
5
220
2.3
м
м3
тн
30
0.832
1.800
м3
14.80
54.40
69.20
тн
тн
тн
тн
тн
тн
тн.
тн.
2.412
0.030
0.074
0.030
0.044
0.046
4.955
0.061
0.272
0.061
0.091
7.367
0.091
0.346
0.091
0.135
0.046
1.12
2.76
0.832
1.800
34
Приложение А
(обязательное)
Геолого-технический наряд для бурения водозаборной скважины