Прочистка скважины: лучшие методы + как прочистить от песка
Способы прочистки скважины, оборудование для очистки скважины
Проведя диагностику скважины, вы сделали вывод, что водозаборная часть в районе фильтра забита илом или песком. Какой ваш следующий шаг?
Не спешите сразу начинать чистку скважины всеми известными методами. Сначала выясните причины заиливания. Без этой информации любые действия по восстановлению работоспособности источника воды не будут иметь смысл, ведь засорение с большой вероятностью повторится. Тем более, что слишком частая прочистка не только увеличивает ваши расходы, но и вредит скважине.
Вернуть в дом качественное водоснабжение можно четырьмя способами прочистки скважины. В каждом используется различное оборудование и физические методы. При выборе способа очистки кроме его эффективности необходимо учесть параметры скважины: глубину, материал обсадной трубы, материал фильтра, срок простаивания скважины.
Рассмотрим особенности различных методов очистки скважины от заиливания:
- промывка водой под давлением
- продувка сжатым воздухом
- прокачка насосом (помпой)
- очистка желонкой
Промывка скважины водой под давлением
Вода закачивается с поверхности под давлением через шланг. Шланг опускается в скважину непосредственно к месту заиливания, высокое давление создается помпой. Струя воды размывает скопившийся ил и песок, вынося их на поверхность непосредственно через эксплуатационную колонну. Способ применим для сильно заилившихся скважин, когда песок полностью перекрывает фильтр и не пропускает воду из горизонта. Недостатки промывки под давлением:
- Разрушение сетчатого фильтра. Слежавшийся ил можно размыть и поднять на поверхность только если подавать воду под большим давлением. Такое давление способно порвать или сместить сетчатый фильтр. Зная материал и технические характеристики фильтра, теоретически можно рассчитать максимально допустимое давление при котором сетка останется целой. Однако этого давления может не хватить для очистки скважины. Старые фильтры часто имеют механические и коррозионные повреждения, снижающие их прочность.
- Песок, ил, глина и частицы ржавчины. Выходящий вместе с фонтаном воды из скважины осадок может серьезно загрязнить Ваш участок в радиусе нескольких метров. Чтобы сохранить в чистоте газон, цветник и стену ближайшего строения — закройте всё пластиковой пленкой.
- Нужно много воды. Необходимый для промывки скважины объем воды зависит от количества ила, скопившегося в скважине. Понадобится как минимум несколько кубометров жидкости. Если скважина долго не использовалась, ил уплотнился, что затрудняет его размывание и потребует еще больше воды. В тяжелых случаях для промывки приходится вызывать специальную машину, имеющую на борту мощную помпу и резервуар. В этом случае необходимо организовать свободный заезд на участок.
машина для промывки скважины
Продувка скважины сжатым воздухом
Метод очень похож на промывку, только вместо воды используется сжатый воздух. Воздух по шлангу нагнетается в скважину под давлением до 15 атмосфер. В качестве источника воздуха используется эрлифт, по сути это обычный электрический компрессор. Поток воздуха приводит в движение воду и ил, перемешивает их. Создаваемое в стволе скважины давление поднимает всю эту массу к устью скважины.
компрессор для продувки скважины
Недостатки метода продувки скважины такие же, как у метода промывки. Более высокое давление, создаваемое компрессором, повышает риск разрушения сетчатого фильтра. В отличие от несжимаемой и имеющей большую плотность воды, воздух в силу физических причин не может эффективно очищать скважину глубиной более 40 м.
Внимание! Прежде чем чистить скважину промывкой или продувкой под давлением, обязательно проконсультируйтесь со специалистами по бурению. Разрушение фильтра в песчаной скважине в большинстве случаев ремонту не подлежит.
Прокачка скважины насосом (помпой)
Для качественной и быстрой водоочистки скважины от песка используют глубинный вибронасос. Один конец насоса опускают в скважину, а на водозаборник надевают жесткий шланг. Шланг перемешивает воду, поднимая все осадки на дне, и по насосу загрязнения уходят вместе с жидкостью. Скважина на воду с помощью насоса – быстрый, профессиональный метод водоочистки, применяемый в компании «Биикс».
Еще эффективнее и быстрее можно провести очистку воды скважины от песка двумя насосами. Один насосный механизм качает воду внутрь скважины, смешивая с водой в источнике, второй выкачивает взболтанную воду из скважины. Постепенно вода полностью очищается от ила и песчаных отложений. При очистке скважины от ила и песка нужно проверить степень заиливания, так как при сильных загрязнениях насос не справится с большой нагрузкой.
Если заиливание полностью не перекрыло поступление воды через фильтр, то скважину можно попробовать прокачать с помощью скважинного насоса или водяной помпы (насосной станции). Скважинный насос должен иметь нижний забор воды и выдерживать перекачку воды с большим количеством твердых абразивных частиц и других механических примесей. Очень часто для этих целей используют вибрационные насосы типа «Малыш». Центробежные насосы здесь не применимы, так как рассчитаны на работу в чистой воде, либо с очень небольшим количеством песка (не более 50 г/м куб воды). Вместо насоса можно использовать помпу. По сути это поверхностный насос, всасывающий шланг от которого опускается в скважину.
помпа для прокачки скважины
Используйте дополнительный шланг, чтобы отвести выкачиваемую песчано-водяную массу к месту сброса в ближайшую канаву. Если места для утилизации песка нет, примените простейший улавливатель песка — конструкцию в виде емкости с двумя кранами. В верхний кран подается вода с песком, через нижний (на середине высоты емкости) выходит вода без песка. Весь песок остается в нижней части емкости.
Метод прокачки не наносит скважине никакого вреда, но может быть бесполезен при сильном заиливании и большой глубине скважины.
Прочистка скважины желонкой
Желонирование — наиболее трудозатратный, долгий, но очень эффективный и безопасный для скважины метод очистки. Этот способ возвращения скважины к жизни вы можете реализовать самостоятельно вручную. Потребуется только желонка и прочный стальной трос.
Желонка — это полый цилиндр, часто просто обрезок стальной трубы, длиной от 1 до 3 м. Диаметр выбирается такой, чтобы желонка свободна проходила сквозь всю эксплуатационную колонну скважины до самого дна. Нижняя часть желонки снабжена захватывающим устройством в виде обратного клапана и чем-то вроде зубьев-разрыхлителей для слежавшегося ила.
желонка с плоским клапаном
Желонка на тросе опускается в скважину, нижний край с зубьями врезается в массу ила, ил попадает внутрь цилиндра. Механизм клапана работает так, что попавший в нижнюю часть желонки песок остается в ней. Желонка поднимается на 50-80 см и цикл повторяется несколько раз. Когда внутренний объем цилиндра заполняется песком почти полностью, собранный песок поднимается на поверхность. В процессе движения по скважине вверх забранная вместе с песком вода сливается обратно, так как желонка не герметична. Процесс желонирования проводится до полной очистки ствола скважины. После реанимированная скважина прокачивается насосом до чистой воды.
Скважину прочистили. А фильтр?
Бывает так, что использовав один из вышеописанных способов, вы прочистили скважину, но вода в прежнем объеме все равно не поступает. Возможно, необходимо прочистить скважинный сетчатый фильтр. Скорее всего мелкие ячейки фильтра забиты частичками песка или заросли минеральными отложениями. О том, как чистить скважинный фильтр — мы рассказали в статье ремонт скважины. Там же описан случай, как почистить от песка не сам фильтр, а пространство вокруг него, что также часто мешает свободному прохождению воды в скважину.
как прочистить скважину на даче?
В загородных домах скважины являются практически единственным способом обеспечить свою семью чистой водой (не считая колодцев). Но в отличие от центрального водоснабжения, где за качеством воды следят специальные службы, владельцам скважин приходится заботиться об этом самим. И когда вода становится мутной, а на дне емкостей оседает песок и ил, то становится понятно: пришло время чистки скважины. Проще всего это сделать с помощью специалистов. Но им придется оплачивать работу. Впрочем, есть альтернатива: устранить проблему самостоятельно. Рассмотрим, как правильно проводится чистка скважины своими руками.
Скважина требует постоянного контроля за ее состоянием, потому что на ранних стадиях загрязнения причину устранить легче, нежели тогда, когда подача воды совершенно прекратилась. Лучше, если профилактические меры будут проведены при первых признаках засорения, т.е. как только вы заметили песчаный или илистый осадок на дне посуды, а напор воды стал слабее. Кран при этом может начать фыркать, выпускать воздух и выдавать воду рывками, забрызгивая близлежащее пространство. Если затянуть сроки, то велика вероятность, что прочистка народными методами уже не поможет, и вам придется обращаться к опытным мастерам, имеющим специальное оборудование.
Почему вообще засоряется скважина?
Любая, даже очень качественная скважина постепенно засоряется. Причин несколько:
- Одна из них – непостоянный водозабор. Эта проблема возникает у дачников, которые живут за городом только в летнее время. За осень-зиму на дне скважины накапливается осадок из частичек ила, ржавчины от труб, песка, принесенного с водоносным слоем… И чем реже расходуется вода, тем больший слой мусора оседает на дне, постепенно забивая фильтры.
- Вторая частая причина – загрязнение извне, когда через устье попадает мусор, почва от разрушающихся краев и пр.
- Засорение могут вызывать подвижки грунта, ошибки в монтаже скважины. К примеру, если ставят фильтр с диаметром меньшим, чем у трубы. В этом случае насос получается над фильтром и не выкачивает воду с дна. Циркуляции не происходит, и фильтр постепенно заиливается.
При чистке скважины двумя насосами одним агрегатом заливают в трубу чистую воду, а вторым откачивают грязь со дна
Первая чистка компрессором сразу после бурения
Как только скважина пробурена – ее сразу надо прочистить, потому что в трубы из водоносного слоя будет поступать не только вода, но и весь мусор, который в ней находится. Установленные фильтры не могут задержать самые мелкие частицы, от которых вода становится мутной и непригодной для питья. В зависимости от глубины скважины процесс промывки после бурения может занимать от 10 часов до нескольких недель.
Если бурение производили специалисты, то они и промывают систему, используя установку для промывки. В случае, если скважину бурили сами, очищать ее от грязи придется тоже самостоятельно. Для этого вам понадобится компрессор мощностью не менее 12 атм и несколько труб, которые надо соединить между собой и вставить в скважину так, чтобы они достали до дна. При этом диаметр труб должен быть меньшим, нежели диаметр скважины, чтобы между ними было пустое пространство.
Компрессор загоняет воздух в скважину под высоким давлением, поэтому грязная вода может вылетать с высокой скоростью и забрызгивать все вокруг
Рассмотрим пошагово, как самостоятельно прочистить скважину с помощью компрессора:
- Вставляем трубы в скважину. Верх желательно укрепить веревкой, потому что под большим давлением воды конструкцию может выпирать наверх.
- Надеваем на трубу вакуумный переходник, закрепив его саморезами.
- Накачиваем компрессор до максимального давления.
- Надеваем шланг компрессора на переходник.
- Включаем агрегат и весь воздух выпускаем в скважину.
- Несколько раз повторяем прокачку.
Воздух под силой давления будет выталкивать грязную воду через межтрубное пространство. Поэтому не удивляйтесь, если все вокруг будет залито грязью.
Если с помощью воздуха вы не добились чистоты воды, повторите процедуру, заменив продувку воздухом на промывку водой, использовав ту же систему труб с переходником. Для этого найдите какую-нибудь большую бочку, поставьте ее рядом с компрессором и заполните водой.
С помощью водяного компрессора забейте эту воду под максимальным давлением в скважину. Но будьте осторожны, потому что на вас полетят кучи грязи, выталкиваемые этой водой. Прочищайте скважину до тех пор, пока емкость не осушится. Затем следует повторять промывку, пока из межтрубного пространства не перестанет выбрасываться грязь.
С помощью продувки и промывки проводится очистка скважины от ила либо песка. Но солевые отложения на фильтре таким способом не выбить.
Как прокачать скважину погружным насосом?
Более аккуратный способ прочистки скважины – с помощью погружного насоса. Вам не придется работать в грязи, потому что всю воду можно сливать в удобное для вас место. Для этой процедуры вам нужен насос, который предназначен для откачивания грязной воды. Желательно, чтобы он мог всасывать твердые частицы хотя бы до 5 мм. Тогда вы уберете со дна не только песок, но и мелкие камушки.
Для прочистки скважины лучше использовать погружной насос, он способен перекачивать воду с твердыми частичками диаметром до 30 мм
Рассмотрим, как на даче можно прочистить скважину, используя погружной насос:
- Привязываем насос к крепкому тросу, потому что при работе его может засасывать в ил, и шнур, который идет в комплекте с агрегатом, не всегда вытянет насос из этой ловушки.
- Опускаем агрегат пару раз на дно скважины и поднимаем, чтобы взболтать осадок.
- Устанавливаем насос вблизи дна и включаем.
- Если в насосе предусмотрена автоматика, то он отключится сам, как только выкачает всю воду. Если такого элемента нет – надо контролировать процесс, чтобы не пропустить момент полной откачки. Работающий «на сухую» мотор может сгореть.
Если специального насоса для откачки грязной воды у вас нет – можно провести чистку скважины обычным вибрационным насосом, типа «Малыш». Ход работ точно такой, как описан выше. Только периодически этот насос надо доставать из скважины для промывки чистой водой. Вибрационные агрегаты не рассчитаны на сильно загрязненную воду, поэтому без промывки они такого испытания не выдержат и сгорят. Кстати, 1-ый признак того, что насос работает на износе – нагрев корпуса.
Вибрационные насосы не рассчитаны на сильно загрязненную воду, поэтому при чистке их надо периодически промывать чистой водой, чтобы избежать засорения и перегрева
Для промывки системы понадобится емкость с чистой водой и пустая. Кладете в емкости шланги и включаете агрегат.
Химическая очистка и очистка желонкой
Если методы продувки и промывки слабо увеличили дебет скважины, значит, фильтры забиты твердыми наслоениями солей железа и извести. Выбить их давлением не получится. В этом случае прибегают к критическим мерам – кислотам. Необходимо залить на дно обычную аккумуляторную кислоту, которая используется для транспортных средств, предварительно откачав насосом всю воду. Кислота заливается на 2 суток, а верх скважины при этом плотно закупоривается заглушкой.
Когда двое суток пройдет – воду из скважины несколько раз откачивают. Но даже после этого в течение месяца не используют для питья и приготовления пищи, а лишь для строительных или хозяйственных нужд. Чем чаще будет происходить водозабор, тем быстрее кислоты вымоются из скважины. И все же, перед употреблением воды, лучше сдать ее на анализ в лабораторию. Так у вас появится официальное подтверждение о ее безопасности.
Прочистка скважины с помощью готовой или самодельной желонки позволяет очистить скважину от всего мусора, который накопился на дне, а не только от ила
Хорошо зарекомендовала себя очистка скважины своими руками с помощью самодельной желонки. Как это работает – демонстрирует видео ниже:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Чистка скважины — в каких случаях нужна, способы чистки.
Чистка скважины.
В каких случаях нужна чистка скважины:
- При включении насоса из крана идет вода с илом
- При включении насоса вода идет с примесями глины (в зависимости от Вашего местоположения, это или красный цвет или серо-голубой)
- В корпусе фильтра для воды скапливается песок. Но в этом случае есть два варианта, либо скважину несильно запесочило, это не является серьезной неисправностью, так как мелкий песок, в небольшом количестве, все равно в скважину попадает. Либо произошел разрыв фильтровой колонны, это уже серьезная неисправность скважины. Варианты ремонта и возможность проведения ремонтных работ обсудят в следующей статье.
- Скважина стала давать воды меньше чем обычно, либо перестала давать воду вообще.
- В профилактических целях, если скважина не использовалась продолжительное время.
Во всех этих случаях чистка скважины должна это исправить.
Способы чистки скважины:
Самый старый способ чистки скважины это очистка желонкой.
Желонка — это такое приспособление в виде трубы, сверху которой имеется крюк для крепления веревки, а снизу донный клапан. Работает эта конструкция так: желонка бросается в скважину, до самого дна, после этого совершается 2-3 возвратно-поступательных движения за веревку и желонка вытаскивается наверх. Если в скважине есть грязь или песок, часть его попадет в желонку, назад грязь не выспится из-за наличия донного клапана (стального шарика). После этого грязь выкидывается из желонки и процедура повторяется. Весь этот процесс продолжается от двух часов до нескольких дней, время зависит от количества и плотности грязи в скважине. Если Вы хотите прочистить скважину самостоятельно, при помощи желонки, необходимо понимать, что сил уйдет очень много. Даже физически сильный человек, после такой работы валится с ног.
Желонку можно изготовить самому. Для этого необходимо взять кусок стальной трубы диаметром 50-60 мм, длиной около 70 сантиметров. Внутрь трубы вставляется стальной шар, диаметром на 5-10 мм меньше внутренного диаметра трубы, сверху приваривается крюк, за который пристегивается трос, а так же не позволяет шару выскочить из трубы. Эту же функцию может исполнять болт закрученный в просверленные стенки трубы. Но болт может мешать движению желобки в трубе, цепляясь за стенки скважины. Поэтому лучше использовать крюк. Снизу же приваривается стальная шайба, обеспечивающая желобке плотное закрытие снизу стальным шаром (донным клапаном). Проварить шайбу к стенкам трубы лучше герметично, для ускорения процесса чистки скважины.
Второй способ, это промывка скважины под давлением.
Осуществляется при помощи жесткой трубы, опущенной на самое дно скважины, по которой подается вода с большим давлением. Это достигается путем присоединения подающей воду трубы к мощной мотопомпе. Обычно используется буровая мотопомпа с производительностью 1000 и более литров в минуту. Так как по мере размытия отложений в скважине и выхода их наружу, трубу необходимо опускать ниже, до достижения полной глубины скважины. Процесс необходимо продолжать до тех пор, пока из скважины не начнет выливаться абсолютно чистая вода. Способ очень эффективный, но для такого способа нужен альтернативный источник водоснабжения (пруд, озеро, канава, колодец). Также стоит учитывать, что вода из скважины будет выливаться через верх. Количество воды зависит от степени загрязнения скважины, но обычно не менее двух метров кубических. Это довольно большое количество, поэтому необходимо предусмотреть канаву для отводы грязной воды.
Можно промыть скважину и с помощью мощного насоса, аналогично мотопомпе. В данном случае придется потратить гораздо большее количество времени и воды. Но в способе с насосом плотные скважинные отложения практически не размыть, только мягкий ил и пески.
Третий способ чистки это эрлифт.
Он похож на второй способ, но в данном случае по трубке подается не вода, а сжатый воздух. По степени очистки он самый эффективный, но необходимо понимать, если внизу скважины ил и глина затвердели, то эрлифтом такую скважину не прочистить. Это можно сделать либо желонкой, либо промывкой с большим количеством воды. Так же следует понимать, что при таком способе очистки скважины вода и грязь из скважины будут вылетать вверх довольно высоко, поэтому внутри дома такая процедура невозможна, а снаружи дома необходимо укрыть все вокруг устья скважины полиэтиленовой пленкой.
Чистка скважины это процедура с которой может столкнуться каждый владелец скважины. Выбирайте тот способ чистки, который Вам больше подходит, но мы рекомендуем, все-таки обратиться к специалистам. Профессионалы выполнят чистку аккуратно и быстро, не навредив скважине.
Надеемся эта информация Вам поможет.
Заказать чистку скважины Вы можете по телефону +7(812)408-39-87
Наша группа VK
Смотрите также БУРЕНИЕ СКВАЖИН, СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ, СИСТЕМЫ ВОДООЧИСТКИ, КАНАЛИЗАЦИЯ.
Вконтакте
Google+
Похожее
способы, выбор метода, цена и профилактические меры
Содержание статьи:
Дачные скважины заиливаются быстрее. Если воду регулярно не выкачивать, сетчатый фильтр не промывается естественным образом. При этом падает напор воды, а в кран начинает поступать мутная грязная жидкость. Проблема в том, что насосное оборудование также страдает, потому что корпус забивается песком или глиной. Если обычную песочную скважину чистят в среднем раз в 5 лет, то дачную нужно осматривать чаще.
Основные причины засорения скважин для воды
Часто скважина засоряется из-за повреждения обсадной трубы
Заиливаются источники в следующих случаях:
- При монтаже рабочие забыли изолировать нижний слой грунта. Обычно применяют крупный щебень, чтобы грязь не поднималась в процессе работы насоса.
- Неправильный подбор насоса. Вибрационный тип создает сильные колебания, из-за чего мелкие частицы грязи приходят в движение и попадают в дом вместе с жидкостью. Остатки ее оседают на сетчатом фильтре или в корпусе оборудования.
- Поломка внутри скважины. Бывали случаи, что при использовании пластиковой обсадной трубы она подвергалась воздействию плывунов – подвижных песков из водоносного слоя. На глубине ниже 25 метров пластик неэффективен и часто лопается, что приводит к попаданию грязи в трубу.
- Неправильная конструкция скважины. При бурении рабочие нарушают условия проекта, поэтому производительность источника оказывается меньше предполагаемой.
- Зарастание фильтра илом, глиной, солевыми отложениями или ионами железа.
- Прорыв фильтра из-за высокой скорости движения воды.
- Замещение песочного слоя глинистым из-за движений грунта. В результате наполнение скважины ухудшается или вода вовсе пропадает.
- Неправильная эксплуатация источника. Заиливание может произойти в промежутке от 2 – 3 месяцев, если его не прокачивали. В зависимости от состояния фильтра и состава почвы этот процесс может длиться до года.
Не всегда плохое водоснабжение связано с состоянием скважины. Износ насосного оборудования – одна из причин падения напора. В погружных агрегатах из-за пескования источника рабочие лопатки стираются и производительность падает на 25 – 30%.
Прежде чем осматривать скважину, нужно достать насос, разобрать его и оценить состояние внутренних деталей конструкции. Возможно, достаточно поменять или отремонтировать прибор. При этом качество воды будет хорошее, но количество жидкости, поступающей в кран, станет меньше.
Способы определения поломки скважин
Специализированные фирмы используют метод видеодиагностики, который позволяет рассмотреть каждый участок на мониторе компьютера. После этого составляется смета на необходимый объем работ. Метод безошибочный, но камеры, которые способны работать под водой, есть только у специалистов компании.
Самостоятельно определить поломку можно только путем обследования каждого отдельного узла – блока управления насосом, самого агрегата, соединений труб, скважины и ее составных частей. Если в кессоне обнаруживается вода, возможно, произошло замыкание насоса из-за разгерметизации. В зимнее время года на внутренних стенках труб скапливается лед, работа водозаборной системы нарушается.
Непрофессиональное вмешательство способно полностью прекратить деятельность источника, поэтому для диагностики и ремонта лучше вызвать специалистов с необходимым оборудованием. После обследования можно решить, эксплуатировать далее эту скважину или дешевле пробурить новую.
Способы чистки скважин для воды на даче и выбор метода
Способ промывки скважины
В арсенале специализированных фирм есть несколько способов, с помощью которых можно прочистить скважину от ила и песка, углубить ее, поменять фильтр – это механические приспособления и химический метод. Самостоятельно можно применить:
- желонку;
- двухнасосную схему прокачки жидкости;
- вибрационный насос;
- эрлифт – образование пенисто-воздушной смеси.
Какой из этих методов выбрать, зависит от причины поломки и ухудшения качества воды, а также от состояния ствола шахты. Химический способ должен применяться под контролем специалистов и только после того как будет определен объем жидкости.
Механический способ очистки
К механическим методам относят:
- ерши и скребки, которые снимают солевые отложения и очищают стенки трубы;
- электрогидроудар;
- ультразвуковое воздействие;
- микровзрыв.
Пробки из минеральных отложений можно устранить механическим способом, затем выкачать всю жидкость с остатками веществ на поверхность. После того как скважина снова наполнится, можно будет ее эксплуатировать. Скребки подбирают по диаметру трубы и вращающими движениями опускают вниз. Для очистки глубоких скважин используют специальные машины. Должна быть предусмотрена возможность удлинения трубы дополнительными секциями по мере погружения.
Взрыв малой силы применяется в том случае, если зарастает водоносная трещина или на нее наплывает слой глины. Гидроимпульсное очищение – похожий способ, но в данном случае применяется специальное оборудование, которое опускают на дно. Гидроудар смывает отложения и расширяет водоносные трещины.
Воздействие химическими реагентами
Растворить отложения можно кислотным методом. Для этого замеряют количество воды в источнике и рассчитывают необходимое количество реагента. Далее его заливают в шахту и через время откачивают всю жидкость.
Данный метод нельзя применять без специальных знаний, так как избыток химикатов может отравить все грунтовые воды на участке. Используются лимонная, уксусная, аскорбиновая кислоты, а также ксантановая камедь, бензоат натрия. В сложных случаях применяют более сильные кислоты.
Способ применяется при избыточном количестве извести, железа. После очистки вода берется на анализ, чтобы исключить наличие химических веществ в жидкости.
Желонка
Желонка для прочистки скважины
Это труба, диаметром меньше обсадки, с острыми зазубринами на конце. С ее помощью можно устранить песок, глину, ил со дна скважины и облегчить доступ жидкости через фильтр.
Способ примитивный и небыстрый, зато безопасный. Трубу опускают вниз и прокручивают, в это время в нее набирается осадок. Клапан на конце препятствует высыпанию грязи обратно в скважину. За один раз можно поднять от 0,5 до 2 кг осадка в зависимости от диаметра шахты.
Способ подходит для неглубоких песчаных скважин. С его помощью можно ежегодно чистить дачные источники для профилактики, но перед опусканием трубы необходимо поднять погружной насос.
Двухнасосный метод
Промывка скважин на воду возможна двухнасосным методом. Для этого в шахту опускают пожарный рукав или трубу, соединенную с насосом. Он будет качать жидкость в скважину под напором. Погружной насос, наоборот, будет ее выкачивать. Суть метода – хорошенько взболтать всю грязь и выкачать ее на поверхность.
Чтобы не заливать благоустроенную территорию, можно вызвать ассенизаторную машину и погрузить грязную жидкость в канистру. Применяют также круговой метод: грязная вода из скважины поступает в бочку, из которой после фильтрации откачивается наружным насосом обратно в скважину. Это более экономичная чистка.
Внешнее оборудование должно иметь достаточную мощность, чтобы спровоцировать движение жидкости внизу.
Способ эрлифта
Заключается в подаче воздуха снизу в шахту. В результате образуется пенистая смесь, воздух начнет подниматься на поверхность и потянет за собой всю грязь – песок, ил, глину. В это время насосное оборудование должно работать на полную мощность, чтобы не дать возможности мусору снова осесть. Если дебит скважины небольшой, дополнительно ставят наружный насос и подкачивают жидкость в скважину.
Очистка с помощью вибраций
Для очистки вибрационным методом можно использовать насос «Малыш». Его опускают на тросе к самому дну, где находится илистый слой. При работе устройство создает сильное волнение жидкости и выкачивает ее вместе с грязью на поверхность. Чтобы прибор не сгорел, его периодически достают и прокачивают чистую воду, затем дают остыть и снова приступают к работе.
Есть специальные насосы для грязной воды – дренажные или фекальные. Можно воспользоваться ими, к тому же на фекальных имеется режущий механизм, и они более выносливы при работе с густыми стоками.
Профилактика засорений
Прежде всего необходимо обезопасить оголовок скважины, чтобы пыль и мусор не попадали извне. Не желательно пользоваться вибрационными насосами постоянно – они сильно взбалтывают жидкость, потом частицы оседают на фильтре и забивают его. Вибрационные агрегаты больше подходят для работы в колодце.
Чистка скважин, которые эксплуатируются посезонно, должна проводиться не реже одного раза в 3 года. При определенном составе почвы может хватить 3 месяцев, чтобы фильтр зарос соляными отложениями и окаменел.
Фильтр в скважинах на песок устанавливают с минимальными размерами ячеек, иногда оборачивают фильтрующую зону геотекстилем. Материал хорошо себя зарекомендовал в скважинах с регулярной откачкой.
Чтобы внутрь не попала органика и не начались процессы гниения, верх шахты желательно закрыть сначала плотной тканью, а затем установить оголовок.
Единственная разновидность скважин, которые менее всего нуждаются в ремонте и прочистке – это артезианские источники, но цена на их бурение и обустройство достаточно высокая.
Цены на чистку скважины определяются объемом работ и стоимостью расходных материалов, например, химических реагентов. Самостоятельная промывка скважины обойдется бесплатно, если сделать работу аккуратно, не повредив обсадную трубу.
Как прочистить скважину самому если скважина заилилась.
Устройство собственного источника водоснабжения за городом или на даче это отличное решение в пользу наличия чистой и хорошей воды. Но любой водозабор со временем заиливается, забивается песком и минеральными отложениями. Тогда перед домовладельцем встает актуальный вопрос, как прочистить скважину и что для этого нужно? Некоторые пытаются это сделать самостоятельно, но большинство обращается за помощью в специализированные организации.
Как почистить скважину
Процесс очищения источника достаточно трудоемкий и требует определенных знаний:
- какие способы существуют;
- как долго это должно продолжаться;
- каким насосом или другим приспособлением следует воспользоваться.
Справиться самому с большим объемом работы в домашних условиях, даже с наличием нужного оборудования, не всегда удается. Оптимальным действием после забивки труб будет обращение за помощью к профессионалам. Они быстро и качественно помогут надолго избавиться от песка или от глины.
Устранить загрязнение на начальной стадии намного легче, и тогда не придется искать ответ на вопрос, как почистить водоскважину от ила. Нужно только знать основные признаки засорения:
- снижение напора струи;
- неравномерная подача воды;
- выпадение осадка;
- неприятный запах из крана.
Чистка скважины для воды может осуществляться одним из трех способов:
- продувка воздухом или промывка водой;
- прочистка с помощью погружного насоса;
- химическая очистка.
Как прокачать скважину
Сразу после бурения и обсадки на поверхность поступает грязная жидкость. Чтобы получить чистую и вкусную воду нужно знать как правильно прокачать водяную скважину. Для этого используется погружной насос, который под напором выдавит наверх весь осадок.
Чтобы качественно промыть засорившуюся или новую скважину, потребуется от нескольких часов до двух суток. Это зависит не только от степени загрязнения, но и от многих других факторов.
Сколько прокачивать придется в Московской области или другом регионе страны можно узнать на специализированных форумах.
Как почистить фильтр в скважине
Часто владельцы собственных источников сталкиваются с проблемой, которая связана с постепенным зарастанием сетчатого фильтра различными отложениями. Это приводит к постепенному уменьшению дебита. В зависимости от минерализации воды процесс может происходить довольно быстро или длиться десятилетиями.
Вопрос как очистить фильтр можно решить с помощью традиционных способов:
- вибрационным насосом;
- эрлифтом;
- гидроударом;
- сильнодействующими химическими реагентами.
Выбирать, чем прочистить водозабор, следует в зависимости от степени загрязнения фильтра и материала, из которого он изготовлен. Поэтому перед началом работ не лишним будет посоветоваться со специалистами.
Оформить заявку на прочистку скважины на песок и получить дополнительную информацию можно по телефону в Москве: +7 (915) 499-09-01.Очистка скважин — PetroWiki
Очистка скважин — это способность бурового раствора переносить и удерживать выбуренный шлам.
Очистка ствола наклонно-направленного бурения
В течение последнего десятилетия было проведено множество исследований для понимания очистки стволов при бурении наклонно-направленных скважин. Лабораторные работы показали, что бурение под углом наклона более 30 ° от вертикали создает проблемы с удалением выбуренной породы, которые не встречаются в вертикальных скважинах. Рис. 1 показывает, что образование подвижного или стационарного пласта шлама становится очевидной проблемой, если скорость потока для данной реологии бурового раствора ниже определенного критического значения.
-
Рис. 1 — Наращивание шлама в наклонно-направленных скважинах.
Неправильная очистка ствола может привести к дорогостоящим проблемам при бурении, например:
- Механический прихват трубы
- Преждевременный износ долота
- Медленное бурение
- ГРП пласта
- Чрезмерный крутящий момент и сопротивление бурильной колонны
- Трудности при каротажных работах и цементировании
- Трудности при посадке обсадных труб
Наиболее распространенной проблемой является чрезмерный крутящий момент и сопротивление, которые часто приводят к невозможности достижения цели при бурении с большим углом / с большим вылетом.
Очистка отверстий при бурении с увеличенным вылетом
Эффективный выбор бурового раствора и управление им важны для успешного результата операции бурения под большим углом или горизонтальным бурением с увеличенным вылетом (ERD). Помимо защиты формации, к наиболее важным задачам ERD относятся:
- Узкая граница между поровым давлением и градиентом трещины
- Управление эквивалентной циркулирующей плотностью (ECD)
- Надлежащая очистка ствола
- Снижение крутящего момента и сопротивления
- Устойчивость ствола
- Баритовый прогиб
- Нарушение циркуляции
Данные за годы эксплуатации показывают, что углы ствола от 30 до 60 ° создают наиболее сложные условия очистки ствола.Проблемы с очисткой отверстий можно свести к минимуму за счет правильного управления:
- Кольцевые скорости
- Вязкость бурового раствора
- Скорость вращения трубы
- Эксцентриситет трубы
Из-за их надежной работы в неблагоприятных скважинных условиях, инвертно-эмульсионные буровые растворы на масляной и синтетической основе (OBF и SBF соответственно) обычно являются первым выбором для операций с большим отходом от вертикали. Однако использование инвертно-эмульсионных буровых растворов становится все более ограниченным из-за экологических соображений, и для использования в качестве альтернативы было разработано несколько систем с ингибирующими жидкостями на водной основе (WBF).
Инструменты для оптимизации очистки ствола
Используя программное обеспечение для моделирования гидравлики, которое разработано специально для нефтяных промыслов, можно точно предсказать свойства бурового раствора в реальных скважинных условиях, включая [1] :
- Статические и динамические температурные профили
- Гидравлическое давление
- ECD
- Потеря давления в кольце
- Реологические свойства
- Эффективность погрузки и транспортировки шлама
- Влияние эксцентриситета трубы
- Давление, необходимое для разрушения гелей
Смоделированные свойства подтверждены данными давления во время бурения (PWD) в реальном времени.Непосредственная обратная связь от процесса моделирования может позволить оператору оптимизировать очистку ствола несколькими способами, включая:
- Регулировка свойств поверхностного бурового раствора в соответствии с меняющимися условиями в скважине.
- Регулировка механических параметров, таких как скорость проникновения, скорость потока, скорость вращения трубы и скорость срабатывания.
- Разработка и реализация эффективной программы зачистки.
Даже на стадии проектирования скважины, конструкция обсадной колонны, выбор долота и свойства бурового раствора могут быть оптимизированы для достижения наилучших условий бурения с учетом насосов буровой установки и возможностей обработки жидкости.Пакет для точного гидравлического моделирования должен включать в себя пластическую модель Бингема, степенной закон и реологические модели Гершеля-Балкли. [1] > Реологические свойства поверхности измеряются шестиступенчатым реометром. Такой ввод позволяет программному обеспечению гидравлического моделирования определять фактические скорости сдвига в кольцевом пространстве на любой глубине в скважине, принимая во внимание режим температуры и давления на этой глубине.
Основой для реологического моделирования является либо матричная база данных реометрических данных, либо данные в реальном времени, полученные с помощью вискозиметра высокого давления / высокой температуры (HP / HT) во время бурения.Встроенная программа может рассчитать давление, необходимое для разрушения гелей, что позволяет оператору минимизировать скачки давления при спуске и спуске обсадной колонны, а также снизить риск разрушения пласта.
Комплексный пакет программного обеспечения для моделирования должен точно прогнозировать:
- Загрузка шлама в затрубное пространство
- Высота грядки черенков
- Влияние скорости вращения бурильной колонны и эксцентриситета трубы
- Максимальная рекомендованная скорость проходки (ROP) для данных условий
Эти инструменты полезны не только для бурения скважин с большим отходом от вертикали, но также для оптимизации производительности бурения при глубоководных операциях, скважинах HP / HT и операциях бурения малых скважин. .
Очистка ствола при бурении на депрессии (УБД)
На рис. 2 показана зависимость скорости жидкости в кольцевом пространстве от скорости нагнетания газа и расхода жидкости. Необходимо внимательно следить за очисткой отверстий при горизонтальном перемещении УБР. Имеется пониженная реология жидкости (очень тонкий, не суспендирующий твердые частицы раствор), турбулентный двухфазный поток и, как правило, повышенная скорость проникновения (ROP). Результатом двухфазного потока является увеличение скорости переноса бурового раствора и шлама (из-за расширения газа), когда жидкость движется вверх от долота.
-
Рис. 2 — Минимальная скорость очистки ствола скважины дополнительно ограничивает допустимые скорости потока.
Основными областями, требующими внимания при очистке ствола скважины, являются область, где угол наклона отверстия составляет от 45 до 50 °, и область непосредственно за долотом. Область непосредственно за долотом может стать критической областью очистки ствола скважины, поскольку приток в пласт ограничен. Скорость жидкой фазы и очистка ствола скважины в этой области зависят только от жидкости (ей) и скорости (ей), закачиваемой или закачиваемой в бурильную колонну.
Двухфазная очистка ствола
Двухфазная очистка ствола скважины во многом зависит от тех же критериев, что и однофазная. Эффективность очистки отверстий и перенос твердых частиц в основном контролируются скоростью жидкой фазы и концентрацией твердых частиц. Исследования и полевой опыт показали, что удаление выбуренной породы более эффективно при использовании двухфазной жидкости. Добавление газовой среды создает режим турбулентного потока, который сводит к минимуму образование слоя твердых частиц. Скорость жидкости является критическим параметром, контролирующим способность системы транспортировать твердые тела.Исходя из опыта, был сделан вывод, что минимальная кольцевая скорость жидкой фазы от 180 до 200 футов / мин требуется в стволе скважины с отклонением более 10 °.
Машины для чистки отверстий
Зачистки с высокой вязкостью, которые обеспечивают эффективную очистку ствола вертикальных стволов скважин, могут быть не лучшим вариантом для наклонных и горизонтальных скважин из-за распределения потока вокруг эксцентриковой бурильной трубы. [2] Чтобы вызвать поток, напряжение, приложенное к жидкости, должно превышать предел текучести этой жидкости.В узком кольцевом пространстве, создаваемом эксцентриковой бурильной трубой, поток может быть небольшим или отсутствовать вообще, а пласт шлама останется на месте. Закачка высоковязкой жидкости может усугубить эту проблему в наклонно-направленной скважине.
Применение программы взвешенной очистки, нацеленной на слой ила, который накапливается на нижней стороне ствола скважины, может уменьшить проблемы с очисткой ствола, которые часто возникают в скважинах с большим отходом от вертикали. Еще в 1986 году исследования по очистке ствола скважины показали, что турбулентный поток, создаваемый относительно тонким буровым раствором, более эффективен при удалении слоя ила, чем поток, создаваемый при высоком вязкостном профиле потока. [3] Стабильные результаты в удалении илового слоя были достигнуты с помощью полностью циркулирующих, маловязких, утяжеленных вытеснений, которые превышают вес бурового раствора на 3–4 фунта на галлон и образуют столб 200–400 футов в затрубном пространстве. . [2] Рекомендации по эффективной программе взвешенного свипирования:
- Очиститель прокачивается через равные промежутки времени с нормальной скоростью циркуляции.
- Скорость вращения трубы ≥ 60 об / мин после того, как развертка достигла долота.
- Зачистка может возвращаться на поверхность с непрерывной циркуляцией. [2]
Дополнительная плавучесть, которую обеспечивает утяжелитель, помогает снизить склонность к оседанию шлама при перемещении шабера вверх по кольцевому пространству. Однако эффективность взвешенного захвата при удалении выбуренной породы может привести к увеличению ECD, когда затрубное пространство становится нагруженным. Если используется инструмент PWD, можно отслеживать влияние на ECD и снижать производительность насоса по мере необходимости для поддержания приемлемого ECD, не позволяя шламу оседать.
Факторы очистки ствола
Скорость жидкости в кольце
Расход является доминирующим фактором при удалении шлама при бурении наклонно-направленных скважин.Увеличение скорости потока приведет к более эффективному удалению шлама при любых условиях. Однако степень увеличения скорости потока может быть ограничена:
- Максимально допустимый ECD
- Подверженность необсаженного участка к гидроэрозии
- Наличие гидроусилителя буровой
Угол наклона ствола
Лабораторные работы показали, что, когда угол ствола увеличивается от нуля до приблизительно 67 ° от вертикали, очистка ствола становится более трудной, а требования к скорости потока возрастают.Требования к скорости потока достигают максимума примерно от 65 до 67 °, а затем немного снижаются к горизонту. Кроме того, было показано, что при температуре от 25 до 45 ° внезапное отключение насоса может вызвать оседание выбуренной породы на дно и может привести к механической проблеме заедания трубы. Хотя наклон ствола скважины может привести к проблемам с очисткой, он обусловлен потребностями бурения недоступного коллектора, морского бурения, избежания проблемных пластов, бокового прослеживания и бурения пласта горизонтально.Цели общей разработки месторождения (первичная и вторичная добыча), экологические проблемы и экономика — вот некоторые из факторов, влияющих на выбор угла ствола скважины.
Вращение бурильной колонны
Лабораторные исследования и полевые исследования показали, что вращение бурильной колонны оказывает умеренное или значительное влияние на улучшение очистки ствола скважины. Уровень улучшения — это комбинированный эффект:
- Вращение трубы
- Реология грязи
- Размер черенков
- Расход
- Динамическое поведение колонны
Доказано, что вихревое движение колонны вокруг стенки ствола скважины при ее вращении является основным фактором улучшения очистки ствола скважины.Механическое перемешивание пласта шлама на нижней стороне ствола скважины и воздействие на выбуренную породу более высоких скоростей жидкости, когда труба движется к верхней стороне ствола скважины, являются результатом вихря трубы.
Хотя есть определенный выигрыш в очистке ствола за счет вращения трубы, есть определенные ограничения на его реализацию. Например, при построении угла с помощью забойного двигателя (скользящий режим) невозможно вызвать вращение. С новыми системами рулевого управления это больше не проблема.Однако вращение трубы может вызывать циклические напряжения, которые могут ускорить разрушение трубы из-за усталости, износа обсадной колонны и, в некоторых случаях, механического разрушения необсаженных участков. При бурении скважин малого диаметра большое вращение трубы может вызвать высокие ЭЦП из-за высоких потерь давления на кольцевое трение.
Эксцентриситет отверстия / трубы
В наклонной части ствола скважины из-за силы тяжести труба имеет тенденцию опираться на нижнюю часть ствола скважины. Это создает очень узкий зазор в кольцевом пространстве под трубой, что приводит к чрезвычайно низкой скорости жидкости и, следовательно, невозможности транспортировки выбуренной породы на поверхность.Как показано на рис. 3 [4] , , когда эксцентриситет увеличивается, скорости частиц / жидкости в узком зазоре уменьшаются, особенно для высоковязкой жидкости. Однако, поскольку эксцентриситет определяется выбранной траекторией скважины, его неблагоприятное влияние на очистку ствола может быть неизбежным.
-
Рис. 3 — Профиль скорости жидкости в эксцентрическом кольцевом пространстве (по данным Hzouz et al. [4] ).
Скорость проходки
В аналогичных условиях увеличение скорости бурения всегда приводит к увеличению количества выбуренной породы в затрубном пространстве.Чтобы обеспечить хорошую очистку ствола при бурении с высокой скоростью проходки, необходимо отрегулировать расход и / или вращение трубы. Если пределы этих двух переменных превышены, единственной альтернативой является уменьшение скорости проходки. Хотя снижение скорости проходки может отрицательно сказаться на стоимости бурения, выгода от избежания других проблем бурения, таких как механическое заедание трубы или чрезмерный крутящий момент и сопротивление, может перевесить потерю скорости проходки.
Грязевые свойства
У буровых растворов много функций, и они могут иметь уникальные конкурирующие влияния.Два свойства бурового раствора, которые имеют прямое влияние на очистку ствола скважины, — это вязкость и плотность. Основными функциями плотности являются механическая стабилизация ствола скважины и предотвращение проникновения пластовой жидкости в затрубное пространство. Любое ненужное увеличение плотности бурового раствора сверх выполнения этих функций будет иметь отрицательное влияние на скорость проходки и, при данных напряжениях на месте, может вызвать разрушение пласта. Плотность бурового раствора не должна использоваться в качестве критерия для улучшения очистки ствола скважины.
Вязкость, с другой стороны, имеет основную функцию суспендирования добавленных требуемых утяжелителей, таких как барит.Только при бурении вертикальных скважин и зачистке высоковязких таблеток вязкость используется как средство очистки ствола скважины.
Характеристики черенков
Размер, распределение, форма и удельный вес шлама влияют на их динамическое поведение в текущей среде. Удельный вес большинства горных пород составляет приблизительно 2,6, поэтому удельный вес можно рассматривать как неизменный фактор при транспортировке шлама. Размер и форма выбуренной породы зависят от типа долота (роликовый конус, поликристаллический алмазный компакт, алмазная матрица), переточки, которая происходит после их образования, и поломки за счет их собственной бомбардировки и вращающейся бурильной колонны.Их размер и форму невозможно контролировать, даже если для их создания была выбрана определенная группа битов. Мелкий шлам сложнее транспортировать при бурении наклонно-направленных скважин, однако при некотором увеличении вязкости и вращении трубы мелкие частицы, кажется, остаются во взвешенном состоянии и их легче транспортировать.
Список литературы
- ↑ 1,0 1,1 Кэмерон, К. 2001. Разработка и управление буровыми растворами для бурения с увеличенным радиусом действия. Представлено на Ближневосточной конференции по технологиям бурения SPE / IADC, Бахрейн, 22-24 октября.SPE-72290-MS. http://dx.doi.org/10.2118/72290-ms.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Сьюэлл М. и Биллингсли Дж. 2002. Эффективный подход к поддержанию чистоты ствола в скважинах с большим углом наклона. Мировая нефть 223 (10): 35.
- ↑ Пилехвари А.А., Азар Дж.Дж. и Ширази С.А. 1999. Передача шлама в горизонтальных стволах скважин. SPE Drill и Compl 14 (3): 196–200. SPE-57716-PA. http://dx.doi.org/10.2118/57716-PA.
- ↑ 4,0 4.1 Азуз И., Ширази С.А., Пилехвари А. и др. 1993. Численное моделирование ламинарного течения жидкостей со степенным законом текучести в каналах произвольного сечения. Пер. из ASME 115 (4): 710-716.
Интересные статьи в OnePetro
Гильдия, G.J., T.H. Hill Assocs .; Уоллес, И.М., Phillips Petroleum Co., Соединенное Королевство; Вассенборг, М.Дж., Amoco U.K .: Программа очистки стволов скважин с увеличенным вылетом, 29381-MS, http://dx.doi.org/10.2118/29381-MS
A. Saasen, G. Løklingholm, Statoil ASA: Влияние реологических свойств бурового раствора на очистку отверстий, 74558-MS, http: // dx.doi.org/10.2118/74558-MS
Внешние ссылки
См. Также
Буровые растворы
Бурение на депрессии (УБД)
PEH: Бурение_Проблемы_и_Решения
.Очистка скважин — PetroWiki
Очистка скважин — это способность бурового раствора переносить и удерживать выбуренный шлам.
Очистка ствола наклонно-направленного бурения
В течение последнего десятилетия было проведено множество исследований для понимания очистки стволов при бурении наклонно-направленных скважин. Лабораторные работы показали, что бурение под углом наклона более 30 ° от вертикали создает проблемы с удалением выбуренной породы, которые не встречаются в вертикальных скважинах. Рис. 1 показывает, что образование подвижного или стационарного пласта шлама становится очевидной проблемой, если скорость потока для данной реологии бурового раствора ниже определенного критического значения.
-
Рис. 1 — Наращивание шлама в наклонно-направленных скважинах.
Неправильная очистка ствола может привести к дорогостоящим проблемам при бурении, например:
- Механический прихват трубы
- Преждевременный износ долота
- Медленное бурение
- ГРП пласта
- Чрезмерный крутящий момент и сопротивление бурильной колонны
- Трудности при каротажных работах и цементировании
- Трудности при посадке обсадных труб
Наиболее распространенной проблемой является чрезмерный крутящий момент и сопротивление, которые часто приводят к невозможности достижения цели при бурении с большим углом / с большим вылетом.
Очистка отверстий при бурении с увеличенным вылетом
Эффективный выбор бурового раствора и управление им важны для успешного результата операции бурения под большим углом или горизонтальным бурением с увеличенным вылетом (ERD). Помимо защиты формации, к наиболее важным задачам ERD относятся:
- Узкая граница между поровым давлением и градиентом трещины
- Управление эквивалентной циркулирующей плотностью (ECD)
- Надлежащая очистка ствола
- Снижение крутящего момента и сопротивления
- Устойчивость ствола
- Баритовый прогиб
- Нарушение циркуляции
Данные за годы эксплуатации показывают, что углы ствола от 30 до 60 ° создают наиболее сложные условия очистки ствола.Проблемы с очисткой отверстий можно свести к минимуму за счет правильного управления:
- Кольцевые скорости
- Вязкость бурового раствора
- Скорость вращения трубы
- Эксцентриситет трубы
Из-за их надежной работы в неблагоприятных скважинных условиях, инвертно-эмульсионные буровые растворы на масляной и синтетической основе (OBF и SBF соответственно) обычно являются первым выбором для операций с большим отходом от вертикали. Однако использование инвертно-эмульсионных буровых растворов становится все более ограниченным из-за экологических соображений, и для использования в качестве альтернативы было разработано несколько систем с ингибирующими жидкостями на водной основе (WBF).
Инструменты для оптимизации очистки ствола
Используя программное обеспечение для моделирования гидравлики, которое разработано специально для нефтяных промыслов, можно точно предсказать свойства бурового раствора в реальных скважинных условиях, включая [1] :
- Статические и динамические температурные профили
- Гидравлическое давление
- ECD
- Потеря давления в кольце
- Реологические свойства
- Эффективность погрузки и транспортировки шлама
- Влияние эксцентриситета трубы
- Давление, необходимое для разрушения гелей
Смоделированные свойства подтверждены данными давления во время бурения (PWD) в реальном времени.Непосредственная обратная связь от процесса моделирования может позволить оператору оптимизировать очистку ствола несколькими способами, включая:
- Регулировка свойств поверхностного бурового раствора в соответствии с меняющимися условиями в скважине.
- Регулировка механических параметров, таких как скорость проникновения, скорость потока, скорость вращения трубы и скорость срабатывания.
- Разработка и реализация эффективной программы зачистки.
Даже на стадии проектирования скважины, конструкция обсадной колонны, выбор долота и свойства бурового раствора могут быть оптимизированы для достижения наилучших условий бурения с учетом насосов буровой установки и возможностей обработки жидкости.Пакет для точного гидравлического моделирования должен включать в себя пластическую модель Бингема, степенной закон и реологические модели Гершеля-Балкли. [1] > Реологические свойства поверхности измеряются шестиступенчатым реометром. Такой ввод позволяет программному обеспечению гидравлического моделирования определять фактические скорости сдвига в кольцевом пространстве на любой глубине в скважине, принимая во внимание режим температуры и давления на этой глубине.
Основой для реологического моделирования является либо матричная база данных реометрических данных, либо данные в реальном времени, полученные с помощью вискозиметра высокого давления / высокой температуры (HP / HT) во время бурения.Встроенная программа может рассчитать давление, необходимое для разрушения гелей, что позволяет оператору минимизировать скачки давления при спуске и спуске обсадной колонны, а также снизить риск разрушения пласта.
Комплексный пакет программного обеспечения для моделирования должен точно прогнозировать:
- Загрузка шлама в затрубное пространство
- Высота грядки черенков
- Влияние скорости вращения бурильной колонны и эксцентриситета трубы
- Максимальная рекомендованная скорость проходки (ROP) для данных условий
Эти инструменты полезны не только для бурения скважин с большим отходом от вертикали, но также для оптимизации производительности бурения при глубоководных операциях, скважинах HP / HT и операциях бурения малых скважин. .
Очистка ствола при бурении на депрессии (УБД)
На рис. 2 показана зависимость скорости жидкости в кольцевом пространстве от скорости нагнетания газа и расхода жидкости. Необходимо внимательно следить за очисткой отверстий при горизонтальном перемещении УБР. Имеется пониженная реология жидкости (очень тонкий, не суспендирующий твердые частицы раствор), турбулентный двухфазный поток и, как правило, повышенная скорость проникновения (ROP). Результатом двухфазного потока является увеличение скорости переноса бурового раствора и шлама (из-за расширения газа), когда жидкость движется вверх от долота.
-
Рис. 2 — Минимальная скорость очистки ствола скважины дополнительно ограничивает допустимые скорости потока.
Основными областями, требующими внимания при очистке ствола скважины, являются область, где угол наклона отверстия составляет от 45 до 50 °, и область непосредственно за долотом. Область непосредственно за долотом может стать критической областью очистки ствола скважины, поскольку приток в пласт ограничен. Скорость жидкой фазы и очистка ствола скважины в этой области зависят только от жидкости (ей) и скорости (ей), закачиваемой или закачиваемой в бурильную колонну.
Двухфазная очистка ствола
Двухфазная очистка ствола скважины во многом зависит от тех же критериев, что и однофазная. Эффективность очистки отверстий и перенос твердых частиц в основном контролируются скоростью жидкой фазы и концентрацией твердых частиц. Исследования и полевой опыт показали, что удаление выбуренной породы более эффективно при использовании двухфазной жидкости. Добавление газовой среды создает режим турбулентного потока, который сводит к минимуму образование слоя твердых частиц. Скорость жидкости является критическим параметром, контролирующим способность системы транспортировать твердые тела.Исходя из опыта, был сделан вывод, что минимальная кольцевая скорость жидкой фазы от 180 до 200 футов / мин требуется в стволе скважины с отклонением более 10 °.
Машины для чистки отверстий
Зачистки с высокой вязкостью, которые обеспечивают эффективную очистку ствола вертикальных стволов скважин, могут быть не лучшим вариантом для наклонных и горизонтальных скважин из-за распределения потока вокруг эксцентриковой бурильной трубы. [2] Чтобы вызвать поток, напряжение, приложенное к жидкости, должно превышать предел текучести этой жидкости.В узком кольцевом пространстве, создаваемом эксцентриковой бурильной трубой, поток может быть небольшим или отсутствовать вообще, а пласт шлама останется на месте. Закачка высоковязкой жидкости может усугубить эту проблему в наклонно-направленной скважине.
Применение программы взвешенной очистки, нацеленной на слой ила, который накапливается на нижней стороне ствола скважины, может уменьшить проблемы с очисткой ствола, которые часто возникают в скважинах с большим отходом от вертикали. Еще в 1986 году исследования по очистке ствола скважины показали, что турбулентный поток, создаваемый относительно тонким буровым раствором, более эффективен при удалении слоя ила, чем поток, создаваемый при высоком вязкостном профиле потока. [3] Стабильные результаты в удалении илового слоя были достигнуты с помощью полностью циркулирующих, маловязких, утяжеленных вытеснений, которые превышают вес бурового раствора на 3–4 фунта на галлон и образуют столб 200–400 футов в затрубном пространстве. . [2] Рекомендации по эффективной программе взвешенного свипирования:
- Очиститель прокачивается через равные промежутки времени с нормальной скоростью циркуляции.
- Скорость вращения трубы ≥ 60 об / мин после того, как развертка достигла долота.
- Зачистка может возвращаться на поверхность с непрерывной циркуляцией. [2]
Дополнительная плавучесть, которую обеспечивает утяжелитель, помогает снизить склонность к оседанию шлама при перемещении шабера вверх по кольцевому пространству. Однако эффективность взвешенного захвата при удалении выбуренной породы может привести к увеличению ECD, когда затрубное пространство становится нагруженным. Если используется инструмент PWD, можно отслеживать влияние на ECD и снижать производительность насоса по мере необходимости для поддержания приемлемого ECD, не позволяя шламу оседать.
Факторы очистки ствола
Скорость жидкости в кольце
Расход является доминирующим фактором при удалении шлама при бурении наклонно-направленных скважин.Увеличение скорости потока приведет к более эффективному удалению шлама при любых условиях. Однако степень увеличения скорости потока может быть ограничена:
- Максимально допустимый ECD
- Подверженность необсаженного участка к гидроэрозии
- Наличие гидроусилителя буровой
Угол наклона ствола
Лабораторные работы показали, что, когда угол ствола увеличивается от нуля до приблизительно 67 ° от вертикали, очистка ствола становится более трудной, а требования к скорости потока возрастают.Требования к скорости потока достигают максимума примерно от 65 до 67 °, а затем немного снижаются к горизонту. Кроме того, было показано, что при температуре от 25 до 45 ° внезапное отключение насоса может вызвать оседание выбуренной породы на дно и может привести к механической проблеме заедания трубы. Хотя наклон ствола скважины может привести к проблемам с очисткой, он обусловлен потребностями бурения недоступного коллектора, морского бурения, избежания проблемных пластов, бокового прослеживания и бурения пласта горизонтально.Цели общей разработки месторождения (первичная и вторичная добыча), экологические проблемы и экономика — вот некоторые из факторов, влияющих на выбор угла ствола скважины.
Вращение бурильной колонны
Лабораторные исследования и полевые исследования показали, что вращение бурильной колонны оказывает умеренное или значительное влияние на улучшение очистки ствола скважины. Уровень улучшения — это комбинированный эффект:
- Вращение трубы
- Реология грязи
- Размер черенков
- Расход
- Динамическое поведение колонны
Доказано, что вихревое движение колонны вокруг стенки ствола скважины при ее вращении является основным фактором улучшения очистки ствола скважины.Механическое перемешивание пласта шлама на нижней стороне ствола скважины и воздействие на выбуренную породу более высоких скоростей жидкости, когда труба движется к верхней стороне ствола скважины, являются результатом вихря трубы.
Хотя есть определенный выигрыш в очистке ствола за счет вращения трубы, есть определенные ограничения на его реализацию. Например, при построении угла с помощью забойного двигателя (скользящий режим) невозможно вызвать вращение. С новыми системами рулевого управления это больше не проблема.Однако вращение трубы может вызывать циклические напряжения, которые могут ускорить разрушение трубы из-за усталости, износа обсадной колонны и, в некоторых случаях, механического разрушения необсаженных участков. При бурении скважин малого диаметра большое вращение трубы может вызвать высокие ЭЦП из-за высоких потерь давления на кольцевое трение.
Эксцентриситет отверстия / трубы
В наклонной части ствола скважины из-за силы тяжести труба имеет тенденцию опираться на нижнюю часть ствола скважины. Это создает очень узкий зазор в кольцевом пространстве под трубой, что приводит к чрезвычайно низкой скорости жидкости и, следовательно, невозможности транспортировки выбуренной породы на поверхность.Как показано на рис. 3 [4] , , когда эксцентриситет увеличивается, скорости частиц / жидкости в узком зазоре уменьшаются, особенно для высоковязкой жидкости. Однако, поскольку эксцентриситет определяется выбранной траекторией скважины, его неблагоприятное влияние на очистку ствола может быть неизбежным.
-
Рис. 3 — Профиль скорости жидкости в эксцентрическом кольцевом пространстве (по данным Hzouz et al. [4] ).
Скорость проходки
В аналогичных условиях увеличение скорости бурения всегда приводит к увеличению количества выбуренной породы в затрубном пространстве.Чтобы обеспечить хорошую очистку ствола при бурении с высокой скоростью проходки, необходимо отрегулировать расход и / или вращение трубы. Если пределы этих двух переменных превышены, единственной альтернативой является уменьшение скорости проходки. Хотя снижение скорости проходки может отрицательно сказаться на стоимости бурения, выгода от избежания других проблем бурения, таких как механическое заедание трубы или чрезмерный крутящий момент и сопротивление, может перевесить потерю скорости проходки.
Грязевые свойства
У буровых растворов много функций, и они могут иметь уникальные конкурирующие влияния.Два свойства бурового раствора, которые имеют прямое влияние на очистку ствола скважины, — это вязкость и плотность. Основными функциями плотности являются механическая стабилизация ствола скважины и предотвращение проникновения пластовой жидкости в затрубное пространство. Любое ненужное увеличение плотности бурового раствора сверх выполнения этих функций будет иметь отрицательное влияние на скорость проходки и, при данных напряжениях на месте, может вызвать разрушение пласта. Плотность бурового раствора не должна использоваться в качестве критерия для улучшения очистки ствола скважины.
Вязкость, с другой стороны, имеет основную функцию суспендирования добавленных требуемых утяжелителей, таких как барит.Только при бурении вертикальных скважин и зачистке высоковязких таблеток вязкость используется как средство очистки ствола скважины.
Характеристики черенков
Размер, распределение, форма и удельный вес шлама влияют на их динамическое поведение в текущей среде. Удельный вес большинства горных пород составляет приблизительно 2,6, поэтому удельный вес можно рассматривать как неизменный фактор при транспортировке шлама. Размер и форма выбуренной породы зависят от типа долота (роликовый конус, поликристаллический алмазный компакт, алмазная матрица), переточки, которая происходит после их образования, и поломки за счет их собственной бомбардировки и вращающейся бурильной колонны.Их размер и форму невозможно контролировать, даже если для их создания была выбрана определенная группа битов. Мелкий шлам сложнее транспортировать при бурении наклонно-направленных скважин, однако при некотором увеличении вязкости и вращении трубы мелкие частицы, кажется, остаются во взвешенном состоянии и их легче транспортировать.
Список литературы
- ↑ 1,0 1,1 Кэмерон, К. 2001. Разработка и управление буровыми растворами для бурения с увеличенным радиусом действия. Представлено на Ближневосточной конференции по технологиям бурения SPE / IADC, Бахрейн, 22-24 октября.SPE-72290-MS. http://dx.doi.org/10.2118/72290-ms.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Сьюэлл М. и Биллингсли Дж. 2002. Эффективный подход к поддержанию чистоты ствола в скважинах с большим углом наклона. Мировая нефть 223 (10): 35.
- ↑ Пилехвари А.А., Азар Дж.Дж. и Ширази С.А. 1999. Передача шлама в горизонтальных стволах скважин. SPE Drill и Compl 14 (3): 196–200. SPE-57716-PA. http://dx.doi.org/10.2118/57716-PA.
- ↑ 4,0 4.1 Азуз И., Ширази С.А., Пилехвари А. и др. 1993. Численное моделирование ламинарного течения жидкостей со степенным законом текучести в каналах произвольного сечения. Пер. из ASME 115 (4): 710-716.
Интересные статьи в OnePetro
Гильдия, G.J., T.H. Hill Assocs .; Уоллес, И.М., Phillips Petroleum Co., Соединенное Королевство; Вассенборг, М.Дж., Amoco U.K .: Программа очистки стволов скважин с увеличенным вылетом, 29381-MS, http://dx.doi.org/10.2118/29381-MS
A. Saasen, G. Løklingholm, Statoil ASA: Влияние реологических свойств бурового раствора на очистку отверстий, 74558-MS, http: // dx.doi.org/10.2118/74558-MS
Внешние ссылки
См. Также
Буровые растворы
Бурение на депрессии (УБД)
PEH: Бурение_Проблемы_и_Решения
.