Способ вскрытия песчаных водоносных горизонтов горизонтальными скважинами

)5 Е 21 С 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ ски руд Чунтальедра,рнои проспособам о изонтов нешнеи ко лонны(71) Всесоюзный научно-исследователи проектно-конструкторский инститосушению месторождений полезныхпаемых, специальным горным работамничной геологии и маркшейдерскому) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПЕСЧАНЫХ ВООНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ ГОРИЗОНЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ Изобретение относится к гомышленности, в.частности квскрытия песчаных водоносных г р горизонтальными скважинами.Цель изобретения - повышение надежности вскрытия за счет исключения зон разуплотнения над внешней колонной.Сущность способа заключается в следую щем.Производят одновременно бурение наружной и внутренней шнековой колоннами при регулировании осевого усилия на забой, извлечение внутренней колонны, посадку фильтрующей колонны и извлечение внешней колонны, бурение внешней колонной ведут с опережением внутренней шнековой(57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение надежности вскрытия за счет исключения зон разуплотнения над внешней колонной. Для этого осуществляют бурение скважины одновременно наружной и внутренней шнековой колоннами с передачей усилия на забой. Причем бурение внешней колонной ведут с опережением внутренней шнековой колонны при регулировании осевого усилия по мере увеличения глубины скважины с образованием породной пробки в полости внешней колонны, Длину передней пробки определяют согласно определенной зависимости. Породную пробку разрушают с последующей транспортировкой породы на поверхность. Пере- З крывают торец внешней колонны, извлекают внутреннюю шнековую колонну, производят посадку фильтрующей колонны и извлекают внешнюю, 2 з,п. ф-лы, 9 ил. колонны с образованием породной пробки в полости внешней колонны, при этом перед посадкой фильтрующей колонны производят разрушение породной пробки, выдачу ее на поверхность и перекрытие торца внешней колонны, извлечение внутренней шнековой колонны. При этом длину породной пробки определяют по зависимостиВ НУТУягде Н - напор водоносного горизонта, м;ув - удельный вес воды, Н/м;з,п - удельный вес породы, Н/м;з.1- коэффициент трения породной проб.- ки о внутреннюю поверхность вКроме того, осевое усилие на забой регулируют по зависимостиР = л - 1 В )п + Ро,д4где Ро - осевое усилие на забой, необходимое для разрушения породы, Н;б - диаметр породной пробки, м;тг= 3,14.На фиг. 1 изображена фаза бурения дренажной скважины; на фиг. 2 - фаза раэбуривания породной пробки; на фиг. 3 - фаза перекрытия забоя внешней колонны и извлечение внутренней шнековой колонны; на фиг. 4 - фаза установки фильтра; на фиг, 5 - фаза извлечения внешней колонны; на фиг.6 - скважина в работе; на фиг. 7 - схема сил, действующих на породную пробку при вскрытии водоносного горизонта предлагаемым способом; на фиг. 8 - схема вскрытия водоносного горизонта по прототипу; на фиг. 9 - зоны выноса и разуплотнения породы при бурении известным способом,Способ реализуется следующим образом.Дренажную скважину 1 закладывают в подошве водоносного горизонта 2.в непосредственной близости от кровли водоупора 3, чтобы добиться максимального эффекта снижения уровня грунтовых вод 4. Депрессионная кривая 5 водоносного горизонта характеризуется величиной напора Н грунтовых вод 4, имеет сложную форму, Вблизи откоса 6 борта она выполаживается, Чем больше величина сдренированной области , тем выше устойчивость откоса 6 борта,Бурение скважины 1 по водоносному горизонту 2 осуществляют одновременно двумя колоннами; внутренней 7 шнековой и внешней 8.,установки 9. При этом бурение внешней колонной 8 ведут с опережением внутренней колонны 7 с образованием породной пробки 10, длину В которой регулируют по зависимостин ,уп где Н - напор водоносного горизонта;ув- удельный вес воды,уп- удельный вес породы;1- коэффициент трения породной пробки о внутреннюю поверхность внешней колонны.В этом случае поступательному движению колонны рабочих труб мешают силы трения ее внутренней поверхности о породную пробку. Величину осевого усилия на забой теперь необходимо выбирать с учетом этой силы. Суммарное осевое усилие на забой должно определяться по зависимости Р =л - 18 п+Ро,сУ4где Ро - осевое усилие на забой, необходимое для разрушения породы;В - длина породной пробки;п - удельный вес породы;б - внутренний диаметр внешней колонны (диаметр породной пробки);1- коэффициент трения породчой пробки о внутреннюю поверхность внешней колонны;к= 3,14,При достижении проектной глубиныскважины бурение прекращают, раэбурива 15 ют породную пробку 10 породоразрушающим инструментом в виде коронки 11(фиг. 2) внутренней колонны 7.- После этого перекрывают коронкой 11торец 12 (фиг. 3) внешней колонны 8, отсое 20 диняют коронку 11 от колонны 7, которуюзатем извлекают. После ее извлечения внутри колонны 8 на всю длину скважины 1 устанавливают фильтрующую колонну 13 (фиг.4). По достижении фильтровой колонной 1325 коронки 11 ее подачу прекращают и приступают к извлечению внешней колонны 8(фиг. 5). С полностью обнаженной фильтровой колонной 13 (фиг. 6) скважина 1 включается в работу. Дебит скважины зависит от30 фильтрационных свойств пород, длиныскважины, величины напора Н водоносногогоризонта 2. В процессе работы скважиныдепрессионная кривая 5 снижается.Формула изобретения 1. Способ вскрытия песчаных водоносных горизонтов горизонтальными скважинами, включающий одновременное бурение наружной и внутренней шнековой колонны 40 с передачей осевого усилия на забой, перекрытие торца внешней колонны, извлечение внутренней шнековой колонны, посадку фильтрующей колонны с последующим извлечением внешней колонны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности вскрытия за счет исключения зон разуплотнения над внешней колонной, бурение внешней колонной ведут с опережением внутренней колонны при регулиро вании осевого усилия по мере увеличенияглубины скважины с образованием породной пробки в полости внешней колонны, которую разрушают перед посадкой фильтрующей колонны с последующей транспор тировкой породы на поверхность.2, Способ поп.1,отличающийся тем, что длину В породной пробки определяют согласно выражению1675547 В -", нг т ги, 32 2 Фиа 7 Фиг 2 где Н - напор водоносного гориззонта, м;уВ- удельный вес воды, Н/м; 5уп- удельный вес породы, Н/мз;1- коэффициент трения породной пробки о внутреннюю поверхность внешней колонны. З,Способпо пп. 1 и 2, отличающ и й с я тем., что осевое усилие на забой регулируют согласно выражениюР-к -В у+РК,бгде Р - осевое усилие на забой, необходимое для разрушения породы, Н;б - диаметр породной пробки,м;л,. Мале дор НТС енно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Проиэво аказ 2987 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5