Содержание

Артезианская скважина гарантированный источник воды

Наша буровая компания «Водорезерв» предлагает услуги по бурению артезианских скважин и бурению скважин на известняки, это одно из многих наших конкурентных преимуществ. Многим заказчикам очень сложно сделать выбор, иногда люди неделями обзванивают буровые компании, своих знакомых и соседей по даче, собирают информацию, чтобы выбрать надежного и опытного подрядчика для бурения скважин на своем участке. Согласитесь, очень неприятно и обидно, когда при бурении неглубокой скважины на известняк, глубина которых редко когда превышает 40-45 метров, выясняется, что в результате проходки скважины данные породы не вскрываются, а значит, в скважине нет воды. Данные случаи происходят довольно редко, так как, выезжая в район бурения скважины, мы изучаем гидрогеологическую характеристику района, поднимаем материалы бурения скважин прошлых лет, и заведомо знаем, какая скважина будет у заказчика. Исключением являются места перехода одних геологических элементов в другие.
И вот, происходит ситуация, когда бурение не глубокой скважины не дало положительных результатов, и вам придется производить бурение артезианской скважины для обеспечения дома водой. Начинается опять процесс поиска буровой компании, ознакомление с технологией и вариантами бурения, что занимает время и силы. Но это не придется делать, если вы обратитесь в нашу буровую компанию «Водорезерв», при неудачном бурении, мы можем Вам предложить произвести бурение артезианской скважины, нашими силами, что экономит Ваши деньги и силы.

Описанная выше ситуация произошла с нашим заказчиком из деревни Широково, которая расположена не далеко от большого поселка Копорье. Участок проведения буровых работ находился в непосредственно близости от перехода ижорской возвышенности в кембрийские отложения Ковашской долины. Буровая установка ПБУ-2, оборудованная специальным инструментом, который позволяет производить шнековое бурение скважин, прибыла на место проведения работ и приступила к выполнению поставленной задачи.
Буровые работы производились до глубины 25 метров, в результате были вскрыты известняки со слабым содержанием воды, данная скважина не могла обеспечить заказчика нужным водопотреблением. Проанализировав ситуацию, было выяснено, что вся вода с данного водоносного горизонта дренируется в долину, не задерживаясь в породах, именно из-за этого дебит скважины не мог превысить 50-100 литров в час. Заказчик, во время проведения работ, находился на объекте и видел сложившуюся картину, поэтому специалисты нашей буровой компании «Водорезерв» предложили произвести бурение артезианской скважины. Конечно, заказчик был немного расстроен, но видя слаженную работу наших специалистов, согласился на выполнение работ по бурению глубокой скважины, силами нашей компании. 

И вот через две недели, на участок заказчика прибыла установка УРБ-2А2, которая снабжена специальным оборудованием. Принципиальным отличием установки ПБУ-2 от установки УРБ-2А2, является наличие в арсенале последней бурового насоса, который позволяет производить бурение скважин с промывкой. О разнице данных технологий бурения скважин, мы Вам не однократно рассказывали в своих статьях ранее. 
Так как при бурении артезианских скважин используется промывочная жидкость, первостепенной задачей, было избавиться от водопоглощения, иначе процесс бурения скважины был бы невозможен, так как верхними вскрытыми породами были известняки, которые хорошо принимают воду. Для ликвидации поглощений была использована труба диаметром 168 мм, которая была установлена до глубины 20 метров, и произведена цементация затрубного пространства (расстояние между наружной стенки трубы и стенкой самой скважины). Данные мероприятия позволили производить дальнейшее бурение скважины, избавив буровую бригаду от больших потребностей в технической воде. 

Второй важный этап проведения работ по бурения артезианской скважины, это вскрытие материковых твердых пород, обычно в Юго-Западной части Ленинградской области, это происходит на глубине 60-70 метров, но может быть и гораздо раньше. На этом этапе монтируется обсадная колонна диаметром 127 мм, и производится цементация затрубного пространства, чтобы исключить перетоки верхних вод и мелких водонасыщенных песков (плывунов) в водоносный горизонт, это позволяет предотвратить загрязнение водоносного горизонта и продлевает срок его службы. В данной скважине обсадные трубы были установлены на глубину 50 метров, после чего в скважину был закачен слабый цементный раствор, и выждана пауза 72 часа, необходимая для полного застывания цементного раствора.
После проведения цементации, мы продолжили бурение скважины. Так как буровые работы в дальнейшем производятся внутри трубы диаметром 127 мм, мы использовали долота диаметром 93 мм. Бурение продолжалось до вскрытия водонасыщенных песчаников. Данные породы характеризуются меньшей скоростью проходки и появлением водопоглащения в скважине. Но наша буровая компания «Водорезерв» всегда полагается на более точные данные, именно по этому, на место проведения буровых работ была вызвана бригада геофизиков, которые применяя методы геофизических исследований скважины, дают точные данные по залеганию песчаников. Уже на основании данных этих исследований буровая бригада производит монтаж обсадных труб диаметром 89 мм, с перфорацией в зоне водоносного горизонта. Геофизические исследования скважины в деревне Широково показали наличие водоносных горизонтов на глубине 125-130 метров и 136-140 метров, именно в этих интервалах была смонтирована перфорированная труба. 

Наступил последний этап буровых работ, это промывка скважины и монтаж временного насоса. Который позволяет прокачать скважину до прозрачной воды, и только после этого скважина глубиной 148 метров. была передана счастливым заказчикам, которые решили вопрос водоснабжения данного дома раз и на всегда. 
Производить работы при бурении артезианских скважин возможно, только с применением специального оборудования, буровой установкой с переоборудованной гидравликой и наличием палубного бурового насоса большой производительности. 

Установка должна монтироваться на шасси большого большегрузного автомобиля, так как вес бурового станка вместе с насосом и оборудованием превышает 7-8 тонн. Так же за рычагами данного бурового станка должен находиться сертифицированный и опытный специалист. Наша буровая компания «Водорезерв» обладает всем необходимым оборудованием и специалистами, для проведения данного вида работ. А геофизические исследования скважин для нашей компании выполняет один из самых опытных геофизиков Санкт-Петербурга и Ленинградской области. 
Если Вам кто-то сказал, что у Вас на участке нет воды, знайте, этот человек просто не умеет производить работы по бурению артезианских скважин, так как безвыходных ситуаций не бывает. 

Малогабаритное бурение скважин и анализ воды в СПб

Малогабаритное бурение скважин и анализ воды в СПб | Аква ресурс

Навигация по статье:

    Бурение водных скважин – достаточно затратный процесс. Его цена складывается из аренды тяжелой буровой установки и зарплаты бригады бурильщиков, которые ее сопровождают. Но если при проведении геологической разведки выяснилось, что на участке неплотный или сыпучий грунт, можно организовать бурение скважины малогабаритной установкой. Это позволит значительно сократить расходы.

  • Что такое малогабаритное бурение скважин?

    Компактная буровая установка – это небольшая по размерам специальная техника для бурения скважин. Она легко помещается в небольшой микроавтобус, а для ее обслуживания требуется всего лишь 2 оператора.

    Несмотря на свои размеры, малогабаритная буровая установка имеет большую мощность. Она позволяет бурить грунт на глубину от 30 до 150 метров за несколько дней.

  • Из чего состоит малогабаритная установка?

    Компактное бурение скважин требует минимального набора оборудования. В состав малогабаритной установки, как правило, входят:

    Компактность этого оборудования дает возможность вести работы там, куда не проезжает тяжелая буровая машина. Малогабаритное оборудование для бурения скважин для воды используют в труднодоступных местах, а иногда даже в помещениях. Для работы достаточно площадки в 4 квадратных метра.

  • Когда применяют малогабаритное бурение скважин?

    • В труднодоступных метах.
    • В местах с плотной застройкой.
    • В помещениях и подвалах.
    • Под навесами.
    • При необходимости сохранить ландшафтный дизайн и газон.
    • При наличии тротуарной плитки.
  • Преимущества бурения скважин малогабаритными установками:

    • Удобная транспортировка.
    • Легкость и быстрота установки.
    • Простота обслуживания.
    • Низкая стоимость бурения скважины.

    Несмотря на все преимущества малогабаритных установок, у них есть определенный недостаток. Они не всегда способны демонстрировать ту же скорость, что и тяжелая буровая техника. Это в большинстве случаев зависит от особенностей грунта. Однако такой недостаток с лихвой компенсируется сокращением времени на перевозку, установку и подготовку к бурению.

    Компания «Аква ресурс» проводит бурение скважин в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. В нашем парке бурового оборудования имеется как тяжелая буровая техника, так и малогабаритные установки. Специалисты компании считают, что особенности грунта Ленинградской области позволяют с успехом применять обе технологии для бурения скважин.

    Установки для компактного бурения компании «Аква ресурс» состоят из современного оборудования, которое может работать в сильно ограниченных пространствах. Их обслуживают операторы высшей категории.

    Стоит отметить стоимость бурения скважины малогабаритной установкой в компании «Аква ресурс». Она приятно удивит наших клиентов!

  • Смотрите также

Навигация по статье:

вас может заинтересовать:

Спасибо! Ваше сообщение отправлено.

Устье нефтяной (буровой) скважины: устройство, конструкция, схема

Вне зависимости от добываемого ресурса, устье представляет собой крайне важный функциональный элемент системы. От него зависит производительность и эффективность добычи, а также удобство во время процесса бурения. При обустройстве нефтяных точек добычи особе внимание уделяется именно устью.

Что представляет собой устье скважины?

В независимости от того, нефтяная скважина или нет, по обобщенному определению устье – это пересечение шахтой поверхности верхнего грунта, т. е. наиболее рыхлого и неустойчивого пласта.

В нефтедобыче устройство устья скважины – это целый комплекс труб, расположенных на самом верху скважины. Там же располагается и оборудование, которое производит регулировку показателей давления внутри шахты во время бурения. Это позволяет регулировать весь процесс добычи, подстраивая оборудование под конкретные текущие требования.

Фактически, нефтяное устье выполняет несколько функций:

  • защитную – предотвращает обвал рыхлых почв;
  • собирательную – является точкой выхода всех важных составляющих скважины;
  • регулирующую – за счет оборудования можно контролировать давление внутри системы.

Немаловажно отметить, что все детали этого элемента проходят специализированную обработку для того, чтобы обеспечить максимально плотное прилегание даже во время интенсивного бурения. Такая плотная подгонка гарантирует образование крайне герметичных соединений, что в случае добычи нефтяных продуктов немаловажно: они значительно понижают или вовсе исключают образование протечек.

Все элементы рассчитаны на различное давление и подбираются сходя из требований конкретной конструкции и условий эксплуатации.

Схема устья скважины

Само устье нефтяной скважины являет собой комбинацию нескольких функциональных узлов:

  • головка обсадной колонны;
  • головка насосно-компрессорной колонны;
  • фонтанная арматура.

Все они являются важными составляющими.

Головка обсадной колонны

Головка обсадной колонны – это соединяющее звено между обсадными конструкциями и разнообразным нефтяным устьевым оборудованием. Кроме этого, она:

  • создает герметизацию пространства;
  • держит массу технической колонны;
  • удерживает эксплуатационную колонну.

По мере того, как происходит бурение, рано или поздно возникает необходимость присоединения очередного звена обсадной колонны. Для этого предназначены специальные тяжелые фитинги. Они надеваются с применением узконаправленного оборудования, которое и крепится на головку обсадной колонны, которой оснащается устье буровой скважины.

Данный элемент включает в себя захваты для удержания колоны, а также выполняет функцию по уплотнению обсадной конструкции, что позволяет как повысить её прочность, так и исключить неприятные явления вроде протечек или прорывов, устранение которых может занять немало времени.

Это оборудование применяется не только когда происходит процесс бурения, но и во время комплексных восстановительных мер. В таком случае головка используется как приспособление для контроля давления.

Постепенный монтаж тонких обсадных труб производится с использованием разнообразных адаптеров и регуляторов, а это означает, что противовыбросовый аппарат необходимо демонтировать и монтировать обратно каждый раз, как возникнет необходимость установки новой секции в скважину. Уже зафиксированные фланцы и втулки становятся единым целым с оборудованием нефтяной скважины.

Головка насосно-компрессорной колонны

Обслуживание скважин обеспечивается целым комплексом структур, оборудования и элементов, к которым относится, и головка насосно-компрессорной – или рабочей – колонны. Она опирается на головку обсадной колонны и выполняет ряд следующих функций:

  1. Поддержка и фиксация. Головка удерживает насосно-компрессорную колонну в устойчивом положении, а также несколько снижает нагрузку на неё
  2. Герметичное уплотнение. Разработка нефтяных скважин налагает определенные требования, среди которых отсутствие протечек или прорывов. Надежная герметизация позволяет снизить риски образования пробоев.
  3. Вывод управляющего оборудования. Патрубки регулирования жидкостных или газовых потоков выходят на поверхность именно через неё.

Сама головка насосно-компрессорных труб идентична обсадным конструкциям с двойным фланцем. Для того, чтобы обеспечивать должную герметизацию, головка может иметь гнездо или специальную расточку для качественного уплотнения. Конструкция устья скважины должна позволять бесконфликтное размещение оборудования, поэтому продумывать его размещение следует заранее. Бурение также не должно влиять на функционирование аппаратуры, в противном случае возможно возникновения аварийных или, в случае добычи нефтяных залежей, небезопасных ситуаций.

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура – это целая система механизмов и приспособлений, выполняющих ряд регулирующих и контролирующих функций. Почти каждая схема устья скважины, предназначенной для добычи нефти включает в себя фонтанную арматуру. Она представляет собой комплекс устройств, предназначенных для герметизации устья фонтанирующей скважины, подвески колонн лифтового назначения, а также для контроля и управления потоками. В состав элемента входят:

  • колонная головка – связана с обсадной колонной;
  • трубная головка – связана с лифтовыми колоннами;
  • фонтанная ёлка – распределение и регулировка продукции.

Из-за своей специфики, к этому оборудованию выдвигается ряд требований:

  • способность выдерживать высокое давление;
  • возможность проведения замеров давления;
  • обеспечивать выпуск или закачку газа.

Колонная головка, располагающаяся внизу арматуры фонтанного типа, необходима для осуществления подвешивания обсадных колонн, а также герметизации.

Арматура фонтанная является важным элементом в случае нефтяных разработок, потому имеет собственный ГОСТ. В нем перечислены все типы ключевых схем, среди которых:

  • манометрическая;
  • вентильная;
  • тройниковая;
  • дроссельная.

При выборе типа необходимо ориентироваться на условия будущей эксплуатации.

Взаимодействие всех компонентов арматуры обеспечивается за счет разнообразных фланцев и хомутов, а подсоединение к трубопроводу осуществляется через манифольд. Присоединение должно проводиться по всем правилам, в противном случае возможно возникновение чрезвычайного происшествия.

Процесс добычи нефти



Читайте также:

Бурение скважин на воду для частных землевладений

В каждом доме должна быть чистая вода! Особенно этот лозунг актуален для владельцев частных домов. Обычно для решения таких вопросов строится поселковый водозабор, обеспечивающий каждый дом водой из коллективной скважины. Но, даже если такой централизованный водопровод есть, чтобы не зависеть от причуд поселкового электрика, или сантехника, многие домовладельцы предпочитают иметь свою собственную скважину. Что уж говорить тем, кто лишён доступа к магистральной воде!

В Подмосковье, будущие владельцы собственной скважины прежде всего должны решить один вопрос: песок или известняк? Водоносные горизонты в песках залегают обычно неглубоко, поэтому скважина на них стоит дешевле и сооружается быстрее. И по этой же причине в эти горизонты легче поступает загрязнение с поверхности. Кроме того, скважина на песок обычно менее долговечна, через какое-то время даже самая качественная скважина начинает заиливаться, и, в конце концов, перестаёт давать даже небольшое количество воды.

Скважины на известняк служат десятилетиями, но и у них есть свои минусы. Вода в известняках часто содержит очень много железа, а случается, и другие природные компоненты, которые по своему количественному составу превышают питьевые стандарты: литий, стронций, барий, фториды. Все эти вещества имеют природное происхождение и не связаны с техногенными загрязнениями, но от этого не легче, чтобы довести такую воду до норм СанПин требуется система водоподготовки.

Для того, чтобы принять решение какой вариант скважины выбрать именно в вашем случае, обратитесь к экспертам Бурового Союза. Опытные специалисты сориентируют по глубинам залегания песков и известняков в конкретном населённом пункте и предложат оптимальный выбор для каждого отдельного случая.

Бурение частных скважин

Требования к бурению частных скважин обычно не такие высокие, как при бурении промышленных. От таких скважин не требуется производительность в десятки, или даже сотни кубических метров воды в час. Но, всё-таки важно, чтобы скважина была пробурена качественно, прослужила долго и, по возможности, не до конца опустошила семейный бюджет. Компании — участники бурового союза серьёзно подходят к выбору материалов и технологий для проведения буровых работ. Во всех конструкциях используются только новые стальные и полимерные трубы. Всем владельцам загородной недвижимости, кто планирует в ближайшее время бурение скважины следует знать, что применение бывших в употреблении и произведённых из вторичного сырья труб не допустимо! Это небезопасно, как при самом сооружении скважины, так и при её эксплуатации!

На скважину, как на любую инженерную конструкцию, обязательно должна даваться гарантия. Это аксиома, не требующая доказательств. Как правило, стандартная гарантия на частную скважину составляет три года. За это время эксплуатации источника водоснабжения можно безошибочно определить качество проделанной работы. Следовательно, выбор места для бурения скважины на загородном участке нужно изначально производить таким образом, чтобы буровой подрядчик мог впоследствии выполнить свои гарантийные обязательства если это потребуется.

Предположим, Вам предлагают пробурить скважину в таком месте, куда потом подъезд буровой техники будет не возможен, это может означать одно из двух, или буровая компания на 100% уверена в том, что со скважиной ничего не случится (но человеческий фактор полностью исключить нельзя), или буровиков не беспокоит этот вопрос вовсе, так как возвращаться к вам для выполнения своих гарантийных обязательств они не планирую в любом случае. Идеальный вариант выбора места бурения скважины, это второстепенная часть участка недалеко от технических ворот и самое главное как можно дальше от очистных сооружений сточных вод.

Методы и механизмы бурения — АО Гидроинжстрой

Скважина – это основообразующая часть системы водоснабжения любого загородного дома. Потребитель, заказывая машинное бурение скважин в Подмосковье, замечает, что цена услуг отличается между районами. Объяснить существующие расхождение помогут знания о методах и механизмах бурения.

Машинное бурение скважин в районах Московской области

Буровая установка – это система рабочих узлов, механизмов и приспособлений. Комплект может содержать мачту, лебёдки, бурильные трубы, насосы, ёмкости и т.п. Для поддержания машин и оборудования в технически исправном состоянии предприятию необходимо иметь ремонтные мастерские, складские комплексы и содержать штат механиков, слесарей, токарей.

Работа буровой установки заключается в глубинном разрушении структуры почвы с последующим удалением грунта на поверхность. Для разрушения горной породы используют силу механического вращения, удара, воды, воздуха. Продукты разрушения удаляются с забоя шнеком, выдуваются газом или вымываются буровым раствором. В зависимости от способа бурения и очистки забоя от разрушенной породы существуют различные комплектации буровых установок.

Роторный способ бурения

Наиболее распространенный способ бурения. Двигатель обеспечивает механическое вращение рабочего органа машины — вращателя или ротора. Очищение забоя происходит подачей бурового раствора на основе бентонитовой глины или продувкой воздухом. Бурение артезианской скважины производится рейсами, с креплением стенок обсадными трубами. В качестве материалв обсадных труб применяется металл, ПНД (полиэтилен низкого давления) или ПВХ (поливинилхлорид). Способ бурения имеет высокую скорость проходки, возможна большая глубина скважины, рекомендован для бурения скважин различного назначения.

Бурение долотом

Разрушение горной породы производится за счет воздействия механического давления, скалывания лопастным или вращающимся шарошечным долотом. В зависимости от типа долото имеет различное вооружение — фрезеруется или укрепляется твердосплавными зубьями. Лопастные долота применяются в мягких рыхлых породах, а шарошечные долота применяются в грунтах различной твердости.

Буровая скважина на воду

В зависимости от геологического строения участка, при наличии неустойчивых пород производят крепление скважины трубами. При выборе конструкции скважины, определяют какой насос установить для эксплуатации. В последнее время широко распространена двухтрубная конструкция — пластиковая труба помещена в металлическую основу, обеспечивает высокий уровень чистоты, служит дольше, чем однотрубная конструкция скважины. Иногда требуется установка дополнительной фильтровой колонны — либо сетчатого фильтра, либо перфорированной отверстиями трубы. После окончания бурения скважины производится опытная откачка для определения дебита.

Различия в залегании водоносных горизонтов на юге и севере Московской области влияют на время бурения и глубину скважины. В Серпуховском, Чеховском районе водоносный горизонт можно обнаружить на глубине до 30 метров и менее, а в Клинском, Солнечногорском и Дмитровском — 120–180 метров. Несмотря на меньшую глубину скважины на юге Подмосковья, материальные затраты на производство работ могут быть равны, а то и превышать стометровую скважину в Клину или Истре.

Затрудняют работу, расположенные в регионе, прослойки известняка близкие к поверхности. Неустойчивые, склонные к обвалам почвы также задерживают производство работ по бурению, кроме того, нуждаются в дополнительных материалах для крепления ствола скважины. От профессионального подхода к подбору и контролю характеристик скважины зависит дальнейшая эксплуатация и затраты на обслуживание системы водоснабжения.

Дебит скважины

Показатель, который представляет собой скорость поступления воды в необходимом объёме, влияет на выбор насоса. При вскрытии водоносного горизонта проводят расчет дебита. Для этого используют счетчик или емкость известного объёма и секундомер, Используя в расчёте время наполнения и объёмы, проводят исчисления. Если скважина имеет небольшой дебит, то её следует углублять до следующего водоносного горизонта.

Ошибка в подборе насосного оборудования может привести к исчезновению воды в скважине.

Поэтому для выполнения буровых работ следуют выбирать надежного, имеющего опыт работы подрядчика, в штате которого есть специалисты, обладающие достаточной квалификацией. ЗАО «Гидроинжстрой» предложит несколько вариантов бурения скважин с целью достижения максимально выгодного результата для заказчика по оптимально цене.

Буровая скважина pvsservice.ru

Скважины для воды – какими методами можно бурить?

Наличие собственной скважины позволяет домовладельцу меньше зависеть от центрального водоснабжения (насколько это возможно), кроме того, готовить пищу и напитки на основе природной чистой воды. Рассмотрим, с чего начать процесс планировки и бурение скважин на воду.

Выбор типа скважины

Бурение водяных скважин – процесс, требующий подкованности технической части и некоторых подготовительных этапов. В первую очередь следует определить, какой тип скважины пробурить, а также проанализировать, является ли добываемая вода пригодной к употреблению.

Ствол для скважины может быть:

  • Фильтровым – песчаный колодец;
  • Безфильтровым – артезианский колодец;
  • Колодцем трубчатым.

Артезианские

Бурение скважины артезианского типа подразумевает бурение на глубину до двухсот метров – на этой глубине залегает пористый известняк. Преимуществом артезианских скважин на воду является бесперебойная подача воды вне зависимости от времени года, так как на такой глубине забоя вода не замерзнет. Длительность эксплуатации скважины достигает пятидесяти лет.

Скважины на песок бурят на глубину до тридцати метров. Такая скважина состоит из заглубленной трубы, в конце которой устанавливается фильтр, задерживающий крупные механические примеси и песок. Песчаная скважина может обеспечить водой дачный участок или небольшой загородный дом.

Преимуществом песчаного колодца является простота бурения и сравнительно невысокая стоимость обустройства и обслуживания скважины. Недостатком является:

  • низкая производительность;
  • вероятность заиливания;
  • попадание в скважину грунтовой или поверхностной воды.

Кроме того, песчаная скважина обычно служит не более десяти лет.

Колодец, устанавливаемый для добычи чистой воды, называется абиссинским или трубчатым. Его бурят на глубину до пятнадцати метров, а забой сооружают заводскими бетонными кольцами. Если на участке имеется хороший родник, колодец быстро накапливает воду.

Определяясь с типом колодца, учитывайте необходимый вам объем воды для потребления и регулярность потребления водных ресурсов. Например, песчаная скважина вполне обеспечит дачный участок, на котором живут только в весенне-летний период.

Если же требуется обеспечение водой дома, в котором живут круглый год, подойдет артезианская скважина, как наиболее приемлемый вариант автономного водоснабжения.

Советы перед началом работы

Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов.

Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.

Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.

Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.

Разведочное бурение и анализ воды

Разведочное бурение проводят для определения качественного источника воды на участке, а также для проведения анализа добытой воды. Иногда она служит временным источником, пока не будет окончательно принято решение о капитальной скважине. Разведочный стол называют иглой.

Для этого нужна буровая штанга, буровой снаряд и обсадка, которые будут составлять одно целое. Бур остается в земле. Такая скважина выполняется ударной технологией. Особых буровых инструментов для этого не требуется. Проходка составляет до трех метров в час, а максимальная глубина – до пятидесяти метров.

Простейший фильтр будет иметь на конце своем копьевидный наконечник, в середине состоять из трубы отверстия, а на верхушке – из шарикового клапана.

Добытую таким образом воду отдают в любую лабораторию по исследованию природных ресурсов для проверки на минеральные вещества, активность ионов водорода, содержание металлов, щелочей, растворенных кислот.

Методы бурения

Методы бурения классифицируют по двум параметрам.

В зависимости от применяемого механизма бурение может быть:

В зависимости от принципа работы буры:

  • Ударно-вращательный метод;
  • Ударный;
  • Вращательный.

Рассмотрим, чем примечательная каждая технология бурения скважин на воду и как она выполняется.

Ручной способ

Ручное бурение скважины вполне подходит для самостоятельного выполнения процесса при наличии всех нужных инструментов. Такой колодец будет не более тридцати метров, почву пробивают до достижения слоя воды.

Для этого понадобятся обсадные трубы, штанги, лебедка и буровые головки разных параметров. При создании более глубокой скважины, нужна бурильная вышка для подъема и погружения бура.

Если штанги не нашлось, сделать ее можно, соединив трубы шпоном или резьбой. К концу нижней штанги крепят буровую головку. Процесс выглядит следующим образом:

  1. Над местом предполагаемой скважины размещают вышку так, чтоб она была несколько выше длины штанги.
  2. Лопатой выкапывают небольшое углубление для бура.
  3. Вставить бур в углубление и вращать его. Возможно, понадобится помощь, потому что при углублении движение бура будет затрудняться.
  4. Пробив полметра, остановитесь, выньте бур и прочистите его от налипшей земли.
  5. Достигнув водяного слоя, откачайте три-четыре ведра грунтовой воды.

Последнее действие необходимо для устранения грязной воды и может быть выполнено погружным насосом.

Роторный способ

Это вращательный метод, который чаще всего используется при бурении глубокой скважины. Для этого понадобится специальная установка, оснащенная трубой. В этой трубе имеется вращающийся вал и долото. Воздействие на долото выполняется за счет гидравлической установки. Грунт из пробуренной скважины вымывают специальным раствором.

Таким образом, труба располагается над местом бурения и при вращении вала и долота пробивает почву. Жидкость может подаваться по стволу сверху вниз, тогда раствор, вымывая землю, выходит наружу через затрубное пространство. Такой способ называют прямой промывкой.

Может быть применена и обратная промывка, при которой раствор самотеком идет в затрубное пространство и после пробивания выкачивается погружным насосом.

Ударно-канатный способ

Метод основан на падении максимально тяжелого инструмента, обычно забивного стакана, с вышки в месте предполагаемой скважины. При желании самостоятельно применить ударно-канатную технологию, потребуется:

  • Прочный канат;
  • Забойный стакан – обычно прочная металлическая труба, подвешенная на канате;
  • Инструменты для уборки грунта.

Технология и последовательность действий:

  1. Изготавливают вышку в форме треноги из стальных труб или крепких бревен. Высота зависит от длины забойного стакана и должна превышать ее на 1,5 метра.
  2. Забойный стакан изготавливают из стальной трубы, на конце которой находится режущее приспособление.
  3. К верхней части стакана крепят трос.
  4. Регулируя трос, стакан быстро отпускают на место пробоя.
  5. Землю из стакана извлекают через каждые пробуренные полметра.

Для создания глубокого колодца привлекают установки типа УГБ-1ВС.

Шнековый способ

Метод взял свое название от основного применяемого инструмента – шнека или Архимедового винта. Он выглядит как буровая штанга, к которой приваривают лопасти спирально. Вращая такой шнек, земля выносится на поверхность и собирается.

Для более глубокого колодца понадобится аренда малогабаритной легкоперевозимой буровой установки, так как самостоятельно изготовленный шнек бурит не более чем на десять метров в глубину.

Стоит отметить, что шнековый способ подойдет только в том случае, если грунт богат песчаной породой. Кроме того, если шнек сталкивается на своем пути с камнем, придется искать другое место для пробивания грунта и остановить работу.

Колонковый способ

Колонковая технология все реже используется в наши дни для бурения скважин под воду. Чаще применяется для гидрогеологических исследований. Для этого используется оборудование типа ЗиФ-650, которое извлекает столб грунта, создавая так называемую колонку.

Разрушение грунта проводится кольцевым способом, затем он вымывается. Скорость такого обустройства достаточно высокая, кроме того, позволяет пробивать твердые породы, но требует больших затрат на аренду серьезного геологического оборудования.

Видео по теме: Ударно-канатное бурение — устройство и принцип работы

Буровая установка, виды мобильного устройства

До сих пор для многих существует проблема обеспечения себя автономным водоснабжением. Несмотря на довольно развитую структуру водопроводных сетей во многих регионах получить питьевую воду можно только при обустройстве собственного колодца или скважины. Копка колодца вручную — это трудоёмкая и невыполнимая задача. Скважина — это единственно приемлемый вариант решить проблему, а поможет в этом буровая установка, которая эффективно работает на любом грунте.

Особенности установок

Лучше, конечно же, привлечь профессионалов для изготовления колодца, но бурение установкой промышленного типа стоит довольно дорого, поэтому чаще приходится отказываться от такого варианта.

В этом случае применяются малогабаритные бурильные установки, которые вполне можно собрать самостоятельно. Трудно будет тем, кто первый раз сталкивается с таким видом работ. Для этого понадобятся хотя бы небольшие слесарные навыки. Конструкция, изготовленная своими руками, не только значительно сократит материальные затраты при разработке собственного колодца, но и окупится, если понадобится выполнять работы на соседних участках.

Скважина представляет собой сооружение в форме цилиндра, уходящее вглубь земли и укреплённое с помощью специального жёсткого каркаса. Изготовление таких конструкций выполняется установками для бурения, которые появились достаточно давно, так как применялись для добычи полезных ископаемых. Позже стали использоваться и для бурения водяных скважин. Функциональность буровых установок позволяет выполнять операции для различных целей:

  1. Изготовление отверстий небольшого диаметра, которые используются для решения различных инженерных задач.
  2. Бурение разведочных скважин. Выполняются они для получения сведений о состоянии грунта, водоносных горизонтах.
  3. С целью поиска или добычи жидких или газообразных ископаемых, например, нефти.
  4. Бурение скважин для воды.

Используются несложные механизмы для изготовления неглубоких отверстий. Существуют и их разновидности:

  1. Трубчатый колодец. Это неглубокий ствол — до 12 м, который предназначен для разработки верхних водоносных горизонтов.
  2. Скважина на песок. Колодец средней глубины — до 30 м. Срок эксплуатации такой системы около 15 лет, затем ствол может заилиться или забиться песком. Тогда нужно будет чистить его или бурить новый слой.
  3. Артезианская скважина. Глубина ее может достигать 100 м и разрабатывается для нескольких частных домостроений, поэтому для изготовления отверстий применяются специальные технологии и механизмы. Срок службы таких источников воды доходит до 50 лет. Буровые установки наделены высокой мощностью и сложностью.

Разработка скважин — искусная работа, так как результат невозможно предсказать, а каждая конструкция уникальна.

Процесс заключается в следующем: в грунте нужно сделать глубокую и узкую шахту непосредственно к водоносному слою и установить в неё обсадную трубу, чтобы укрепить стенки выработки. Во время сооружения системы приходится извлекать достаточное количество грунта, причём он может быть разным: от крупных камней до песка, смешанного с водой.

Виды конструкций

Современные станции в газовой и нефтяной отрасли кардинально отличаются от устройств водяных скважин. Там мощный бур свободно проходит через мёрзлый грунт и скальные породы. К тому же способен функционировать под давлением на большой глубине. Поэтому в промышленных отраслях применяются стационарные платформы, в быту передвижные и самоходные буровые установки.

Изготовление скважин на воду в таком мощной технике не нуждается. Сегодня существует большое разнообразие малогабаритных буровых установок, в том числе и самостоятельного изготовления, для бурения колодцев для воды.

Многие из них наделены ручным приводом, но эффективность недостаточна для качественного выполнения работ. Их свободно можно использовать для бурения стволов небольшой глубины и по мягким почвам. Поэтому лучше отдать предпочтение установке с механическим приводом. Она обеспечит хорошую производительность и бурение глубоких скважин.

В зависимости от состояния почвы и требуемой глубины шахты, существует три вида мобильных установок:

  1. Устройство для вращательного бурения. В конструкцию включён буровой шнек, который при вращении разрушает грунт. Такая техника предназначена для неглубокой разработки.
  2. Установки для вращательно-ударного бурения. Процесс выполняется за счёт ударов по вращающемуся элементу. Разрушающим породу элементом является долото, усиленное режущими вставками. Приспособление такого вида может использоваться для изготовления скважин глубиной до 200 метров.
  3. Станок для ударного бурения. Он выглядит в виде треугольного каркаса с прочным основанием. К нему крепится гибкий высокопрочный трос с байлером и стамеской, которые запускаются в шахту. Также удары могут наноситься по снаряду, установленному в забое. Байлер выхватывает породу из скважинного канала и поднимает её на поверхность. Хотя это трудозатратный метод, подобные конструкции легко устанавливаются и функционируют с высокой производительностью.

Установка для ударного бурения используется на мягких подвижных породах. На твёрдых грунтах способна заглубляться не более, чем на 100 метров.

Способы разработки скважин

Продолжительность рабочего процесса зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда он пролегает на глубине 10 м, а порой скважину приходится углублять до нескольких десятков или даже сотен метров. Каждому методу соответствует определённая установка. Всего четыре способа бурения:

  1. Роторный. Используется принцип вращения: ротор обеспечивает вращение бура. Внутрь бура доставляется вода (бурильный раствор). Она выносит наружу шлам (раздробленную породу), а бур при этом остаётся в колодце. Его постепенно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Существуют ещё роторные установки «сухого» бурения, работающие без растворов. Такие механизмы требуют больших усилий, а скорость бурения гораздо ниже. Роторные станки применяются на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.
  2. Шнековый. Внедрение в почву происходит за счёт шнека — штанги с расположенными винтом лопастями. Вручную можно пробурить всего лишь на два метра, например, под фундамент на сваях. Но чтобы пройти твёрдый слой глины или плотного песка необходимо приложить большое усилие. В этом случае понадобится двигатель с большим вращающимся моментом — ротор. Шнек разрыхляет грунт и выводит его наружу. На податливом грунте используются обычные буры, на твёрдом — буры с резцами, на каменистом шнековые установки бесполезны.
  3. Ударно-канатный. Этот способ применяют для бурения колодцев до 300 метров. Тяжёлый груз бросают в скважину на канате. Груз состоит из таких составляющих, как долото, штанга, замок. Падая с высоты, он дробит грунт, после чего его поднимают и снова бросают. Процесс повторяется, пока ствол не достигнет требуемой длины.
  4. Ударно-вращательный. Применяется для бурения шахт на глубину от 600 м и глубже. В этом случае используются телескопические ударные штанги, а также бентонитовая глина, благодаря которой укрепляются стенки шахты. Таким методом разрабатываются не только скважины для воды, но и для добычи нефти. Процесс работы обеспечивают передвижные агрегаты, расположенные на тракторе или грузовике.

Пользуясь ударно-вращательной установкой, тратится гораздо меньше физических сил. Однако конструкция довольно сложная и требует определённых затрат, так как некоторые детали нужно будет покупать или изготавливать под заказ.

Бурение с промывкой

Это наиболее эффективный способ разработки скважины глубиной до 35 м, обеспечивающий скорость проходки до 12 м/ч. Этот показатель значительно превышает производительность других методов. Процесс включает в себя прямую и обратную промывку скважины:

  1. При прямой промывке раствор поступает в скважину для вымывания грунта и выброса его на поверхность.
  2. При обратной раствор также подаётся в ствол, но затем выполняется откачка грунтовой массы при помощи насоса.

Вязкий промывочный раствор, кроме охлаждения режущих элементов и очистки скважины от пород, выполняет ещё одну функцию — укрепляет стенки скважины, препятствуя их обрушению, даже если разрабатываются песчаные или глинистые почвы.

Преимущества малогабаритных станков

Портативные буровые установки для бурения скважин используются для разработки колодцев до 200 метров. Такие конструкции имеют малый вес, они легко собираются, разбираются, а также транспортируются. Некоторые из них можно перевозить в прицепе или багажнике автомобиля.

Ещё одним достоинством такого вида оборудования является то, что к рабочему месту её можно доставить вручную и нет необходимости организовывать удобный подъезд. Такие конструкции часто называют переносными. Следовательно разработка скважины выполняется в любых местах, где невозможен въезд тяжёлой техники.

Функционируют переносные устройства для бурения чаще от электрической сети в 220 В. Но есть такие модели, которым необходимо питание 380 В. Они применяются гораздо реже из-за того, что не везде имеется такое питание.

Бурение малогабаритной установкой обходится гораздо дешевле, чем другими видами агрегатов. Сейчас они очень востребованы, благодаря простому и доступному способу применения. Множество фирм предлагают свои услуги по разработке скважин, используя как отечественные, так и заграничные модели. Производство выпускает большое количество разновидностей установок и в продаже можно подобрать относительно недорогое оборудование для водоносных скважин.

Одним из основных недостатков малогабаритной установки является невысокая средняя мощность. Поэтому рабочий процесс будет более длительным по сравнению с крупногабаритной техникой. К тому же производительность установки значительно падает на глиняных и скалистых почвах.

Нужно учитывать, что все качества малогабаритных конструкций: положительные и отрицательные достаточно условны, и рассматривать их следует в соответствии с конкретными целями и условиями эксплуатации. Конструкция у них довольно простая и понятная, но характеристики абсолютно разные: производительность, метод бурения, срок службы, стоимость. Поэтому разработку скважины лучше поручить настоящим профессионалам, ведь процесс бурения имеет множество тонкостей и сложностей, в которых трудно сразу разобраться.

Легко ли добыть нефть. Устройство нефтяной скважины. Часть 1.

В этой статье я хочу вкратце написать про устройство нефтяной скважины. Про это я уже упоминал в предыдущих статьях, но не было цельного изложения.

Скважина — это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр. Скважина создается без доступа в нее человека. Последнее важное дополнение, колодец и шахта тоже горные выработки, но они выкопаны/вырублены самим человеком.

Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

• конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;

• конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;

• конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов (пластовое содержимое, нефть, газ, вода) из одного пласта в другой;

• кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Бурят скважину с помощью буровых установок. Для этого на буровую трубу устанавливают породоразрушающий инструмент (долото), его вращают вместе с трубой с помощью ротора или системы верхнего привода. Либо с помощью турбины, которая также закреплена на трубе. Выбуренная порода (шлам), вымывается на поверхность глинистым раствором, который закачивают мощными насосами.

При этом скважина имеет ступенчатую конструкцию, и ее диаметр уменьшается от устья к забою. После бурения каждой ступени в скважину спускают трубу определенного диаметра для закрепления стен скважины. После пространство между стенками трубы и горной породой цементируют.

Первая труба, самого большого диаметра, например 324 мм называется направление. Она нужна для защиты устья и верхнего слоя почвы от размывания.

Затем продолжают бурить ствол долотом меньшего диаметра до глубины порядка 500-700 метров. Затем спускают трубу меньшего диаметра, чаще всего 168 мм диаметром. Эта труба и часть скважины называется кондуктором. Кондуктор перекрывает водоносные слои и предохраняет их от попадания соленых вод и углеводородов.

Затем идет колонна еще меньшего диаметра, которая заходит в нефтеносный пласт. Она называется эксплуатационной. Если скважина глубокая, то между кондуктором и колонной спускается еще промежуточная (техническая) колонна.

Обсадная труба. 168 мм

В зависимости от геологических и технологических условий, скважина может быть пробурена различным образом:
Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.
Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.

Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Пласты не пролегают в недрах по идеальной горизонтали. Поэтому смысла бурить скважину под углом в 90% нет смысла, да и эксплуатировать ее труднее. Поэтому горизонтальной считается скважина, которая пробурена в азимутальном направлении пласта (внутри пласта по углу наклона пласта)

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными). Тут есть тоже один нюанс. Если основной ствол скважины пробурен до пласта, а уже внутри пласта забурены дополнительные стволы, то скважина многозабойная. Если разветвление начинается до пласта – то скважина многоствольная.

После того, как скважина пробурена и ее стенки зацементированы, на устье обсадные колонны обвязываются колонной головкой. Точнее сказать, что она устанавливается во время бурения и на ней устанавливают противовыбросовое оборудование. Она жестко соединяет в единую систему все обсадные колонны скважины, воспринимает усилия от их веса и передает всю нагрузку кондуктору. Она обеспечивает изоляцию и герметизацию межколонных пространств и одновременно доступ к ним для контроля состояния стволовой части скважины и выполнения необходимых технологических операций. Колонная головка служит пьедесталом для монтажа эксплуатационного оборудования, спущенного в скважину.

На верхний фланец катушки колонной головки монтируется фонтанная арматура. Она необходима для обвязки и герметизации устья, а также для:

• перекрытия добываемой нефти и газа и направления их в трубопровод;

• подвески колонны (подъемной) насосно-компрессорных труб;

• осуществления на скважине различных технологических процедур;

• регулирования и контроля работы скважины;

• монтажа глубинного насоса

Она состоит из двух частей – трубной головки (обвязки) и фонтанной елки. Бывает несколько типов фонтанных арматур, они делятся на тройниковые и крестовые, с кранами и задвижками, однорядные и двурядные (используются редко).

Верхняя часть колонной головки и трубная головка

Фонтанная елка тройникового типа

Планировал написать одну статью, но материала хватит на две. В следующей части рассмотрю подземное оборудование, типы скважин, может еще что вспомню.

PS. Вспомнил забавную историю. В одной из КРС-бригад был мастер, которого звали Фидан Андреевич (сам в ахуе, мама башкирка, папа русский). Инициалы были ФА, как аббревиатура фонтанной арматуры. Так в бригаде, да и везде его за глаза звали Фонтан Арматурыч. Куда поехал? Да к Фонтан Арматурычу

Буровая скважина

БУРОВАЯ СКВАЖИНА (а. well, drilling hole; н. Воhrloch; ф. trou de forage; и. agujero, pozo de sondeo) — горная выработка преимущественно круглого сечения (диаметр 59-1000 мм), образуемая в результате бурения.

Буровые скважины разделяют на мелкие — глубиной до 2000 м (из них подавляющее большинство — до нескольких сотен метров), средние — до 4500 метров, глубокие — до 6000 метров, сверхглубокие — свыше 6000 метров. В буровых скважинах выделяют устье, ствол и дно (забой). По положению оси ствола и конфигурации буровые скважины разделяют на вертикальные, горизонтальные, наклонные; неразветвлённые, разветвлённые; одиночные и кустовые. По назначению различают исследовательские, предназначенные для исследования земной коры, эксплуатационные (разработочные, см. рис.) — для разработки месторождений полезных ископаемых, строительные — для строительства различных сооружений (мостов, причалов, свайных фундаментов и оснований, подземных хранилищ для жидкостей и газов, водоводов), горнотехнические буровые скважины — для строительства и эксплуатации горных сооружений. Исследовательские буровые скважины делятся на картировочные, структурно-поисковые, опорно-геологические, опорно-технологические, инженерно-геологические, параметрические, поисковые и разведочные. Эксплуатационные буровые скважины по виду разрабатываемой залежи подразделяют на скважины нефтяной, газовой и водной залежи (см. Нефтяная скважина, Газовая скважина, Гидрогеологическая скважина), по выполняемой функции — на добывающие, нагнетательные, оценочные, контрольные (пьезометрические, наблюдательные), по эксплуатационному состоянию — на действующие, ремонтируемые, бездействующие, законсервированные и ликвидированные.

Горнотехнические буровые скважины делятся на взрывные (на них приходятся наибольшие объёмы бурения — около 50 млн. м в год), замораживающие, тампонажные, вентиляционные, водоотливные и др. В зависимости от глубины и назначения буровых скважин, условий бурения стенки скважин закрепляют или оставляют незакреплёнными. Крепление ствола не производят для горнотехнических (например, взрывных) и других скважин небольшой глубины (до 50 м), пройденных в устойчивых скальных массивах. Буровые скважины, предназначенные для эксплуатации и исследований, в процессе сооружения крепят. Они имеют наиболее сложную конструкцию, которая определяется размерами частей ствола, обсадных колонн и цементного кольца в пространстве за обсадными колоннами; видом и количеством обсадных колонн; оборудованием обсадных колонн, устья и забоя буровых скважин.

Обсадные колонны (направляющая, кондукторная, промежуточная и эксплуатационная) предназначены для крепления стенки частей ствола буровых скважин и изоляции зон различных осложнений, а также продуктивной толщи от остальной части геологического разреза. Обычно они свинчиваются (свариваются) из стальных труб, в мелких скважинах применяют обсадные трубы из пластмассы и асбоцемента. Направляющая колонна (направление) — первая обсадная колонна (длиной до 30 м), которую опускают в верхнюю (направляющую) часть ствола, чтобы изолировать верхний наносный слой почвы и отвести восходящий поток бурового агента из ствола скважины в очистную систему, цементируется по всей длине. Кондукторная колонна (кондуктор) — вторая обсадная колонна, спускаемая в ствол буровой скважины, предназначена для перекрытия верхних неустойчивых отложений, водоносных и поглощающих пластов, зон многолетнемёрзлых пород и т.п. На неё устанавливают противовыбросовое оборудование; кольцевое пространство за колонной обычно цементируют по всей длине. Промежуточную обсадную колонну спускают в случае необходимости после кондукторной для крепления неустойчивых пород, разобщения зон осложнений и водоносных горизонтов. Глубину спуска промежуточных и кондукторных колонн рассчитывают с учётом предотвращения гидроразрыва пластов, устойчивости стенки ствола буровых скважин, разделения зон применения различных буровых агентов.

Количество промежуточных колонн зависит от глубины буровых скважин и сложности геологического разреза. Последняя обсадная колонна предназначена для эксплуатации и изолирует продуктивные пласты. Для извлечения флюидов из продуктивных пластов в эксплуатационную колонну спускают насосно-компрессорные колонны в различных комбинациях в зависимости от количества разрабатываемых пластов и применяемого способа добычи. В промежуточную и эксплуатационную часть ствола буровых скважин вместо обсадной колонны полной длины могут быть спущены на бурильных трубах обсадные колонны-хвостовики, верх которых крепится с помощью специальных подвесок. Колонну-хвостовик после окончания строительства скважины иногда наращивают до устья буровой скважины колонной-надставкой. Для облегчения спуска, цементирования обсадных колонн и повышения качества этих работ обсадные колонны оборудуются направляющими башмаками, различными клапанами, соединительными и разъединительными устройствами, турбулизаторами цементного раствора, пакерами, центраторами и скребками. При многоступенчатом цементировании в состав обсадной колонны вводят цементировочные муфты. По числу обсадных колонн, спускаемых в ствол буровых скважин после кондукторной, различают одно-, двух-, трёх- и многоколонные конструкции скважин; по виду оборудования призабойной зоны — буровые скважины с обсаженной и необсаженной призабойной зоной. Конструкция буровых скважин с обсаженной призабойной зоной может быть получена либо при спуске в неё сплошной эксплуатационной колонны с последующим её цементированием и перфорированием колонны, цементного камня и продуктивного пласта, либо спуском в неё эксплуатационой колонны с хвостовой секцией, имеющей круглые или щелевидные отверстия, размещаемые против продуктивного пласта.

Конструкция газовых скважин отличается большей герметичностью обсадных колонн, которая достигается применением обсадных труб со специальными соединениями и смазками для них, подъёмом цементного раствора за всеми колоннами до устья буровых скважин и т.д. Устья разработочных нефтяных и газовых скважин оборудуют специальной арматурой. Конструкция буровой скважины, предназначенной для поиска и разведки месторождений твёрдых полезных ископаемых, значительно проще. Направляющая часть таких буровых скважин имеет длину несколько метров и закрепляется направляющей трубой, кондукторная часть имеет длину 30-150 м. Далее ствол бурят с полным отбором керна, а крепление неустойчивых пород осуществляют быстросхватывающимися смесями.

Значение, Определение, Предложения . Что такое буровые скважины

Буровые скважины Petroxestes в Верхнем ордовике, южный штат Огайо.
Другие результаты
Операцией были отобраны также подрядчики для определения буровых мест и для бурения скважин.
Буровые установки используются для бурения скважин в земле для получения воды или нефти.
Плавучая буровая установка не использовалась для бурения скважин, а служила полупогружным флотелем, обеспечивающим жилые помещения для морских рабочих.
Буровой насос является важной частью оборудования, используемого для бурения нефтяных скважин.
Это вызвало дискуссию и переформулировку теорий о температурном градиенте очень глубоких буровых скважин.
Семь буровых скважин указывали на рудное тело длиной 800 футов, шириной 300 футов и вертикальной глубиной 800 футов.
Кажущаяся вязкость-это расчет, полученный на основе испытаний бурового раствора, используемого при разработке нефтяных или газовых скважин.
В разведке нефти и газа соль является важным компонентом буровых растворов при бурении скважин.
Успех скважины № 4 был, безусловно, самым большим из всех скважин, пробуренных в Калифорнии, и привел ко второму буровому буму в штате.
Хильдебранд связался с Пенфилдом в апреле 1990 года, и вскоре пара добыла два образца буровых из скважин Pemex, хранящихся в Новом Орлеане.
К этому времени под дубовым островом было уже много шахт, буровых скважин и туннелей, сделанных предыдущими охотниками за сокровищами.
На месторождении Корриб имеется пять эксплуатационных скважин, пробуренных полупогружной буровой установкой Transocean Sedco 711.
В геотехническом машиностроении буровой раствор, также называемый буровым раствором, используется для облегчения бурения скважин в землю.
К 2009 году Иран был 52 активных буровых установок и 1,853 добывающих нефтяных скважин.
Глубокая буровая скважина с ручным насосом обычно может обслуживать около 300 людей, при этом ежемесячные затраты одной семьи составят примерно $2,25.
Буровые растворы подбираются таким образом, чтобы уравновесить давление, чтобы скважина оставалась стабильной.
Обнадеживающие значения золота пересекались во многих буровых скважинах, и проект получил положительную техническую оценку Килборна.
Усиливающаяся суровость погоды вынудила буровых рабочих повесить бурильную трубу в скважине на нижние тараны.
Он используется для флокуляции и увеличения плотности бурового раствора для преодоления высоких давлений газа в скважине.
Выкопанный колодец имеет перед буровой скважиной то преимущество, что с самого начала обеспечивается участие общины.
Перенеся буровой станок на новое место, Гамильтоны начали бурить следующую скважину.
Итак, ребята из БП Видрин и Калуза надеются, что мы укротили скважину и должны начать закачку бурового раствора к 6 часа.
В отличие от вращательного бурения, бурение кабельного инструмента требует остановки бурения, чтобы скважину можно было закачать или очистить от бурового шлама.
Скважину перекрыли, а буровую платформу демонтировали.
Вместо этого в буровую скважину выливается большое количество жидкости и газа.
1 ноября 2009 года буровая установка West Triton успешно пробурила рельефную скважину для перехвата протекающей скважины.
Во время работ по ликвидации утечки путем закачки тяжелого бурового раствора в разгрузочную скважину из скважины Н1 на головной платформе скважины вспыхнул пожар.
Эту воду добывают из артезианской буровой скважины глубиной 165 м в наиболее благополучном, с экологической точки зрения, регионе Украины, где нет больших промышленных объектов.
Использовавшееся при этом буровое судно «Кингфишер» в нефиксированном положении было снабжено бортовой каротажной системой и системой многократного бурения одной и той же скважины.

Самая глубокая яма, которую мы когда-либо выкопали

* Эта история представлена ​​в сборнике BBC Future «Лучшее за 2019 год». Узнайте больше о наших выборах.

Озера, леса, туманы и снег Кольского полуострова, глубоко за Полярным кругом, могут сделать этот уголок России похожим на сцену из сказки. Но среди естественной красоты стоят руины заброшенной советской научно-исследовательской станции. В центре полуразвалившегося здания стоит тяжелая ржавая металлическая крышка, врезанная в бетонный пол, закрепленная кольцом из толстых и столь же ржавых металлических болтов.

По некоторым данным, это вход в ад.

Это Кольская сверхглубокая скважина, самая глубокая искусственная дыра на Земле и самая глубокая искусственная точка на Земле. Конструкция глубиной 40 230 футов (12,2 км) настолько глубока, что местные жители клянутся, что вы слышите крики душ, замученных в аду. Советскому Союзу потребовалось почти 20 лет, чтобы пробурить так далеко, но буровое долото все еще проходило лишь около одной трети пути через земную кору к мантии Земли, когда проект остановился в хаосе постсоветской России.

Советская сверхглубокая скважина — не единственная вещь. Во время холодной войны сверхдержавы стремились пробурить как можно глубже в земную кору — и даже достичь мантии самой планеты.

Теперь японцы хотят попробовать.

Возможно вам понравится:

«Бурение было начато во времена« железного занавеса », — говорит Ули Хармс из Международной континентальной научной программы бурения, который в молодости работал над немецким конкурентом Кольской скважины.«И между нами, безусловно, была конкуренция. Одним из основных мотивов было то, что русские просто не раскрывали свои данные.

«Когда русские начали бурить, они заявили, что нашли свободную воду, а большинство ученых просто не верили в это. Раньше среди западных ученых было общее понимание, что кора настолько плотная, что на глубине 5 км вода не может проникать сквозь нее ».

«Конечной целью [нового] ​​проекта является получение реальных живых образцов мантии в том виде, в каком она существует сейчас», — говорит Шон Точко, менеджер программы Японского агентства по изучению моря и земли.«В таких местах, как Оман, вы можете найти мантию близко к поверхности, но это мантия такой, какой она была миллионы лет назад.

Стенка скважины — обзор

5.2.2.3 Теплопередача внутри скважинного теплообменника и ее основные влияющие факторы

В соответствии с основными принципами, обсуждавшимися ранее при работе с сильно связанными источниками тепла окружающей среды, при проектировании скважинного тепла В теплообменнике (BHE) очень важно обеспечить — рентабельным способом — подачу или отбор тепла из земли без чрезмерной разницы температур между жидким теплоносителем и окружающей землей, тем самым сводя к минимуму разницу между T 2r и T 2 (см. Рисунок 5.1). Эта разница температур сильно зависит от параметра, известного как термическое сопротивление жидкости относительно земли, в котором двумя основными составляющими этого сопротивления являются тепловое сопротивление между жидкостью-теплоносителем и стенкой скважины, известное как термическое сопротивление скважины , и термическое сопротивление окружающего грунта от стенки скважины до некоторого подходящего среднего уровня температуры, называемого термическим сопротивлением грунта (см. Eskilson, 1987; Hellström & Kjellsson, 1998).

Термическое сопротивление грунта включает окружающий грунт от стенки скважины до некоторого эталонного уровня температуры, обычно естественной ненарушенной температуры грунта T 2 в приложениях типа GSHP. 5 В этом типе применения удобно рассматривать тепловую реакцию из-за скачкообразного изменения удельной скорости закачки тепла q (Вт / м) 6 , заданной на единицу длины ствола скважины, и связать температуру эволюция с зависящим от времени тепловым сопротивлением земли R g , так что:

(5.2) Tb − T2 = qRg

, где T b — температура в стенке скважины. Единица термического сопротивления грунта R г — К / (Вт / м). Другим важным фактором при проектировании скважинных систем является тепловое сопротивление между теплоносителем в проточных каналах ствола скважины и стенкой ствола скважины. Тепловое сопротивление между флюидом и стенкой ствола скважины дает разницу температур между температурой флюида в коллекторе ( T f ) и температурой на стенке скважины ( T b ) для определенной удельной скорости теплопередачи. q (Вт / м):

(5.3) Tf − Tb = qRb

As T f представляет реальную температуру, при которой тепловой насос фактически забирает тепло из холодного резервуара (Tf≈T2r), из комбинации (5.2) и Уравнение (5.3) легко вывести:

(5.4) T2r − T2 = q (Rg + Rb)

Следовательно, с точки зрения производительности системы, мы можем видеть, что важно минимизировать тепловое воздействие на грунт, а также воздействие на ствол скважины. тепловое сопротивление. Однако тепловое сопротивление грунта сильно зависит от таких факторов, как удельное тепловое сопротивление грунта (в зависимости от типа или состава грунта), которое проектировщик не может изменить.Также важно отметить, что обычно используется несколько групп скважин. Тепловое взаимодействие между соседними скважинами разовьется через относительно короткое время, что повлияет на значение R г . Обычный подход здесь заключается в измерении с помощью так называемых методов импульсного или переходного отклика (TRT) (ASHRAE, 2002; Gehlin, 1998) индивидуального значения скважины R g , которое затем экстраполируется путем моделирования. через соответствующие так называемые g-функции на поведение всего скважинного поля.Наконец, R г также зависит от того, насколько интенсивно грунт использовался ранее для термической экстракции / закачки и, следовательно, от энергетического поведения системы (характеризуемого количеством часов, в течение которых система использовалась при полной нагрузке на протяжении всего нагрева. время года).

Термическое сопротивление скважины зависит от расположения проточных каналов и тепловых свойств используемых материалов. Типичные значения, наблюдаемые при полевых испытаниях, находятся в диапазоне от 0,01 К / (Вт / м) для разомкнутой коаксиальной схемы до примерно 0.25 К / (Вт / м) для одинарных U-образных труб из бентонитового раствора с плохим тепловым контактом с окружающей стенкой скважины. Для типичной скорости теплопередачи 50 Вт / м соответствующие перепады температур, которые могут возникнуть из-за термического сопротивления ствола скважины, будут варьироваться от 0,5 ° C до значений вплоть до 12,5 ° C, что потенциально может очень существенно повлиять на производительность системы. Чтобы свести к минимуму R b , для обеспечения лучшей теплопередачи используются заполняющие материалы (например, бентонит, бетон и т. Д.) В скважинах, залитых раствором.Однако в заполненных водой скважинах — очень популярных на севере Европы — теплопередача вызывает естественную конвекцию в скважинной воде и в окружающем проницаемом грунте. Этот эффект возможен только при соблюдении определенных условий грунта и приводит к снижению общего термического сопротивления скважины.

В целом термическое сопротивление ствола скважины зависит:

От качества раствора

От материала ствола скважины

От потока жидкости внутри ППТ. если условия потока ламинарные, тепловой контакт намного хуже, чем в условиях турбулентного потока

Возможное тепловое короткое замыкание между нижним и восходящим участками внутри ППТ

Использование более высоких скоростей потока может свести к минимуму последнее два фактора, но в результате возникает компромисс с увеличением потребности в насосах.

Наконец, при рассмотрении уравнения (5.4) можно пойти другим путем: ограничить удельную скорость отвода тепла, q . Это подход некоторых из наиболее известных стандартов для разработки мелководных геотермальных источников, таких как немецкий стандарт VDI 5450 (VDI, 2008). Здесь фиксируются максимально допустимые показатели отвода тепла в зависимости от различных почв и рабочих параметров данной системы. В первые годы внедрения BHE в Европе стандартным значением для Германии было значение 50 Вт / м (тогда как значение 55 Вт / м обычно принималось для Швейцарии).Эти значения использовались в то время при проектировании жилых зданий GSHP, и значение 50 Вт / м до сих пор является практическим значением для определения размеров небольших установок. Однако из всех рассмотрений, сделанных ранее, очевидно, что система BHE не должна разрабатываться в соответствии с такими типами правил.

Слушайте странные звуки, записанные в яме глубиной 5 миль

На протяжении более 20 лет самая глубокая в мире дыра находилась на Кольском полуострове в России, просверливая 40 000 футов в земную кору.Однако в последние годы Кольская сверхглубокая скважина (да, это ее настоящее название) уступила место нефтяной вышке высотой 40 318 футов в Катаре и скважине длиной 40 502 футов у российского острова Сахалин, и вы понимаете, что Гонка за самой глубокой дырой в мире еще не окончена.

Погуглите любую из этих сверхглубоких скважин, и вы увидите изображения зияющих круглых пустот, ведущих на тысячи футов вниз к яме загадок. Бесконечная природа дыры — это как раз то, что заставляет человека задуматься над такими экзистенциальными вопросами, как: что на самом деле означает жизнь? И действительно ли можно добраться до Китая копанием? Это также заставляет задуматься о более практических вопросах, таких как: как далеко я могу спуститься, прежде чем полностью сгорю? Или это вызовет землетрясение?

Лотте Дживен всегда интересовала одна вещь: «Мне всегда было любопытно, какой звук будет издавать Земля», — говорит она.И в своем недавнем проекте The Sound of the Earth нидерландская художница действительно узнала. Geeven в партнерстве с геологами и инженерами записал звук ямы высотой 30 000 футов, расположенной на наклонных холмах Виндишешенбаха, Германия, и превратил ее в увлекательную художественную инсталляцию.

Контент

Этот контент также можно просмотреть на сайте, с которого оно создано.

> В самой глубокой точке дыра достигает 500 градусов по Фаренгейту.

Дырки увлекала Дживен с самого детства. «Копать землю — это в моей природе, и я провела детство, строя подземные туннели, хижины и пытаясь выкопать яму в Китай с моими друзьями, пока мы не достигли подземных вод и не смогли пойти дальше», — вспоминает она. «Тайна того, что находится у нас под ногами, всегда меня держала, поэтому я решил, что теперь, будучи взрослым, я попробую еще раз».

Она начала исследовать сверхглубокие скважины и наткнулась на знаменитую Кольскую скважину.Оказалось, что Кольская яма закрылась в 2005 году и была частично залита бетоном, поэтому она продолжала поиски, пока не нашла идеальную дыру в Германии. Она связалась с Немецким исследовательским центром наук о Земле и поинтересовалась их дырой.

«Мой вопрос к ним имел экзистенциальный и поэтический характер: ‘Как звучит земля?’ Думаю, поначалу они были немного скептически настроены по поводу моего присутствия ». — говорит она. — Первый ответ, который я получила от одного из специалистов по лесозаготовкам GFZ, был прямолинейным и немного разочаровывающим: «Лотте, там внизу будет полная тишина.'»

Скважина на весь срок службы

WaterAid вместе с Сетью сельского водоснабжения (RWSN), ЮНИСЕФ, Ресурсным центром и Консультационными агентствами по развитию (SKAT) стоят за движением по продвижению более высоких стандартов внедрения водоснабжения. Недавно мы выпустили четыре видеоролика, в которых описываются важнейшие шаги по обеспечению наибольших шансов на успех скважин.

Подземные воды являются ценным источником для программ водоснабжения, поскольку они, как правило, доступны круглый год, когда другие источники высыхают.Его можно разработать по невысокой цене рядом с домом и, как правило, не требуется дорогостоящее лечение. Подземные воды составляют треть мирового водозабора. Если мы хотим, чтобы программы освоения грунтовых вод полностью раскрыли свой потенциал, необходимо следовать передовой практике. Если не будут предприняты определенные шаги, высока вероятность того, что скважины выйдут из строя, инвестиции будут потрачены впустую, а люди останутся необслуживаемыми.

Не везде можно найти хорошее количество грунтовых вод. В этом видео подчеркивается важность правильного размещения скважины:

Буровым подрядчикам нельзя оставлять строительство скважин без постоянного квалифицированного надзора; выборочной проверки недостаточно, чтобы гарантировать, что работа будет выполнена хорошо.В этом видео подчеркивается важность привлечения квалифицированного надзора за бурением:

Бурение на воду сложно. Большая часть строительства находится под землей, и многое может пойти не так. Если контракты на бурение составлены таким образом, что бурильщикам ничего не платят за сухие скважины, тогда весь риск перекладывается на них, и их можно поощрять срезать углы, которые влияют на качество скважин. Хорошее управление контрактом на бурение требует понимания неопределенностей и ряда шагов, которые обеспечат лучшее бурение:

Неисправность насоса может быть вызвана некачественной конструкцией скважины.Познакомьтесь с Генри, механиком по ручным насосам, который узнает об основах правильного размещения, проектирования, строительства и разработки скважин. Узнайте о обсадной колонне и сетке, гравийной набивке и санитарном уплотнении и убедитесь, что заиление является одной из причин выхода из строя скважин.

Эта статья была дополнена новыми видео с момента ее первой публикации в июне 2015 года.

Насколько глубока самая глубокая дыра в мире?

Портал в центр Земли находится среди руин заброшенного строительного объекта в Мурманске, Россия, недалеко от норвежской границы.Конечно, он накрыт и заварен, но для меня это все равно звучит как фильм ужасов. Самая глубокая яма из когда-либо вырытых может показаться довольно непритязательной, но я подозреваю, что не только меня это немного пугает. Поиск в Интернете самой глубокой дыры в мире обнаружил предположение: «Кольская сверхглубокая скважина кричит». Не зря местные жители называют его колодцем к черту.

Прежде чем сама идея сверхглубокой дыры начнет преследовать вас во сне, имейте в виду: дыра всего девять дюймов в диаметре (это примерно 23 сантиметра).Ты ни за что не мог попасть в это.

Какая глубина самая глубокая дыра?

Известная как Кольская сверхглубокая скважина, самая глубокая из когда-либо вырытых скважин достигает примерно 7,5 миль ниже поверхности Земли (или 12 262 метра) — глубины, для достижения которой потребовалось около 20 лет. *

Дыра должна была пройти «как можно глубже», которая, по оценкам исследователей, составит около 9 миль (то есть ~ 14 500 метров). Но ученые и инженеры были вынуждены отказаться от неожиданно высоких температур.На глубине 7,5 миль под поверхностью скалы возрастом 2,7 миллиарда лет имеют температуру около 180 градусов по Цельсию (или палящие 356 градусов по Фаренгейту). Это было почти в два раза жарче, чем они предполагали.

Такие высокие температуры деформируют буровые долота и трубы. Сами камни также становятся более пластичными. Российские ученые на Кольском языке описали скалы на этих глубинах как более похожие на пластик, чем на скалы.

Поскольку бурение было остановлено в 1992 году, а проектная площадка была заброшена примерно десять лет спустя, Кольская сверхглубокая скважина сохранила рекорд самой глубокой искусственной точки на Земле.С тех пор люди вырыли более длинные скважины, в том числе 12 289-метровую скважину, пробуренную на нефтяном месторождении Аль-Шахин в Катаре, и 12 345-метровую морскую нефтяную скважину возле российского острова Сахалин. Но самая глубокая дыра в Кольском.

Почему мы роем глубокие ямы?

Есть несколько причин, по которым мы, люди, копаемся глубоко в Земле — для начала, добывая такие ресурсы, как ископаемое топливо и металлы. В 100-летнем медном руднике в горах недалеко от Солт-Лейк-Сити, штат Юта, есть котлован, который простирается на три четверти мили в глубину и охватывает два пролета.5 миль. Алмазный рудник Кимберли в Южной Африке высотой 215 метров является одной из крупнейших ям в мире, вырытых руками человека.

Мы тоже копаем, конечно, для науки. Эксперименты по поиску нейтрино, почти безмассовых субатомных частиц, которые образуются во взрывных астрономических явлениях, таких как взрывающиеся звезды и гамма-всплески, должны размещать свои детекторы намного ниже поверхности Земли. Так обстоит дело с нейтринной обсерваторией IceCube Висконсинского университета в Антарктиде. Эти глубины необходимы, чтобы выделить слабый сигнал нейтрино из более сильного фонового излучения на поверхности Земли.В случае IceCube их эксперименты проводятся на глубину до 1,5 миль через ямы, «вырытые» путем заливки десятков тысяч фунтов горячей воды для растопления льда.

Бурение Кольской сверхглубокой скважины было по большей части чисто научным. Советские ученые хотели больше узнать о внешнем слое нашей планеты, называемом земной корой, чтобы понять, как эта кора образовалась и как развивалась. Я говорю «по большей части», потому что люди сравнили попытки выкопать самую глубокую яму с космической гонкой.Целью была наука, но все хотели похвастаться победой в гонке к центру Земли.

Американская группа, известная как Project Mohole, попыталась пробурить глубокое дно Тихого океана у побережья Мексики в 1958 году. Цель проекта заключалась в том, чтобы достичь границы, на которой земная кора встречается со следующим слоем, называемым мантией. Конгресс прекратил финансирование в 1966 году, когда бурильщики достигли высоты всего 183 метра (или десятой мили).

В начале 90-х годов немецкие ученые достигли глубины около 6 миль под поверхностью в Баварии с помощью немецкой континентальной программы глубокого бурения.Там они столкнулись с сейсмическими пластинами и обнаружили температуру 600 градусов по Фаренгейту. Из-за нехватки средств и этот проект был заброшен.

Японское буровое судно Chikyu пробурило дно океана почти на 2 мили — самую глубокую из тех, что мы выкопали в целях науки. Deepwater Horizon компании BP, который был потерян в результате печально известного взрыва и разлива нефти в 2010 году, является рекордсменом по самой глубокой морской скважине на глубине около 5 миль ниже морского дна.

»Продолжить чтение« Насколько глубока самая глубокая дыра в мире? » на QuickAndDirtyTips.ком

* Примечание редактора (23.03.21): это предложение было изменено после публикации с целью исправления метрического показателя глубины Кольской сверхглубокой скважины.

Скважинная оптоволоконная оптика с микроанкерным креплением позволяет производить деформационное профилирование неглубоких подповерхностных слоев

  • 1.

    Pei, H. et al. Мониторинг и предупреждение об оползнях и селевых потоках с помощью волоконно-оптических датчиков. J. Mt. Sci. 8 , 728–738 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 2.

    Shirzaei, M. et al. Измерение, моделирование и прогноз проседания прибрежных земель. Nat. Rev. Earth Environ. 2 , 40–58 (2021).

    ADS Статья Google Scholar

  • 3.

    Сяо, X., Гутьеррес, Ф. и Герреро, Дж. Влияние проседания грунтовых вод и вакуумного давления на развитие провалов. Физические лабораторные модели. Eng. Геол. 279 , 105894 (2020).

    Артикул Google Scholar

  • 4.

    Carlà, T. et al. Комбинация мониторинга дистанционного зондирования GNSS, спутникового InSAR и GBInSAR для улучшения понимания большого оползня в высокогорной среде. Геоморфология 335 , 62–75 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 5.

    Wang, S. et al. Постсейсмический механизм деформации Пишанского землетрясения мощностью 6.5 в июле 2015 года, выявленный с помощью наблюдения Sentinel-1A InSAR. Sci. Отчетность 10 , 18536 (2020).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

  • 6.

    Mentes, G. Новый проводной экстензометр для скважин с высокой точностью и стабильностью для наблюдения за локальными геодинамическими процессами. Rev. Sci. Instrum. 83 , 015109 (2012).

    ADS PubMed Статья Google Scholar

  • 7.

    Schenato, L. et al. Распределенное оптоволоконное зондирование для раннего обнаружения возникновения мелких оползней. Sci. Отчетность 7 , 14686 (2017).

    ADS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

  • 8.

    Jousset, P. et al. Определение динамической деформации с помощью оптоволоконных кабелей позволяет отображать сейсмологические и структурные особенности. Nat. Commun. 9 , 2509 (2018).

    ADS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

  • 9.

    Когуре, Т. и Окуда, Ю. Мониторинг вертикального распределения вызванных дождем изменений деформации в оползне, измеренных с помощью распределенного оптоволоконного зондирования с рэлеевским обратным рассеянием. Geophys. Res. Lett. 45 , 4033–4040 (2018).

    ADS Статья Google Scholar

  • 10.

    Zhang, C.-C., Zhu, H.-H., Liu, S.-P., Shi, B. & Zhang, D. Кинематический метод расчета сдвиговых смещений оползней с использованием распределенных оптоволоконных измерений деформации. Eng. Геол. 234 , 83–96 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 11.

    Линдси, Н. Дж., Доу, Т. К. и Аджо-Франклин, Дж. Б. Освещение разломов морского дна и динамики океана с помощью распределенного акустического зондирования по темным волокнам. Наука 366 , 1103–1107 (2019).

    ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

  • 12.

    Monsberger, C. M. & Lienhart, W. Разработка, тестирование и реализация распределенной оптоволоконной системы мониторинга для оценки характеристик изгиба вдоль залитых анкерами. J. Lightwave Technol. 37 , 4603–4609 (2019).

    ADS Статья Google Scholar

  • 13.

    Fraser-Harris, A. P. et al. Экспериментальное исследование трещин гидроразрыва и напряженной чувствительности проницаемости трещин в условиях изменяющихся полиаксиальных напряжений. J. Geophys. Res. Твердая Земля 125 , e2020JB020044 (2020).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 14.

    Фабрис, К., Швайгер, Х. Ф., Пулко, Б., Вошиц, Х. и Рачанский, В. Численное моделирование испытания на отрыв грунтового якоря, контролируемого оптоволоконными датчиками. J. Geotech. Geoenviron. Англ. 147 , 04020163 (2021 г.).

    CAS Статья Google Scholar

  • 15.

    Хартог, А. Х. Введение в распределенные оптоволоконные датчики (CRC Press, 2017).

    Забронировать Google Scholar

  • 16.

    Сога, К. и Луо, Л. Распределенные оптоволоконные датчики для обнаружения объектов инфраструктуры гражданского строительства. J. Struct. Интегр. Maint. 3 , 1–21 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 17.

    Шенато, Л. Обзор распределенных оптоволоконных датчиков для геогидрологических приложений. Заявл. Sci. 7 , 896 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 18.

    Мураи, Д., Кунисуэ, С., Хигучи, Т. и Кокубо, Т. Мониторинг уплотнения пласта на месте в глубоких коллекторах с помощью волоконной оптики.В EGU General Assembly 2013 EGU2013-3860 (2013).

  • 19.

    Gu, K. et al. Исследование проседания грунта с использованием методов распределенного оптоволоконного зондирования и анализа микроструктуры грунта. Eng. Геол. 240 , 34–47 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 20.

    Менг, Ф. Ф., Пиао, К. Д., Ши, Б., Сасаока, Т. и Шимада, Х. Расчетная модель оседания перекрывающих пород на выработанном участке на основе технологии оптического рефлектометра Бриллюэна во временной области. Внутр. J. Rock Mech. Мин. Sci. 138 , 104620 (2021).

    Артикул Google Scholar

  • 21.

    Becker, M. W., Ciervo, C., Cole, M., Coleman, T. и Mondanos, M. Гидромеханический отклик разрушения, измеренный с помощью оптоволоконного распределенного акустического зондирования на миллигерцовых частотах. Geophys. Res. Lett. 44 , 7295–7302 (2017).

    ADS Статья Google Scholar

  • 22.

    Zhang, Y., Lei, X., Hashimoto, T. & Xue, Z. К извлечению гидравлических параметров распределенного водоносного горизонта с помощью распределенного измерения деформации. J. Geophys. Res. Твердая Земля 126 , e2020JB020056 (2021).

    ADS Google Scholar

  • 23.

    Zhang, C.-C., Zhu, H.-H. И Ши, Б. Роль интерфейса между распределенным оптоволоконным датчиком деформации и почвой в измерении деформации грунта. Sci. Rep. 6 , 36469 (2016).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

  • 24.

    Zhang, C.-C. et al. Вертикально распределенное определение деформации с помощью оптоволоконного датчика. Geophys. Res. Lett. 45 , 11732–11741 (2018).

    ADS Статья Google Scholar

  • 25.

    Винтерс, К.Э., Куинн, М. К. и Тейлор, О.-Д. S. Оценка сопротивления трению между кабелем оптоволоконного датчика и различными типами почвы. В Гео-Конгресс 2020: моделирование, геоматериалы и характеристика участков 164–171 (2020).

  • 26.

    Линдси, Н. Дж., Радемахер, Х. и Аджо-Франклин, Дж. Б. О характеристиках широкополосного прибора волоконно-оптических массивов DAS. J. Geophys. Res. Твердая Земля 125 , e2019JB018145 (2020).

    ADS Статья Google Scholar

  • 27.

    Zhang, C.-C., Shi, B., Zhu, H.-H., Wang, B.-J. И Вэй, Г.-К. К распределенному оптоволоконному зондированию подповерхностной деформации: теоретическая количественная оценка взаимодействия грунта, скважины и кабеля. J. Geophys. Res. Твердая Земля 125 , e2019JB018878 (2020).

    ADS Google Scholar

  • 28.

    Джуэлл, Р. А. Емкость армирующей связи. Géotechnique 40 , 513–518 (1990).

    Артикул Google Scholar

  • 29.

    Бергадо, Д. Т., Чай, Ж.-К. И Миура, Н. Прогнозирование соотношения сопротивления выдергиванию и смещения силы выдергивания для нерастяжимой арматуры сетки. Найдено почв. 36 , 11–22 (1996).

    Артикул Google Scholar

  • 30.

    Кихара, М., Хирамацу, К., Шима, М. и Икеда, С. Распределенный оптоволоконный датчик деформации для обнаружения обрушения речной набережной. IEICE Пер. Электрон. 85 , 952–960 (2002).

    Google Scholar

  • 31.

    Zhu, H.-H., Shi, B., Zhang, J., Yan, J.-F. И Чжан, К.-К. Распределенный волоконно-оптический мониторинг и анализ устойчивости уклона модели при дополнительной нагрузке. J. Mt. Sci. 11 , 979–989 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 32.

    Damiano, E. et al. Лабораторное исследование использования оптических волокон для раннего обнаружения предаварийных движений откосов в неглубоких зернистых отложениях грунта. Geotech. Контрольная работа. J. 40 , 529–541 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 33.

    Wu, H. et al. Измерение сдвига грунта на основе интеграции деформаций с использованием технологии измерения деформации с высоким разрешением. Измерение 166 , 108210 (2020).

    Артикул Google Scholar

  • 34.

    Хаусвирт, Д., Пузрин, А.М., Каррера, А., Стэндинг, Дж. Р. и Ван, М. С. П. Использование оптоволоконных датчиков для простой оценки смещений земной поверхности во время проходки туннелей. Géotechnique 64 , 837–842 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 35.

    Хаусвирт, Д., Итен, М., Ричли, Р., Пузрин, А.М. Испытания оптоволоконного кабеля и выдергивания микроякоря в песке. В Физическое моделирование в геотехнике, двухтомный комплект: Труды 7-й Международной конференции по физическому моделированию в геотехнике (ICPMG 2010), 28 июня – 1 июля, Цюрих, Швейцария, (ред.Спрингман, С., Лауэ, Дж. И Сьюард, Л.) 337–342 (CRC Press, 2010).

  • 36.

    Zhang, C.-C. et al. Технико-экономическое обоснование закрепленных оптоволоконных датчиков деформации для мониторинга деформации грунта под фундаментом модели. Geotech. Контрольная работа. J. 42 , 966–984 (2019).

    Google Scholar

  • 37.

    Zhang, C.-C., Zhu, H.-H., Liu, S.-P., Shi, B. & Cheng, G. Количественная оценка прогрессирующего отказа оптоволоконного кабеля с микро-якорем — граница раздела песка с помощью распределенного измерения деформации с высоким разрешением. Can. Геотех. J. 57 , 871–881 (2020).

    Артикул Google Scholar

  • 38.

    ASTM F3079-14. Стандартная практика использования распределенных оптоволоконных систем зондирования для мониторинга воздействия движения грунта во время строительства туннелей и инженерных сетей на существующие подземные коммуникации (ASTM International, 2014).

    Google Scholar

  • 39.

    Итен, М., Хаусвирт, Д. и Пузрин, А. М. Разработка, тестирование и оценка распределенных оптоволоконных датчиков для приложений геотехнического мониторинга. In Proceedings of the SPIE 7982, Smart Sensor Phencies, Technology, Networks, and Systems 2011 (ред. Экке, В., Петерс, К. Дж. И Матикас, Т. Е.) 798207 (SPIE, 2011).

  • 40.

    Луо, Х. и Чжао, X. Результаты и анализ мониторинга проседания в городе Яньчэн с использованием PS-DInSAR. Бык. Surv. Mapp. 35–37 (2012). (на китайском языке)

  • За Юрием Смирновым и Кольской сверхглубокой скважиной

    Юрий Смирнов у закрытой Кольской сверхглубокой скважины недалеко от Заполярного, Россия.

    Больше всего Юрий Смирнов любил науку. Поэтому, когда одна из самых глубоких скважин, когда-либо пробуренных, осталась заброшенной, он остался, чтобы убедиться, что она никогда не будет забыта.

    Российская Кольская сверхглубокая скважина, , недалеко от дальней северо-западной границы с Норвегией, является одной из самых глубоких скважин, когда-либо пробуренных во имя науки.Проект скважины шириной девять дюймов и глубиной 7,5 миль был инициирован СССР как наземный аналог космической гонки — национальной попытки достичь центра Земли раньше, чем это сделали Соединенные Штаты. После начала бурения в 1970 году Россия не прекращала работы на скважине до 1995 года; десять лет спустя его закрыли. Но Юрий Смирнов — геолог, поэт и набожный коммунист — самопровозглашал себя хранителем дыры до своей смерти в возрасте 87 лет в июне этого года.

    Однажды рабочие доехали до буровой на автобусах, которые ежедневно прибывали из близлежащих городов.Сегодня добраться до места можно только на внедорожнике летом или на снегоходе зимой.

    Смирнов, награжденный ветеран Великой Отечественной войны, присоединился к проекту скважины в качестве геолога, когда он только начался, вскоре после столетия со дня рождения Ленина. Более ранняя американская инициатива под названием Project Mohole началась в 1958 году; Первоначально финансируемый Национальным научным фондом, его цель заключалась в том, чтобы достичь границы между земной корой и мантией путем бурения скважин в Мексиканском заливе. В 1966 году от американского проекта отказались: самая глубокая из пяти скважин простиралась на 601 фут, или примерно на одну десятую мили, ниже морского дна.(Континентальная кора Земли в среднем имеет толщину 18 миль, но может иметь толщину всего 3 мили под океаном.) Кольская сверхглубокая скважина, также известная как SG-3, была открыта четырьмя годами позже Межведомственным научным советом СССР для Исследование недр Земли и сверхглубокое бурение. По словам фотографа Алексея Юренева, который в прошлом году провел несколько недель, фотографируя местность и жизнь Смирнова, это место было частью «закрытого города», предназначенного только для исследовательских целей.

    Ветеран Великой Отечественной войны Юрий Смирнов сказал, что поступил на военную службу в 14 лет, солгал о своем возрасте и притворился сиротой, чтобы присоединиться.Смирнов спит в своей квартире в Заполярном, Россия. Он переехал в город в 1970 году, когда началось бурение. Смирнов выжил на государственную пенсию, сэкономив часть ее в надежде когда-нибудь открыть музей, посвященный скважине.

    Помимо демонстрации мощи СССР как нации, Кольская скважина была полезным местом для геологических исследований: она выявила метаморфические изменения в горных породах, свидетельства существования жизни более 2 миллиардов лет назад и обширные подземные запасы водорода. Поиски нефти или энергоресурсов не были целью, и проект был остановлен только тогда, когда условия глубоко под поверхностью земли, включая температуры до 365 градусов по Фаренгейту, сделали бурение невозможным.

    Квартира Смирнова была завалена вещами, связанными с дырой, его архивами и его медицинскими приборами. Смирнов выставил портрет Ленина слева рядом с картиной, изображающей городскую легенду о том, что звуки ада доносятся снизу. Над и под кнопкой лифта в многоквартирном доме Смирнова надписи на надписи «рай» и «ад».

    Спустя 23 года после прекращения бурения бывший исследовательский полигон завален неработающим оборудованием, металлическими отходами и раскрошенным бетоном.Но Смирнов — гордый научным значением скважины и разочарованный отсутствием признания в ее адрес — никогда не оставлял ее позади. Геология была его страстью, а коммунизм занял второе место; сайт был воплощением обоих. Почти слепой и в плохом состоянии Смирнов был постоянным жителем Заполярного, небольшого городка, добывающего медь и никель, недалеко от буровой. Его жена ушла от него несколько десятилетий назад, когда она не смогла справиться с окружающей средой и поставила мужу ультиматум: «Это я или дыра.Смирнов выбрал лунку.

    Строительный комплекс на буровой, остановленной в 2005 году. С тех пор в нем совершили налет на металлолом.

    Нет алгоритмов. Только лучшие телешоу и фильмы, подобранные вручную со всего мира.

    Колпачок, закрывающий кровлю несуществующей скважины.

    Алексей Юренев познакомился со Смирновым, когда работал над фильмом в этом районе в 2016 году, и вернулся через год, чтобы задокументировать его жизнь. Разделяя трехкомнатный дом Смирнова на неделю и часто не спавший до двух часов ночи, Юренев был удостоен личных экскурсий по дому и месту учений, как если бы это были музеи самого Смирнова.Местные предания гласят, что до того, как отверстие было закрыто, из него доносились «звуки ада». Смирнов же был стойким атеистом. Он считал, что если вообще есть бог, то она должна быть женщиной.

    Смирнов мечтал встречать посетителей мемориального музея у скважины таким вступлением: «Наконец-то каменная летопись природы приоткроет свои таинственные страницы. Великие мыслители, такие как Да Винчи, Джордж Коллиер, Уильям Смит и Михаил Ломоносов, предвидели то, что вы собираетесь увидеть сегодня.Смирнов на буровой. Гостиная Смирнова, обставленная экспозицией геологической эфемеры, которую он собрал для музея, который он мечтал посвятить скважине.

    За то время, что он знал его, говорит Юренев, Смирнов все дни просыпался поздно, распространял коммунистическую пропаганду, критиковал местных технократов и писал о женщинах, науке и женщинах в науке. Для него быть хранителем скважины означало сохранить историю, которой он дорожил, и сообщить о ней другим, будь то экскурсии по месту бурения или добавление к своей коллекции памятных вещей, связанных с отверстиями.Его дом был усыпан чашками с политической поэзией, полосатыми русскими рубашками, названными тельняшками , артефактами из дыры и войны, стихами, которые он написал для каждой женщины в городе, ружьем и кушеткой, на которой он спал. У него был фотоальбом, который он сделал для своей семьи, который они отклонили и отправили обратно.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *