Валентин Волков - Электрик в доме. Инструмент. Сделай себя сама...(Сделай сам №3∙1994)

При бурении глин и суглинков необходимо, чтобы разрушенные в забое породы были приведены в состояние текучести, с тем чтобы они могли заполнять желонку. Для этого с помощью бурового долота глину настругивают, измельчают и перемешивают с водой, после чего желонкой поднимают на поверхность. Если забой недостаточно увлажнен, в него добавляют воду. Желонка при выемке грунта не должна выходить за пределы коронки.

Бурение пород средней твердости принципиально не отличается от бурения глин и суглинков. В том случае, если буримые породы являются промытыми и плохо заполняют желонку, целесообразно в скважину добавлять кусочки жирной глины.

Водоносный горизонт, как правило, представлен хорошо промытыми среднезернистыми или крупнозернистыми песками, иногда с примесью мелкой гальки. Но далеко не каждая порода, состоящая из среднезернистых или крупнозернистых песков, водоносна. Основным признаком водоносности горизонта является почти мгновенное поглощение вливаемой в скважину воды вне зависимости от ее количества. Таким образом, для определения водоносного горизонта необходимо извлечь из забоя желонку и, приготовив 5—10 ведер воды, быстро влить их в обсадную колонну. Если вам удастся наполнить колонну, то это свидетельствует о том, что исследуемый вами горизонт не является водоносным.

В том случае, если горизонт окажется водоносным, вам необходимо установить фильтр. Особую сложность представляет установка фильтра в водоносный горизонт, мощность которого меньше высоты или равна высоте водоприемной части фильтра.

Для уяснения методики расчета положения водоприемной части фильтра по отношению к водоносному горизонту разберем следующий пример (рис. 27).

Рис. 27. Расчетная схема — установки фильтра в водоносный горизонт, мощность которого меньше длины водоприемной части фильтра

Водоприемную часть фильтра с фильтрующей сметкой располагают в средней части фильтра, ее длина 1000 мм. фильтр должен быть установлен таким образом, чтобы водоприемная часть полностью перекрыла водоносный слой и располагалась симметрично к нему. Верхняя граница водоносного горизонта, обнаруженная при подъеме породы желонкой, находится на глубине 20 м. Путем замера длины колонны, ушедшей в грунт, установлено, что колонна заглублена на 20,2 м. Водоносный слой имеет мощность 0,6 м.

Решение. Фильтр имеет длину 2,95 м, из которых наконечник фильтра имеет длину 0,15 м; отстойник — 0,7 м; водоприемная часть — 1,0 м; надфильтровая труба — 1,0 м; сальник — 0,1 м.

Середина водоносного слоя будет располагаться на глубине 20 м + 0,6 м: 2 = 20,3 м, где 20 м — верхняя граница водоносного горизонта; 0,6 м: 2 — мощность водоносного слоя, находящаяся ниже верхней границы водоносного горизонта. Глубина, на которой находится середина водоносного слоя, должна соответствовать глубине, на которой находится середина водоприемной части фильтра, и составляет 20,3 м. Верхняя часть сальника фильтра должна находиться на глубине 20,3 м — 1,0: 2–1,0 м — 0,1 м = 18,7 м, где 1,0 м: 2 — длина водоприемной части фильтра, находящейся выше середины водоносного слоя; 1,0 м — длина надфильтровой трубы; 0,1 м — длина сальника.

Аналогичным способом вычисляем глубину, на которой должен находиться наконечник фильтра.

20,3 м + 1,0 м: 2 + 0,7 м + 0,15 м = 21,65 м, где 1,0 м: 2 — длина водоприемной части фильтра, находящейся ниже середины водоносного слоя; 0,7 м — длина отстойника; 0,15 м — длина наконечника фильтра. Таким образом, нами определено положение фильтра, исходя из того, что середина водоносного слоя соответствует середине водоприемной части фильтра: верхняя часть сальника фильтра должна находиться на глубине 18,7 м, а нижняя часть наконечника фильтра — на глубине 21,65 м. Как показано на рис. 27, сальник фильтра расположен в колонне обсадных труб на расстоянии 0,6 м от коронки, из которых 0,1 м занимает сальник и 0,5 м — надфильтровая труба. Коронка обсадной колонны должна располагаться на глубине 18,7 м + 0,6 м = 19,3 м. Фактически коронка обсадной колонны находится на глубине 20,2 м, следовательно, она должна быть поднята на 20,2 м — 19,3 м = 0,9 м.

Подъем колонны осуществляют следующим образом. На верхнее звено колонны надевают зажимное приспособление, к которому закрепляется трос от тали. На первом рабочем уровне закрепляется еще одно зажимное приспособление, с помощью которого двое работающих при постоянном натяжении троса должны переворачивать колонну по часовой стрелке. После достижения необходимой высоты подъема колонны, не ослабляя натяжения троса, зажимное приспособление, смонтированное на первом рабочем уровне, должно быть опущено на дно приямка и вновь закреплено на колонне для удержания ее в этом положении, после чего с верхнего звена колонны снимают зажимное приспособление.

При установке фильтра могут встретиться твердые породы или отдельные камни, что может привести к повреждению достаточно нежной сетки, а также деформации водоприемной части фильтра, ослабленной за счет отверстий, просверленных для прохода воды.

Поэтому целесообразно вести установку, а вернее, забивку фильтра в предварительно образованное в породе гнездо инструментом, имеющим большую жесткость, чем фильтр. Если в фильтре заменить водоприемную часть на отрезок газоводопроводной трубы и снять с него резиновое уплотнительное кольцо, то им можно воспользоваться как инструментом для обпазования гнезда под фильтр.

Такой инструмент в дальнейшем будем называть макетом фильтра. На рис. 28 изображены сальник фильтра и байонетный захват, закрепляемый на буровых штангах.

Рис. 28. Взаимное расположение сальника фильтра и байонетного захвата в момент забивания фильтра

Чертеж байонетного захвата приводится на рис. 23. Ознакомившись с этими чертежами, вам будет ясно, что в расточку гайки 2–7, в которой располагается штифт 2–9, введен хвостовик байонетного захвата и сам байонетный захват повернут на угол 60°. Необходимо обратить внимание, что в этом положении между штифтом 2–9, принадлежащим гайке фильтра, и байонетным захватом в вертикальном направлении имеются значительные зазоры, в силу чего при забивке макета фильтра и впоследствии самого фильтра, усилие со штанги на фильтр передается не через штифт, а с конусной части наконечника на конусную часть гайки фильтра. При опускании и подъеме фильтр висит на штифте, который фиксируют в выемке байонетного захвата.

Установку фильтра производят в следующей последовательности: на буровую штангу навинчивают байонетный захват, на который навешивают макет фильтра. Наращивая буровые штанги, макет фильтра опускают на дно скважины. Наращивание буровых штанг ведут до тех пор, пока они не выйдут за пределы обсадной колонны на 2–2,5 м. На верхнюю часть обсадной колонны надевают колпак с отверстием по центру для прохода буровых штанг. Для этой цели можно использовать старую кастрюлю, плотно надеваемую на трубу. На выступающий конец буровых штанг надевают трубу с диаметром Д у= 50, длиною 1 м, к верхнему концу которой приварена площадка. На площадке симметрично трубе закреплен груз весом 30–40 кг (например, двухпудовая гиря). Приподнимая через блок груз с трубой, которая дает направление удару, на высоту 0,4–0,5 м и проворачивая через каждые 3–5 ударов буровые штанги, опускаем макет фильтра до требуемой глубины.