proekt__na_stroitelstvo_vod._skvazhin_termokarstx

СОСТАВ ПРОЕКТА
Книга 1. Пояснительная записка.
Книга 2. Охрана окружающей среды.
СОДЕРЖАНИЕ
ПАСПОРТ ПРОЕКТА
4
ОБЗОРНАЯ СХЕМА РАЙОНА РАБОТ
5
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
6
1.1. ВВЕДЕНИЕ
6
1.2. КЛИМАТ, РЕЛЬЕФ И ГИДРОГРАФИЯ РАЙОНА
6
1.3. КРАТКИЙ ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
12
1.4. ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ
15
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
16
2.1. ПРОЕКТНЫЙ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ
16
2.2. ПРОЕКТИРУЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ
17
2.3. РАСЧЕТ ДЛИНЫ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ФИЛЬТРА
17
3. УСЛОВИЯ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
18
3.1. БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ
18
3.2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
19
3.3. КРЕПЛЕНИЕ СТЕНОК СКВАЖИНЫ
19
3.4. УСТРОЙСТВО ВОДОПРИЕМНОЙ ЧАСТИ СКВАЖИНЫ
20
3.5. ОПРОБОВАНИЕ ВОДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА
21
3.6. ОБОРУДОВАНИЕ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
21
3.7. ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПО СКВАЖИНЕ
3.8. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БУРОВЫХ РАБОТ
22
22
3.9. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ
23
3.10. ЛИКВИДАЦИЯ СКВАЖИНЫ
24
4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ВЕДЕНИЕ МОНИТОРИНГА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ВОДОЗАБОРЕ ТЕРМОКАРСТОВОГО ГКМ
25
4.1. ПОДСИСТЕМА ПРОВЕДЕНИЯ МОНИТОРИНГОВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1.1. УЧАСТОК ДОБЫЧИ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
25
4.1.1.1. ВЕЛИЧИНА ВОДООТБОРА ПО ВОДОЗАБОРУ
25
4.1.1.2. ДИНАМИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ В ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СКВАЖИНЕ
26
4.1.1.3. СТАТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ В ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СКВАЖИНЕ
26
4.1.1.4. КАЧЕСТВО ПОДЗЕМНЫХ ВОД
26
4.1.1.5. КОНТРОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
26
4.2. ПОДСИСТЕМА НАКОПЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
29
29
ЛИТЕРАТУРА
31
5. ПРИЛОЖЕНИЯ
32
5.1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ - 2 ЛИСТА
5.2. ПЛАН РАСПОЛОЖЕНИЯ ВОДОЗАБОРА – 1 ЛИСТ
33
5.3. ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИЙ НАРЯД – 1 ЛИСТ
35
5.4. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ – 5 ЛИСТОВ
5.5. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ – 3 ЛИСТА
36
5.6. СХЕМА МОНТАЖА ОГОЛОВКА СКВАЖИНЫ И НАСОСА – 1 ЛИСТ
5.7. СХЕМА МОНТАЖА ЭРЛИФТА – 1 ЛИСТ
5.8. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ – 3 ЛИСТА
5.9. ЖУРНАЛ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА СКВАЖИНОЙ – 1 ЛИСТ
5.10. ДОГОВОРАРЕНДЫ № 246 /А-07 ОТ 29 ДЕКАБРЯ 2007 Г. НА ПРАВО ПОЛЬЗОВАНИЕ НЕДРАМИ - 24 ЛИСТА
6. СМЕТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
37
42
45
46
6.1 СВОДНЫЙ СМЕТНЫЙ РАСЧЕТ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА – 1 ЛИСТ
6.2 ЛОКАЛЬНАЯ СМЕТА № 1 НА СТРОИТЕЛЬСТВО РАЗВЕДОЧНО – ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН НА ОБЪЕКТЕ :
«ТЕРМОКАРСТОВОЕ ГКМ» – 10 ЛИСТОВ
47
6.3 ЛОКАЛЬНАЯ СМЕТА № 2 НА ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В ОДНОЙ СКВАЖИНЕ – 1 ЛИСТ
51
50
6.4 ЛОКАЛЬНАЯ СМЕТА № 3 НА ОБУСТРОЙСТВО ЗОНЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ – 5 ЛИСТОВ
6.5 ЛОКАЛЬНАЯ СМЕТА № 4 НА РЕКУЛЬТИВАЦИЮ ЗЕМЕЛЬ – 2 ЛИСТА
6.6 ЛОКАЛЬНАЯ СМЕТА № 5 НА ЛИКВИДАЦИОННЫЙ ТАМПОНАЖ СКВАЖИНЫ НА ОБЪЕКТЕ :
«ТЕРМОКАРСТОВОЕ ГКМ»– 4 ЛИСТА
75
76
77
87
88
93
95
ПАСПОРТ ПРОЕКТА
Техническая характеристика
1. Суточное водопотребление, в том числе
800м3/сут;
хозяйственно-питьевые цели
100 м3/сут;
технологические цели
30 м3/сут;
противопожарные нужды
670 м3/сут
2. Количество скважин
3 рабочих и
1 резервная
3. Конструкция скважины
426 х 10
325 х 8
159 х 6
--------------- х ----------- х ---------------+0,5 - 10
+0,8 – 55
45 - 92
4. Интервал посадки рабочей части фильтра, м
80,0-90,0
5. Статический уровень (средний), м
6,22
6. Динамический уровень (средний), м
11,63
7. Среднее понижение уровня, м
5,41
8. Водоподъемное оборудование:
насос типа ЭЦВ 6-10-110
4
9. Глубина погружения насоса, м
43
10. Расстояние между скважинами, м
70
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящий проект составлен на бурение артезианских скважин с целью добычи
пресных подземных вод на Термокарстовом газоконденсатном месторождении.
Термокарстовое месторождение расположено в 30 км южнее п. Красноселькуп в
Красноселькупском районе ЯНАО.
Заявленная потребность в воде составляет 800 м3/сут, в том числе на хозяйственно –
питьевые цели – 100 м3/сут (4,16 м3/час), технологические цели – 30 м3/сут (1,25 м3/час),
на противопожарные нужды– 670 м3/сут (27,91 м3/час). (согласно техническому заданию,
приложение 5.1.).
Исходя из заявленной потребности рекомендуется бурить 4 скважины (3 рабочих и 1
резервная). В сутки максимального водопотребления все скважины использовать как
рабочие.
Ближайшее разведанное месторождение пресных подземных вод с утвержденными
запасами Красноселькупское, расположенное в 32 км севернее Термокарстового
газоконденсатного месторождения.
Непосредственно место заложения скважины определяется согласно задания и с
учетом геолого-гидрогеологических, санитарных и технико-экономических факторов
согласно ГОСТ 2761-84.
Для гидрогеологической характеристики объекта были использованы результаты
бурения скважины № 1, пройденной в 2010 г. предприятием ЗАО «Недра» на территории
куста № 3 Термокарстового ГКМ.
В целях охраны водных ресурсов от истощения и загрязнения выбор площадок под
будущий источник водоснабжения (скважин на воду) должен производиться комиссией в
составе водопотребителя (заказчика), гидрогеолога, санитарного врача, подрядчика
(исполнителя буровых работ) и местных органов власти с оформлением необходимой
документации (акта выбора места заложения скважины или отвода земельного участка).
Проект составлен в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84, ГОСТ 2874-82,
СанПиН 2.1.4.1110-02, СанПиН 2.1.4.1074 – 01.
1.2. КЛИМАТ, РЕЛЬЕФ И ГИДРОГРАФИЯ РАЙОНА
Географическое положение территории определяет ее климатические особенности.
Наиболее важными факторами формирования климата
является перенос
воздушных масс с запада и влияние континента. Взаимодействие двух противоположных
факторов придает циркуляции атмосферы над рассматриваемой территорией быструю
смену циклонов и антициклонов, способствует частым изменениям погоды и сильным
ветрам.
Кроме того, на формирование климата существенное влияние оказывает
огражденность с запада Уральскими горами, незащищенность территории с севера и юга.
Над территорией осуществляется меридиональная циркуляция, вследствие которой
периодически происходит смена холодных и теплых масс, что вызывает резкие переходы
от тепла к холоду.
Климатическая характеристика района принята по метеостанциям - г. Тарко-Сале.
Климат района исследования резко континентальный, характеризуется
продолжительной суровой зимой, сравнительно коротким и теплым летом, неустойчивой
погодой в переходные периоды. Короткие переходные сезоны — осень и весна.
Наблюдаются поздние весенние и ранние осенние заморозки, резкие колебания
температуры в течение года и даже суток.
Радиационный режим
Одной из основных характеристик радиационного, режима является
продолжительность солнечного сияния. С учетом местоположения исследуемой
территории, изменение притока солнечной радиации в течение года выражено крайне
резко. В декабре-январе наблюдается полярная ночь, а с июня по июль - полярный день.
Днем полуденная высота солнца достигает 45°. Продолжительность солнечного сияния за
год невелика, из-за развития облачности.
Наименьшая продолжительность солнечного сияния отмечается зимой.
Продолжительность солнечного сияния представлена в табл. 1.2.1, число дней без солнца
представлены в табл. 1.2.2.
Таблица 1.2.1.
Продолжительность солнечного сияния, час
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
13
70
164
221
226
217
286
195
98
47
28
1
1566
Станция
Тарко-Сале
Наибольшее число часов солнечного сияния отмечается в июле, наименьшее в
декабре. Число дней без солнца, когда солнечные лучи не достигают поверхности земли
из-за облачности или тумана, может служить косвенной характеристикой условий
освещенности.
Таблица 1.2.2.
Число дней без солнца
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
25
11
5
4
4
3
2
4
8
17
21
30
133
Станция
Тарко-Сале
Степень ослабления солнечной радиации и рассеивания ее атмосферой
определяется коэффициентом прозрачности атмосферы. Минимальные значения
коэффициента прозрачности наблюдаются с января по апрель (табл. 1.2.3).
Таблица 1.2.3.
Коэффициент прозрачности атмосферы
Месяц
Станция
Тарко-Сале
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
0,75 0,74 0,75 0,74 0,76 0,77 0,76 0,78
0,8
X
XI
XII
Средний
-
0,76
0,79 0,78
Суммарная радиация (табл. 1.2.4), достигающая земной поверхности, не
поглощается ею полностью, а частично отражается от земли. Количество поглощенной
земной поверхностью радиации зависит от альбедо поверхности, т.е. от ее отражательной
способности (табл. 1.2.5).
Таблица 1.2.4.
Суммарная радиация, МДж/(м2*мес)
Месяц
Станция
Тарко-Сале
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
12,6 75,4 251,4 427,4 607,6 578,2 582,4 368,7 192,7 96,4 25,1
XII
Год
4,2 3223
Таблица 1.2.5.
Альбедо подстилающей поверхности на метеоплощадках
(летом — трава, зимой - снежный покров), %
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII Год
Станция
88
77
78
68
42
25
25
25
27
63
79
80
41
Тарко-Сале
В течение теплого периода года радиационный баланс положительный, с самым
высоким значением в июне и июле - 7848,0 ккал/см2. Около 60% ежегодного тепла
приходится на летний период с июня по август, табл. 1.2.6.
Таблица 1.2.6.
Солнечная радиация
Солнечная радиация
сумма за сутки
Количество тепла, поступающего в июле от прямой солнечной радиации
на горизонтальную поверхность при безоблачном небе
6454 Вт/м2
То же от рассеянной
1356 Вт/м2
Количество тепла, поступающего в июле от прямой солнечной радиации
на вертикальную поверхность южной ориентации при безоблачном небе
4084 Вт/м2
То же от рассеянной
1464 Вт/м2
Количество тепла, поступающего в июле от прямой солнечной радиации
на вертикальную поверхность восточной и западной ориентации при
безоблачном небе
4084 Вт/м2
То же от рассеянной
1384 Вт/м2
Температурный режим
Температура окружающего воздуха для летнего периода равна средней
максимальной температуре воздуха наиболее жаркого месяца года - плюс 20,7°С, для
зимнего периода равна средней температуре воздуха за самый холодный месяц - минус
21,2°С. Отрицательные среднемесячные температуры по всей рассматриваемой
территории сохраняются до мая. Годовой ход среднемесячных температур воздуха
характеризуется максимумом в июле-августе, и минимумом в декабре-январе.
Абсолютный годовой минимум температур приходится на декабрь минус 62°С,
абсолютный максимум - на июнь-июль плюс 34°С. Переход от отрицательных
среднесуточных температур воздуха к положительным происходит, в среднем, 18 мая.
Устойчивый переход от положительных среднесуточных температур воздуха к
отрицательным отмечается, в основном, 6 октября. Характеристика температурного
режима воздуха приведена в табл. 1.2.7. Дополнительные характеристики по температуре
воздуха приведены в табл. 1.2.8.
Таблица 1.2.7.
Характеристика температурного режима воздуха
Месяц
I
II
III
IV
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
-23,8 -21,6 -16,7
Средний минимум
-28,0 -26,9 -22,6 -13,2 -4,4 6,2 11,0 8,4 3,4 -8,0 -22,0 -28,8 -10,4
Средний максимум
Абс. максимум
-57
-61
-51
-19,5 -16,6 -10,9
1
4
11
-0,4 10,7 15,9 13,0 6,4 -4,4 -17,3 -23,8
Год
Сред. температура
Абс. минимум
-7,2
V
-8
-39
-28
-1,2
4,4 16,6 21,3 17,8 9,8 -1,2 -13,0 -18,9
-1,0
17
29
34
32
-2
34
-5
30
-12 -36
26
16
-50
7
-62
-5,8
3
Таблица 1.2.8.
Дополнительные характеристики по температуре воздуха
Продолжительность безморозного периода
94сут
Продолжительность устойчивых морозов
187сут
Продолжительность периода со среднесуточной температурой ≤ 0°С
225 сут
Продолжительность периода со среднесуточной температурой ≤ 10°С 160 сут
Дата последнего заморозка
5 апр
Дата первого заморозка
8 окт
Дата прекращения устойчивых морозов
19 апр
Дата наступления устойчивых морозов
15 окт
Расчётная температура самой холодной однодневки
-49 °С
Расчётная температура самой холодной пятидневки
-44 °С
Продолжительность отопительного сезона
271 сут
Средняя температура отопительного сезона
-11,5°С
Средняя месячная, максимальная и минимальная температура поверхности почвы
(почва песчаная) приведена в табл. 1.2.9.
-62
Таблица 1.2.9.
Средняя месячная, максимальная и минимальная температура поверхности почвы
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
Средняя
-25
-23
-18
-8
0
13
18
14
6
-5
-18
-25
-6
Средн.мин.
-30
-30
-27
-16
-6
5
9
7
2
-9
-24
-32
-12
Абс. Мин.
-60
-64
-54
-43
-30
-8
-4
-5
-14
-39
-55
-65
-65
Средняя дата первого заморозка - на поверхности почвы - 11 июня, последнего
заморозка - 24 августа, продолжительность безморозного периода на почве - 73 дня.
Ветровой режим
Режим ветра в течение всего года складывается в зависимости от циркуляционных
факторов и местных условий. На направление ветра в отдельных пунктах существенное
влияние оказывают местные условия: неровности рельефа, направление долин рек,
различные препятствия.
Среднемесячная скорость ветра колеблется от 3-4 м/с, характеристики ветровых
режимов приведены в табл. 1.2.10 – 1.2.13.
Таблица 1.2.10.
Средняя месячная и годовая скорость ветра (м/с)
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII Год
Высота флюгера 12 м
3,4
3,4
3,8
4,1
4,3
4,3
3,5
3,3
3,4 4,0 3,2 3,2 3,7
Согласно табл. 1.2.10, максимальные среднемесячные скорости ветра отмечаются
весной (апрель-май), минимальные - зимой.
Таблица 1.2.11.
Среднее число дней с сильным ветром >15 м/с (ст. Тарко-Сале)
Месяц
I
II
Высота флюгера 12 м 1,3 0,8
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
1,1
1,0
1,8
1,0
1,0
0,5
0,9
1,3
0,8
1,0
13
Таблица 1.2.12.
Наибольшее число дней с сильным ветром >15 м/с
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
Высота флюгера 12 м
10
4
6
7
10
4
5
2
4
6
6
5
39
Таблица 1.2.13.
Вероятность скорости ветра по градациям
Скорость
Выше
0-1 2-3 4-5 6-7 8-9 10-11 12-1314-1516-17 18-20 21-2425-2829-34 35-40
(м/с)
40
Вероят25,
28,8
23,1 13,3 5,9
ность, %
6
1,2
1,2
0,5
0,3
0,1 0,007
-
-
-
-
В течение года преобладают ветры северо-западного и южного направления.
Среднегодовая скорость ветра 3,7 м/с, средняя за январь 3,4 м/с и средняя в июле 3,5 м/с.
Скорость ветра, вероятность превышения которой для данного района составляет не
более 5%, равна 9,0 м/с. Данные по скоростям и направлениям ветра используются для
анализа и выявления частоты образования неблагоприятных метеорологических условий,
при которых возникает повышенное загрязнение воздуха.
Осадки, туманы, грозы
В формировании режима увлажнения решающая роль принадлежит атмосферным
осадкам, почти целиком приносимым с запада. Годовой ход осадков относится к
континентальному типу.
Годовое количество осадков может иметь в отдельные годы значительные
отклонения от нормы. В очень дождливые годы может выпасть на 200-250 мм больше
среднего количества, в засушливые - на столько же меньше.
Велика изменчивость из года в год и месячных сумм осадков, особенно в тёплый
период. Число дней в году, когда в течение суток выпадает более 0,1 мм осадков, равно
203 (ст. Тарко-Сале). Средняя и максимальная продолжительность осадков приведена в
табл. 1.2.14.
Таблица 1.2.14.
Продолжительность осадков, час (ст. Тарко-Сале)
Месяц
Средняя
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
199
125
149
102
102
82
58
66
118
211
205
XII
Год
183 1600
Максимальная 295
208
192
158
198
155
96
139
170
260
294
345
-
Особый интерес представляют объем и продолжительность периодов выпадения в
течение года жидких, твердых и смешанных осадков.
Среднее годовое количество осадков составляет 584 мм. В теплый период с апреля
по октябрь выпадает 428 мм, за холодный период с ноября по март - 156 мм.
Соответственно держится высокая влажность воздуха. Средняя относительная влажность
в течение года изменяется от 68% до 86%. Повторяемость твердых (Т), жидких (Ж) и
смешанных (С) осадков приведена в табл. 1.2.15.
Таблица 1.2.15.
Повторяемость твердых (Т), жидких (Ж) и смешанных (С) осадков
(% общего количества, станция Тарко-Сале)
Вид осадков
I
IV
V
VI
VII
IX
X
За год
Т
100
63
36
3
-
3
55
33
Ж
-
7
33
87
100
78
14
56
С
<0,5
30
31
10
-
19
31
11
Снежный покров оказывает существенное влияние на климат рассматриваемой
территории, поскольку зима длится 7,5 - 8 месяцев в году и около 40% осадков выпадает в
твердом виде. Он не только пополняет запас влаги в почве, но и предохраняет ее от
глубокого промерзания.
Снежный покров образуется 12 октября, сходит 23 мая, сохраняется 224 дня.
Характеристика снежного покрова по многолетним наблюдениям приведена в табл.
1.2.16.
Таблица 1.2.16.
Характеристика снежного покрова
Число дней со
снежным покровом
Снежный покров
Появление, дата
Образование
ср.
ран.
поз.
Разрушение
ср.
ран.
поз.
Сход, дата
ср.
ран. поз.
ср. ран. поз.
З.Х
6.IX 20.Х 12.Х 29.IX 29.Х 18.V 22.IV 6.VI 23.V 11.V 9.VI
224
Как один из элементов режима увлажнения, влажность воздуха наиболее часто
характеризуется двумя показателями: парциальным давлением водяного пара и
относительной влажностью. Вследствие низкого температурного фона на территории
значение парциального давления невелико в течение всего года: наибольшее его
значение отмечается летом, наименьшее - зимой. Характеристика режима влажности
воздуха приведена в табл. 1.2.17.
Таблица 1.2.17.
Характеристика режима влажности воздуха
Месяц
I
II
III
IV
V
Ср.месячная упругость
1,0
водяного пара (мб)
1,0
1,4
3,1
4,6
Ср.относительная
влажность воздуха ,%
78
75
74
72
78
VI
VII
X
XI
XII
Год
8,8 12,2 11,2 8,1
4,3
1,8
1,2
4,9
68
86
82
80
77
69
VIII
77
IX
84
На образование туманов большое влияние оказывает низкая температура и высокая
относительная влажность воздуха. В различных частях территории соотношение числа
дней с туманами меняются по сезонам. В отдельные годы количество туманов может
сильно меняться. Основной характеристикой туманов является число дней с этим
атмосферным явлением. Средние числа дней с туманом представлены в табл. 1.2.18.
Метели представляют собой перенос выпадающего и ранее выпавшего снега и
относятся к числу атмосферных явлений, отмечаемых на данной территории наиболее
часто. Метели наблюдаются, начиная с сентября, и продолжаются до июня, табл. 1.2.18,
1.2.19.
Образование гололеда и изморози зависит от метеорологических условий,
сложившихся вблизи поверхности земли и в более высоких слоях атмосферы
(температуры воздуха, скорости и направления ветра, влажности, атмосферных явлений и
т.д.).
Гололедно-изморозевые отложения образуются в холодное время года при
отрицательных температурах, когда на поверхности почвы и различных предметах
осаждаются и замерзают переохлажденные капли воды от тумана, мороси, дождя. При
изменении метеорологических условий в период гололедообразования на один вид
отложения может осаждаться другой, образуя смешанные отложения, табл. 1.2.18.
Грозы способствуют очищению атмосферы. Грозовая деятельность характеризуется
невысокой повторяемостью. Средняя характеристика дана в табл. 1.2.18.
Таблица 1.2.18.
Среднее число дней с явлениями
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
Туман
0,7
0,3
0,7
1
2
0,8
1
2
4
2
0,8
0,8
16
Метель
6
6
8
5
2
0,04
-
-
0,3
4
6
6
43
Гололед
0,3
-
0,2
0,1
0,2
-
-
-
0,2
0,4
0,2
0,4
2
Изморозь
7
6
3
2
0,4
-
-
-
_
3
7
10
33
Гроза
-
-
-
-
1
3
6
3
0,5
-
-
-
14
Таблица 1.2.19.
Повторяемость (%) метелей по направлениям ветра и градациям
скоростей (станция Тарко-Сале)
Скорость, м/с
С СВ В
6
5
8
ЮВ Ю ЮЗ
17
26
16
3
СЗ
11 11
<6
6-9
10-13 14-17 48-20 21-24 25-28 29-34 35-40
9,1
56,6
22,0
10,8
1,5
-
-
-
-
В орогидрографическом отношении Термокарстовое ГКМ находится на левобережье
р.Таз и её левыми притоками – р. Худосей, р. Хатылькы, а так же озером Кэтыльто.
Ближайшей к объекту является р. Худосей. Рельеф её бассейна – плоская равнина с абс.
отметками местности: на водоразделах от 50 м до 60 м; в днище долины – 30 – 35 м абс.
отметки.
Бассейны рек, протекающих вблизи рассматриваемых площадок, относятся к ПурТазовскому подрайону лесной зоны. Они имеют преимущественно снеговое питание –
талые воды составляют 50% и более в объеме их годового стока.
Наиболее многоводны они в теплую часть года; в холодный период их сток
наименьший и формируется за счет разгрузки подземных вод. Вдоль русел отмечаются
постоянно действующие таликовые зоны. Часто сезонная мерзлота на прирусловых
участках затрудняет приток подземных вод в реки, вызывая известное в гидрогеологии
проявление процессов «подпруживания» подземных вод.
Характерной чертой физико-географических условий района является его
геокриологическая обстановка, сформировавшаяся как под влиянием современных
климатических условий, так и в результате неоднократных оледенений и трансгрессий
холодного арктического бассейна вглубь суши в неоген-четвертичное время.
По схеме геокриологического районирования территории ЯНАО (Информационный
бюллетень…», 2002г) рассматриваемый район располагается в северо-бореальной зоне
разобщенного залегания современной и древней (вечной) мерзлоты.
Для этой зоны характерным является распространение современных мерзлых толщ
на всех элементах рельефа, причем как в минеральных, так и в органогенных породах.
Вместе с тем, сплошность мерзлых пород в плане здесь практически всегда нарушается
таликами по длинам речных водотоков и на участках, прилегающих к акваториям крупных
озер. Верхний слой мерзлоты, там, где он присутствует, залегает от подошвы деятельного
слоя (иногда глубже) до глубины от 40-50 до 100 метров. Мощность его, следовательно,
составляет 50-60 (иногда более) метров. Ниже, в общем случае до глубины 200м,
залегают талые породы, а затем начинается реликтовая мерзлота. Мощность
многолетнемерзлых пород (ММП) достигает 200-300 метров.
Приведенная характеристика имеет важное значение для планирования и
проведения поисковых и оценочных работ на пресные подземные воды с целью
водообеспечения конкретных потребителей ( Площадочные объекты Термокарстового
ГКМ), для водообеспечения которых перспективными, в первую очередь, являются
таликовые зоны в долинах постоянно действующих речных водотоков, а также в
приакваториальных зонах крупных озер.
1.3. КРАТКИЙ ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
Согласно геологической характеристике района площадным распространением здесь
пользуются отложения верхнего звена (III) четвертичной системы, в частности
казанцевского и каргинского существенно-песчаных горизонтов, образовавшихся в
соответствующие межледниковые эпохи (казанцевское и каргинское время).
В соответствии с геологическим разрезом Красноселькупского водозаборного участка
продуктивным на проектируемом водозаборе Термокарстового месторождения является
казанцевский ВГ.
Казанцевский водоносный горизонт (верхнее звено неоплейстоцена) сложен
достаточно чистыми кварцевыми среднезернистыми песками с прослоями галечников.
Залегая на эродированной поверхности самарско-тазовского ледникового комплекса и
повсеместно перекрываясь глинистыми отложениями ермаковского горизонта, это
существенно песчаная толща представляет собой напорный водоносный горизонт
переменной мощности (от 20-25 до 70-80м).
По мерзлотным условиям он на большей части площади района относится к
межмерзлотному (подмерзлотному) коллектору, поскольку, как можно предполагать,
вмещающие его горизонты (сверху и снизу) проморожены.
Исключение составляют участки в прирусловой зоне р.Таз и ее крупных притоков
(Часелька, Худосей, Момчик и др), где он, соединяясь с талой приповерхностной зоной,
образует вместе с более молодыми четвертичными отложениями локально развитый
таликовый водоносный комплекс «сквозного» типа.
Водопроводимость казанцевского ВГ – 800 м2/сутки при среднем коэффициенте
фильтрации – 13 м/сутки. Пьезопроводность – 1,2*105 м2/сутки (Соколова А.В. и др.,
2000г).
Воды пресные, с минерализацией до 0,1 г/л, содержат повышенные концентрации
железа (до 3 мг/л), марганца (до 1,0 мг/л). Как известно, указанные отклонения от ныне
действующих нормативов на питьевую воду являются природными особенностями
подземных вод всего региона, которые определяются литогенными и климатическими
факторами.
Сравнение местоположения и геологического строения участков расположения
проектируемого водозабора на Термокарстовом месторождении и Красноселькупского
МПВ показывает, что:
- оба они располагаются на правобережье р. Таз;
- оба участка расположены в одной и той же климатической и геокриологической
обстановке;
- геологический разрез обоих объектов идентичен, продуктивный водоносный
горизонт (казанцевские морские песчаные отложения – mIII kz) может быть проморожен,
но участок водозабора всегда находится в зоне сквозного или межмерзлотного талика. С
учетом отмеченного можно полагать, что проектируемый участок Термокарстового
месторождения по природным и геолого-гидрогеологическим условиям, включая
качество подземных вод, является аналогом (за исключением мощности продуктивного
ВГ) ранее разведанного и ныне эксплуатируемого Красноселькупского МПВ. В то же
время он удален от последнего на расстояние, исключающее их взаимодействие между
собой.
Особо охраняемые объекты в контуре Термокарстового месторождения отсутствуют.
В связи с тем, что водозаборный участок находится в сложных геологогидрогеологических условиях и, как показал опыт разведки Красноселькупского МПВ,
водоносный горизонт может быть проморожен на всю глубину, место площадки нужно
выбирать по материалам наземных геофизических исследований (метод ВЭЗ, СБП и
другими).
По результатам бурения скважины № 1, пройденной в 2010 г. предприятием ЗАО
«Недра» на территории куста № 3 Термокарстового ГКМ, на участке работ с поверхности
и до глубины 95,0 м залегают четвертичные отложения, представленные песком
мелкозернистым, кварцевым, мерзлым, с включением глинистых частиц; торфом
среднеразложившимся, мерзлым; глиной тяжелой, мерзлой; песком мелкозернистым,
кварцевым, мерзлым, с включением глинистых частиц; песком мелкозернистым,
кварцевым, водонасыщенным, с прослойками глины; глиной тяжелой, плотной,
полутвердой, опесчаненной; песком разнозернистым, кварцевым, водонасыщенным, с
включением пылеватых частиц и гравийного материала более 20%; глиной тяжелой,
плотной, полутвердой, с прослойками песка.
На участке может иметь место два водоносных горизонта: первый залегает в
интервале глубин 43,0 – 52,0 м, второй – в интервале глубин 54,0 – 91,0 м. К эксплуатации
предлагается второй водоносный горизонт, представленный песком разнозернистым,
кварцевым, с включением пылеватых частиц и гравийного материала более 20 %.
Кровлей водоносного горизонта является глина тяжелая, плотная, полутвердая,
опесчаненная. Подошвой водоносного горизонта является глина тяжелая, плотная,
полутвердая, с прослойками песка.
В связи с тем, что водозаборный участок находится в сложных геологогидрогеологических условиях и, как показал опыт разведки Красноселькупского МПВ,
водоносный горизонт может быть проморожен на всю глубину, место площадки нужно
выбирать по материалам наземных геофизических исследований (метод ВЭЗ, СБП и
другими).
Дебит скважины № 1, вскрывшей рекомендуемый водоносный горизонт, составил 8
м3/час (192 м3/сут) при понижении уровня 40,88 м. Статический уровень установился на
глубине 6,22 м, что говорит о напорном характере подземных вод.
По своему качеству подземная вода в разведочной скважине № 1 пресная,
цветность 10,00, мутность 1,7±0,3, окисляемость – 2,6±0,6 мг/л (ПДК не более 5,0 мг/л),
железо 2,4±0,6 мг/л (ПДК не более 0,3 мг/л), жесткость 0,8±0,12 мг-экв/л, марганец
0,25±0,06 (ПДК не более 0,1 мг/л), рН – 6,8±0,2.
Вода не соответствует нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода.
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем…» по показателям
железа, марганца.
Согласно гидрогеологического заключения, результаты опробования скважины № 1
на территории куста № 3 Термокарстового ГКМ, следующие:
Таблица 1.3.1.
№ скв
1
Год бурения
2010
Глубина, м
95,0
Интервал установки фильтра, м
75,0-90,0
Глубина подошвы горизонта, м
91,0
Статический уровень, м
6,22
Дебит, м3/час
8,0
Понижение, м
40,88
Единицы
Показатели
измерения
Нормативы
(ПДК, не
более)
Результаты
исследований
НТД на метод
исследования
Санитарно-гигиенические исследования
Запах при 20ºС
баллы
2
1
ГОСТ 3351-74
Привкус
баллы
2
2
ГОСТ 3351-74
Цветность
градусы
20
10,0
ГОСТ 3351-74
Мутность
ЕМФ/л
2,6
1,7±0,3
ГОСТ 3351-74
Обобщенные показатели
рН
Окисляемость
Общая жесткость
Общая минерализация
ед. рН
6-9
6,8±0,2
ГОСТ 3351-74
мг/л
5,0
2,6±0,6
ПНДФ 14.2:4.154-99
ж0
7,0
0,8±0,12
МВИ №01.02.048/2004
мг/л
1000
92,4±7,1
МВИ №01.02.026/2004
Неорганические вещества
Железо общее
мг/л
0,3
2,4±0,6
МВИ №01.02.069/2004
Аммиак
мг/л
2,0
2,3±0,2
ГОСТ 4192-82
мг/л
0,1
0,019±0,005
ПНДФ 14.1:2:4.128-98
Нитраты
мг/л
45,0
<0,5
МВИ №01.02.025/2004
Нитриты
мг/л
3,0
<0,002
МВИ №01.02.026/2004
Хлориды
мг/л
350,0
5,0±0,5
МВИ №01.02.035/2004
Сульфаты
мг/л
500,0
12,4±1,2
РД 52.24.405-95
Медь
мг/л
1,0
<0,02
ГОСТ 4388-72
Фториды
мг/л
1,5
<0,05
ГОСТ 4386-89
Марганец
мг/л
0,1
0,25±0,06
МВИ №01.02.069/2004
Свинец
мг/л
0,03
0,012±0,003
ПНДФ 14.1:2:4.184-02
Кадмий
мг/л
0,001
0,0006±0,0002
МУК 4.1.060-96
Цинк
мг/л
5,0
0,07±0,03
ПНДФ 14.1:2:4.139-98
Мышьяк
мг/л
0,05
<0,005
М-01-26-06
Нефтепродукты,
суммарно
Фенольный индекс
мг/л
0,25
<0,0005
ПНДФ 14.1:2:4.182-02
Алюминий
мг/л
0,5
<0,04
ГОСТ 18165-89
Хром
мг/л
0,05
<0,02
ПНДФ 14.1:2:4.139-98
Никель
мг/л
0,1
<0,015
ПНДФ 14.1:2:4.139-98
Бор
мг/л
70-170
<0,05
ПНДФ 14.1:2:4.139-98
Ртуть
мг/л
0,0005
<0,00001
МИ 2865-2004
Нормативная глубина сезонного промерзания и оттаивания грунтов, согласно
«Пособия…» п.2.124. (2.27) к СНиП 2.02.01-83, составляет для песков мелких – 3,1 м.
Расчетная глубина сезонного промерзания и оттаивания
грунтов, согласно
«Пособия…» п.2.129. (2.28) к СНиП 2.02.01-83, составляет для песков мелких – 2,17 м.
1.4. ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ
Изученность геологического строения и гидрогеологических условий района
характеризуется ранее выполненными работами как регионального, так и локального
плана.
К числу первых относятся мелкомасштабные картографические материалы по
листам Q-43 и Q-44, составленные и изданные ВСЕГЕИ соответственно в 1996 и 1998 годах.
Они состоят из объяснительных записок к государственной геологической карте
указанных листов в масштабе 1:1 000 000 и комплекта карт (геологической
дочетвертичных отложений, геологической четвертичных отложений, карты полезных
ископаемых). Кроме того, в 2000 году ОАО «Тюменская КГРЭ» завершила работу «Оценка
обеспеченности населения ЯНАО ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого
водоснабжения» (Соколова А.В. и др., 2000 г).
По данным этой работы рассматриваемый район, находясь в ТазовскоСалехардском бассейне Западно-Сибирского сложного артбассейна, характеризуется
следующими особенностями: распространение ММП – от 30 до 70% площади; средний
модуль подземного стока (восполняемая часть ресурсов в многолетнем разрезе) – 2-3
л/с*км2.
Начало работ по геолого-геофизическому изучению района связано с поисками
месторождений нефти и газа и с их последующим освоением. В 1976 году сотрудниками
ЗапСибНИГИИ по материалам бурения нефтяных, мелких сейсмических, картировочных
геологических и гидрогеологических скважин была составлена «Геологическая карта
Западно-Сибирской равнины без покрова четвертичных отложений масштаба 1:1 000 000
Тюменской области» (Генералов П.П. и др.), которая в последующем была основой для
выполнения региональных геологосъемочных, геофизических и картографических работ.
Значительной работой по изучению природных условий района, его
геоэкологических условий явилось региональное геоэкологическое картирование (ГЭК)
масштаба 1:1000000, выполненное в 1994-1997 гг. ГНПП «Аэрогеология». В отчете по этим
работам дана весьма подробная характеристика природных условий и техногенеза
территории ЯНАО, приводится оценка эколого-геологической ситуации и влияния
хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду. Отчет
сопровождается мелкомасштабными картографическими иллюстрациями.
Разведанные запасы пресных подземных вод (ЗПВ) в четвертичном ВК, прошедшие
госгеолэкспертизу, по ряду наиболее крупных объектов рассматриваемой территории
приведены в таблице 1.4.1. (Информационный бюллетень по состоянию на 01.01.2010 г.).
Таблица 1.4.1.
№
п/п
1
2
3
4
5
Наименование
месторождения
Красноселькупское
месторождение
Водозаборные участки
нефтепровода ВанкорНПС «Пурпе»
НПС-1
НПС-2
Южно-Русское
Кынское
Фахировское
Год и
инстанция
утверждения
запасов
2008, ТКЗ
Запасы пресных подземных вод,
тыс. м3/сут
В т.ч. по категориям
Всего
А
В
С1
С2
10,5
1,3
5,7
3,5
-
0,1
0,1
0,48
6,0
1,2
-
0,48
-
6,0
-
0,1
0,1
1,2
2007, ТКЗ
2009, ГКЗ
2004, ТКЗ
2004, ТКЗ
Современный
№
водоотбор, лицензии
тыс. м3/сут
1,33
02204 ВЭ
0
0,142
0
0,09
02219 ВЭ
02218 ВЭ
01821 ВЭ
01882 НЭ
02208 ВЭ
Запасы пресных подземных вод водозаборного участка Нефтеперекачивающей
станции № 1 (НПС-1) и Нефтеперекачивающей станции № 2 (НПС-2) были оценены в 2007
г. предприятием ЗАО «Недра» и утверждены ТКЗ ЯНАО в количестве 0,1 тыс. м3/сут по
категории С2 по каждому участку (протокол ТКЗ ЯНАО № 12/07 от 14 декабря 2007 г.).
Радиус формирования ЗПВ составляет 1,43 км.
Запасы
пресных
подземных
вод
Красноселькупского
месторождения,
расположенного в 30 км к северу от Термокарстового месторождения были оценены в
1986 г. Тюменской комплексной геологоразведочной экспедицией и утверждены ТКЗ
Главтюменьгеологии в количестве 1,75 тыс. м3/сут по категории А; 5,25 тыс. м3/сут по
категории В; 3,5 тыс. м3/сут по категории С1 (протокол № 9/86 от 30 сентября 1986 г.).
В 2008 г. предприятием ООО «НПО АрктикПромИзыскания» была проведена
переоценка запасов пресных подземных вод Красноселькупского месторождения. Запасы
были утверждены ТКЗ по ЯНАО в количестве 1,3 тыс. м3/сут по категории А; 5,7 тыс. м3/сут
по категории В; 3,5 тыс. м3/сут по категории С1 (протокол ТКЗ ЯНАО № 14/08 от 10 ноября
2008 г.). Радиус формирования ЗПВ составляет 3,4 км.
В 2009 г. была проведена оценка запасов пресных подземных вод Южно-Русского
водозаборного участка в Красноселькупском районе ЯНАО. Балансовые запасы олигоценчетвертичного водоносного комплекса с целью хозяйственно-питьевого водоснабжения
утверждены в количестве 0,48 тыс. м3/сут по категории В (протокол ГКЗ Роснедра № 1962
от 3.07.09 г.).
Запасы пресных подземных вод верхнечетвертичного казанцевского водоносного
горизонта для производственно-технического водоснабжения на Фахировском
месторождении нефти утверждены в ТКЗ по ЯНАО в количестве 1,2 тыс. м3/сут по
категории С2 (протокол ТКЗ ЯНАО № 16/04 от 31 декабря 2004 г.).
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. ПРОЕКТНЫЙ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ
По данным гидрогеологического заключения (приложение 5.4.), усредненный геологолитологический разрез, который можно принять в качестве проектного на
Термокарстовом ГКМ для бурения скважин, следующий:
Таблица 2.1.1
Индекс
геологич.
возраста
1
Литологическое описание пород
2
Насыпной грунт – песок мелкозернистый,
кварцевый, мерзлый, с включением
глинистых частиц
Торф среднеразложившийся, мерзлый
Глина тяжелая, мерзлая
Песок мелкозернистый, кварцевый, мерзлый,
Четвертичс включением глинистых частиц
ные
Песок мелкозернистый, кварцевый,
отложения
водонасыщенный, с прослойками глины
Q
Глина тяжелая, плотная, полутвердая,
опесчаненная
Песок разнозернистый, кварцевый,
водонасыщенный, с включением пылеватых
частиц и гравийного материала более 20 %
Глина тяжелая, плотная, полутвердая, с
прослойками песка
Интервал залегания, м
от
до
Мощность,
м
3
4
5
0,0
2,0
2,0
2,0
2,5
2,5
10,0
0,5
7,5
10,0
43,0
33,0
43,0
52,0
9,0
52,0
54,0
2,0
54,0
91,0
37,0
91,0
95,0
4,0
2.2. ПРОЕКТИРУЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ
Согласно геологическому разрезу, составленному по данным бурения скважины №
1, на участке может иметь место два водоносных горизонта в четвертичных отложениях:
первый залегает в интервале глубин от 43,0 м до 52,0 м, второй – в интервале глубин от
54,0 до 91,0 м. К эксплуатации предлагается второй водоносный горизонт,
представленный песком разнозернистым, кварцевым, с включением пылеватых частиц и
гравийного материала более 20 %.
Исходя из этого и заявленной потребности, глубина разведочных скважин
проектируется 150,0 м, эксплуатационных скважин – 92,0 м.
Проектом
предусматривается
эксплуатационных скважин:
следующая
конструкция
разведочноТаблица 2.2.1.
Интервал
Диаметр
бурения, м
бурения,
Наименование
колонны
Интервал
обсадки, м
Диаметр
обсадных
от
до
мм
от
до
труб, мм
1. Разведочный ствол
0
150
146
-
-
-
2. Кондуктор
0
10
490
+0,5
10
426
3. Техническая колонна
10
55
394
+0,8
55
325
45
92
159
45
80
159
80
90
159
90
92
159
4. Фильтровая колонна,
состоящая из:
надфильтровая часть
фильтрующая часть
отстойник
55
92
295
Конструкция скважин, диаметры обсадных труб и фильтровой колонны,
водоподъемное оборудование, кабель и прочие материалы носят рекомендательный
характер и могут быть изменены в зависимости от конкретных геологических условий.
Для уточнения проектной конструкции эксплуатационной скважины проходится
разведочный ствол с последующим расширением ствола скважины под техническую и
фильтровую колонны.
Бурение скважины вести роторным способом с прямой промывкой. Фильтровая
колонна устанавливается впотай. Для предохранения скважины от засорения верх
обсадной трубы закрывается герметизированным оголовком.
Водовмещающие породы представлены песком разнозернистым, кварцевым, с
включением пылеватых частиц и гравийного материала более 20 %. Рекомендуются
фильтры стержневые и трубчатые с водоприемной поверхностью из проволочной
обмотки, с гравийной обсыпкой.
При агрессивных водах фильтры надлежит применять из нержавеющей стали,
пластмассы или других материалов, стойких к коррозии и обладающих необходимой
прочностью.
Материал, используемый для фильтров в скважинах, следует обеззараживать.
2.3. РАСЧЕТ ДЛИНЫ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ФИЛЬТРА
Расчет длины рабочей части фильтра производится в каждом конкретном случае
исходя из анализа особенностей гидрогеологических условий определенного участка с
учетом таких основных факторов, как мощность водоносного горизонта, потребная
производительность скважины, тип и конструкция фильтра, степень вскрытия
водоносного горизонта и т.п.
Основные требования к расчету следующие:
а) в случае, когда мощность водоносного горизонта не превышает 10 м,
рекомендуется проектировать скважину, совершенную по степени вскрытия водоносного
горизонта, но длина рабочей части фильтра должна быть не более 8 м, согласно СНиП
2.04.02-84.
б) если мощность водоносного горизонта составляет 10-15 м, то соотношение длины
рабочей части фильтра и мощности водоносного пласта должно находиться в пределах
0,7.
в) когда мощность водоносного горизонта превышает 15 м, длина рабочей части
фильтра в скважине определяется с помощью расчетов по формуле Абрамова.
В данном случае длину рабочей части фильтра, определенную расчетом по формуле
Абрамова, в скважине рекомендуется принять 10 м (согласно приложения 5.5.) для
пропуска требуемого количества воды – 800 м3/сут из четырех скважин (200 м3/сут из
одной скважины в момент максимального водопотребления).
3. УСЛОВИЯ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
3.1. БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ
Строительство скважины и сдача её в эксплуатацию производится в соответствии с
требованиями СНиП 2.04.02-84.
Способ бурения скважины на воду принят роторный с прямой промывкой
глинистым раствором и обсадкой трубами станком типа УРБ-3А3.
Разведочный ствол скважины проходят до глубины 150 м долотом диаметром 146
мм. До глубины залегания водоносного горизонта разведочная скважина бурится с
применением глинистого раствора.
После завершения разведочного бурения производятся скважинные геофизические
исследования и затем бурение эксплуатационной скважины.
Под кондуктор эксплуатационная скважина расширяется долотом диаметром 490
мм до глубины 10 м, после спуска колонны диаметром 426 мм на проектную глубину
производится подбашмачный тампонаж на глубину установки кондуктора.
Бурение под техническую (эксплуатационную) колонну осуществляется путем
разбуривания цементной пробки долотом 394 мм с промывкой глинистым раствором до
глубины 55 м, после спуска колонны диаметром 325 мм на проектную глубину,
производится подбашмачный тампонаж методом двух пробок на всю глубину установки
технической колонны, после чего скважина выстаивается до схватывания цемента.
Бурение под фильтровую колонну проводится путем разбуривания цементного
стакана и расширения разведочного ствола долотом диаметром 295 мм до глубины 92 м с
применением в качестве промывочной жидкости пресной чистой воды. В интервале
установки фильтра проводится разбуривание ствола скважины с применением
эксцентрикового расширителя диаметром до 300 мм.
Перед спуском фильтровой колонны диаметром 159 мм скважина промывается
чистой водой, после спуска рабочей части фильтра и песчано-гравийной обсыпки
производится монтаж эрлифтной установки, прокачка до полного осветления воды и
пробная откачка продолжительностью не менее 2 суток на каждое понижение.
Количество глины и воды для бурения одной скважины определено по таблице 1А,
Б Сборника 4 СНиП IV-5-82.
Таблица 3.1.1
Расход материалов
Расход глинопорошка, т
Расход воды, м3
Для
Для бурения
бурения
под
разведочно
кондуктор
го ствола (расширение)
2,42
16,5
1,81
12,7
Для бурения
под
техническую
колонну
(расширение)
5,22
37,35
Для бурения
под
фильтровую
колонну
(расширение)
16,28
В целом
по
скважин
е
При бурении проводятся наблюдения за глубиной забоя скважины, расходом и
параметрами промывочной жидкости, составом, состоянием и свойствами проходимых
пород (по характеру проходимого шлама).
Образцы пород из шлама отбираются в стандартный специальный ящик с ячейками,
к каждому образцу прилагается этикетка со следующими данными: номер скважины,
номер образца, глубина отбора, должность и подпись лица, взявшего образец, дата
отбора.
9,45
82,83
Все данные режима бурения и гидрогеологических наблюдений фиксируются в
буровом журнале.
3.2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
С целью уточнения геологического разреза, выделения наиболее проницаемых
интервалов в водоносном горизонте и уточнения интервала посадки фильтра
предусматривается проведение комплекса геофизических работ в скважине.
Таблица 3.2.1
Интервал записи, м
от
до
Вид геофизических
Количество
Масштаб
работ
замеров
записи
1/1/1/1
1:200
0
150
1
1:200
0
150
1. Стандартный электрокаротаж
КС / ПС / БК / КВ
2. Гамма-каротаж ГК
Геофизические исследования проводятся прибором РКС – 3М, К-1А721М, СКП-1
(каверномер). Запись ведется непрерывно по всему стволу скважины.
По результатам геофизических исследований в скважине определяется интервал
распространения многолетнемерзлых грунтов по разрезу.
По результатам интерпретации каротажных диаграмм определяется наиболее
продуктивный (водообильный), пласт, уточняется интервал посадки рабочей
(водоприемной) части фильтра, корректируется при необходимости конструкция
скважины.
3.3. КРЕПЛЕНИЕ СТЕНОК СКВАЖИНЫ
В состав работ по креплению стенок скважины входит:
- установка двух обсадных колонн (кондуктора и технической колонны),
- цементирование затрубного пространства.
Обсадные трубы под кондуктор диаметром 426 мм с толщиной стенки 10 мм
устанавливают в интервале +0,5-10 м, под техническую колонну диаметром 325 мм с
толщиной стенки 8 мм - в интервале +0,8-55 м.
Перед спуском обсадных труб ствол скважины прорабатывается новым долотом
последнего диаметра бурения с целью удаления неровностей на стенках скважины,
уменьшения глинистой корки, выравнивания и доведения параметров промывочной
жидкости до проектных. Спуск производится плавно, без рывков. По окончании спуска
колонна устанавливается на хомуте или на элеваторе, через цементировочную головку
восстанавливают циркуляцию промывочной жидкости.
Цементация затрубного пространства производится после установки каждой из
колонн методом продавливания цементного раствора (снизу вверх) по затрубному
пространству (от башмака до устья).
В таблице 3.3.1 приводится объем материалов, необходимых для цементирования.
Таблица 3.3.1
Наименование
Диаметр
Интервал
Кол-во
Кол-во
Кол-во
Кол-во
обсадных
обсадных
цементи-
сухого
цементного продавочной
воды,
колонн
м3
раствора, м3 жидкости, м3
труб, мм
рования, м
цемента, т
Кондуктор
426
0-10
2,1
1,05
0,97
1,21
Техколонна
325
0-55
5,73
2,86
3,63
4,13
-
-
7,83
3,91
4,60
5,34
Итого по одной
скважине
Для цементирования затрубного пространства рекомендуется тампонажный цемент
марки 500 (портландцемент) с водоцементным фактором 0,5 (ГОСТ 25597-83).
Количество цемента и воды для приготовления цементного раствора определяется
по таблице 2 из Сборника СНиП IV-5-82.
Расчет количества цементного раствора, необходимого для цементирования, и
расчет количества продавочной жидкости, необходимой для продавливания цементного
раствора - в приложении 5.5.
Для качественного цементирования необходимо соблюдать следующие условия:
1. Колонна в скважине должна быть расположена концентрично, для чего по всему
стволу скважины необходима установка направляющих фонарей.
2. Цемент должен схватываться непосредственно со стенками скважины и
наружной поверхностью обсадной колонны.
3.
Для лучшей очистки стенок скважины необходимо при продавливании
цементного раствора поддерживать скорость восходящего потока за колонной не менее
1,0-1,5 м/с.
4. Колонна должна быть герметичной.
5. Цемент должен обеспечивать водонепроницаемость цементного камня.
После цементации герметически закрытую колонну оставляют для твердения
цемента, время ОЗЦ - в талых грунтах - 24 часа, в мерзлых грунтах - 48 часов.
3.4. УСТРОЙСТВО ВОДОПРИЕМНОЙ ЧАСТИ СКВАЖИНЫ
Бурение под фильтровую колонну производится долотом диаметром 295 мм с
промывкой водой с эксцентриковым расширителем диаметром 300 мм.
По окончании бурения, спуска и установки фильтровой колонны и интенсивной
промывки скважины с образованием каверн производится обсыпка фильтра.
Материал, употребляемый для обсыпки фильтра, должен быть незагрязненным и
надежным в санитарном отношении.
Зерновой состав песчано-гравийной обсыпки подбирается из условия (СНиП 2.04.0284):
D50 \ d50 = 8-12, где:
D50 - размер частиц, меньше которого в обсыпке содержится 50 %,
d50 - размер частиц, меньше которого в породе водоносного пласта содержится 50
%.
Объем песчано-гравийной смеси для засыпки одного фильтра 3,77 м3 (приложение
5.5.)
Скважность проволочных фильтров с песчано-гравийной обсыпкой принимаем
равной 0,3-0,6.
Фильтровая колонна устанавливается впотай.
Верхний обрез надфильтровой трубы при глубине скважины 92,0 м должен
находиться выше башмака обсадной колонны не менее 10 м (СНиП 2.04.02-84).
Установка фильтровой колонны впотай производится с помощью ключа или левого
переходника, расположенного в верхней части колонны. С целью предохранения фильтра
от повреждений о стенки скважины
при его спуске, на глухих участках труб
привариваются направляющие фонари.
С целью окончательного формирования фильтровой зоны, вызова притока
пластовой воды в скважину производится разглинизация водосодержащего слоя методом
боковой промывки водой до полного осветления воды. Длина интервала промывки не
более 1 м. Время каждого интервала промывки не более 2 ч. В конце промывки
происходит засыпка гравия и прокачка эрлифтом.
Расчет эрлифта приведен в приложении 5.5.
По окончании прокачки с целью подготовки скважины к постоянной эксплуатации,
установления ее номинальной производительности проводится пробная одиночная
откачка эрлифтом продолжительностью не менее 2 суток.
В песках разнозернистых (мелко- среднезернистых) рекомендуются фильтры
стержневые и трубчатые с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, с
песчано-гравийной обсыпкой.
При агрессивных водах фильтр надлежит применять из нержавеющей стали,
пластмассы или других материалов, стойких к коррозии и обладающих необходимой
прочностью.
3.5. ОПРОБОВАНИЕ ВОДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА
После разглинизации скважины производится опробование водоносного горизонта
путем пробной откачки.
Откачки должны производиться при двух понижениях:
с дебитом, равным проектному;
на 25-30 % больше его.
Продолжительность откачек должна составлять 2 суток на каждое понижение после
установления постоянного динамического уровня при заданном дебите. В случае
неустановившегося режима продолжительность откачки должна быть достаточной для
установления закономерности снижения дебита при постоянном уровне или уровня при
постоянном дебите.
При откачке контролируется положение «головки» песчано-гравийной обсыпки с
последующей подсыпкой до проектной отметки. Откачка производится эрлифтом,
обязательное условие откачки – ее непрерывность. При каждом понижении производятся
замеры уровня и дебита. Частота замеров уровня при откачке: 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 45
минут, 1 час, 2 часа и т. д. Через 1-3 часа, исходя из условия не менее 15-20 замеров на
каждое понижение, при восстановлении – 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 45 минут, 1 час, 2 часа
и т.д. до статического уровня или близкого к нему с точностью 10-20 см.
В конце каждого понижения уровня производится отбор проб воды на полный
химический и бактериологический анализы в объеме соответственно 5 и 0,5 л. Анализы
воды определяются в стационарных лабораториях.
Откачиваемая вода не должна попадать обратно в скважину, для чего
прокладывается трубопровод, длина которого зависит от характера рельефа, но не менее
радиуса зоны строгого режима.
По результатам откачек определяют:
1. Производительность скважины и зависимость дебита от динамического уровня
воды.
2. Устойчивость дебита и понижения во времени или зависимость их изменения от
времени и режима эксплуатации.
3. Исходные данные для определения коэффициента фильтрации, радиуса влияния
и коэффициента пьезопроводности.
4. Качество воды.
5. Связь эксплуатируемого водоносного горизонта со смежными водоносными
горизонтами.
6. Влияние водоотбора из скважины на другие близко расположенные водозаборные
сооружения и возможную степень взаимодействия между скважинами.
Результаты опытных работ должны быть зафиксированы в журнале откачки. По
окончании откачки скважина оборудуется водоподъемным устройством с производством
пробного эксплуатационного водовыпуска с дебитом, близким к заявленной потребности.
Все работы по оборудованию скважины
должны производиться в присутствии
представителей геологической службы.
3.6. ОБОРУДОВАНИЕ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
По окончании опытных работ водозаборная скважина оборудуется для постоянной
эксплуатации. Для эксплуатации с заявленным дебитом в скважину на водоподъемных
трубах Ø 73 мм рекомендуется погрузить электропогружной насос типа ЭЦВ 6-10-110 или
аналогичным ему на глубину 43 м. Для управления насосом необходимо установить
станцию защиты, подключенную к источнику электроснабжения.
Параллельно с водоподъемными трубами следует спустить водозамерные
диаметром 25 или 19 мм для ведения наблюдений за уровнем.
В случае залегания в разрезе скважины многолетнемерзлых грунтов (ММГ) в
скважину в интервал залегания ММГ опускается прогревающий кабель.
Кроме того, монтируется типовой оголовок, который обеспечивает герметичность
скважины и возможность установки на скважине счетчика холодной воды, манометра,
крана для отбора проб воды на химический и бактериологический анализы. На оголовке
необходимо указать номер скважины.
Шурф вокруг устья скважины размером 1,5×1,5×0,5 м в санитарных целях
бетонируется.
Надежная эксплуатация скважины предполагает обслуживание их специально
подготовленными, технически грамотными специалистами.
При достаточно большом зазоре между водоподъемной и обсадной колоннами
можно не спускать водозамерные трубки, а наблюдения за уровнем вести в межтрубном
пространстве.
В соответствии с нормативными документами, обязательным условием
эксплуатации скважины должны быть систематические наблюдения за режимом
эксплуатации, динамическим уровнем, ежесуточным водоотбором и качеством воды. Все
данные должны регистрироваться в журнале работы скважины.
3.7. ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПО СКВАЖИНЕ
После опытных работ, окончания бурения и сооружения буровой должна быть
составлена следующая документация: паспорт скважины и акт передачи ее в
эксплуатацию.
В паспорте должен быть указан геолого-технический разрез скважины, в котором
должно быть отражено:
а) наименование пройденных пород, их мощность, возраст, глубина залегания
пород;
б) конструкция скважины и тип фильтра;
в) данные о статических уровнях всех вскрытых и опробованных горизонтов;
г) данные о водоносности пород;
д) тип водоподъемного устройства (марка насоса);
е) координаты скважины и абсолютные отметки устья.
К паспорту прилагается:
а) журнал откачки;
б) ведомость отбора проб;
в) гидрогеологическое заключение и рекомендации по эксплуатации;
г) химико-бактериологические анализы.
3.8. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БУРОВЫХ РАБОТ
Работы по сооружению скважины на воду проводятся в строгом соответствии с
требованиями СНиП III - 4 - 80 «Правила производства и приемки работ. Техника
безопасности в строительстве», систем стандартов безопасности труда, «Правил
безопасности на геологоразведочных работах», а также «Техники безопасности при
вращательном бурении скважин». Авторы: А. Волков, Б.П. Долгов, М, Недра, 1980 г.
До начала монтажа буровой установки строительная площадка должна быть
спланирована и очищена. Планировка должна предусматривать устройство удобного
подъезда, канав для отвода дождевых вод.
Перед подъемом мачты буровой установки необходимо проверить ее состояние и
выявленные недостатки устранить. Подъем и спуск мачты должен производиться плавно
и на малых скоростях.
При подъеме и опускании мачты буровой установки запрещается находиться на
поднимаемой мачте или под ней, оставлять приподнятую мачту на весу.
Для укладки бурильных и обсадных труб у буровой установки должны быть
оборудованы стеллажи, имеющие приспособления, предохраняющие трубы от
раскатывания. Буровой агрегат должен проверяться в начале смены буровым мастером.
Обнаруженные неисправности должны устраняться до начала работ.
Во время спускоподъемных операций запрещается:
- работать на лебедке с неисправными тормозами;
- стоять в непосредственной близости от спускаемых (поднимаемых) труб и
элеватора;
- спускать трубы с недовернутыми резьбовыми соединениями;
- производить быстрый спуск на всех уступах и переходах в скважине;
- держать на весу талевую систему под нагрузкой или без нее при помощи груза,
наложенного на рукоятку тормоза или путем заклинивания рукоятки;
- проверять или чистить резьбовые соединения голыми руками;
- направлять буровой снаряд при спуске в скважину, а также удерживать от
раскачивания и оттаскивать в сторону руками, для этого следует пользоваться
специальными крюками или канатом.
Запрещается охлаждать трущиеся поверхности тормозных шкивов водой, глинистым
раствором и т.д.
Все вращающиеся и движущиеся части механизмов на буровой должны быть
надежно ограждены.
Перед пуском механизмов и включением аппаратуры и приборов должен быть дан
предупредительный сигнал (звуковой или световой). Значение установленных сигналов
должно быть известно всем членам буровой бригады.
Перед спуском или подъемом колонны обсадных труб старший буровой мастер
обязан лично проверить исправность вышки, оборудования, талевой системы,
инструмента и состояние фундамента. Обнаруженные неисправности должны быть
устранены до начала спуска или подъема труб.
При производстве гидрогеологических исследований запрещается присутствовать на
насосных установках и других участках опытного объекта лицам, не занятым в
выполнении каких-либо работ на объекте.
Запрещается разборка и ремонт приборов, измерительной аппаратуры, напорных
труб, воздухопроводов, насосов и пр., находящихся под нагрузкой или давлением.
Оборудование и механизмы для опытных откачек должны устанавливаться на
площадке в соответствии с техническими требованиями их эксплуатации.
Верхний край колонны обсадных труб, которыми закреплена скважина, не должен
иметь зазубрин или режущих кромок.
Запрещается производить опытные откачки из скважины с незакрепленным устьем.
Запрещается опускать в скважину фильтры, бурильные и обсадные трубы длиной более
0,8 высоты вышки.
При откачках из скважины эрлифтом необходимо соблюдать следующее:
работы, связанные с применением компрессоров, должны выполняться в
соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасности эксплуатации
воздушных компрессоров».
При откачках погружным насосом с электроприводом запрещается:
монтировать
колонну
насоса
без
применения
штангоудерживающих приспособлений и хомутов для труб;
соответствующих
- производить спуск и подъем насоса с кабелем, находящимся под напряжением;
- прокладывать кабель к электродвигателю насоса со стороны работающей бригады
или лебедки.
Пусковые механизмы электропогружных насосов должны устанавливаться в будках
или помещениях, закрывающихся на замок.
3.9. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ
В период эксплуатации скважины необходим постоянный технический уход за
смонтированным оборудованием, что является одним из необходимых условий
длительной и безаварийной работы водозаборного сооружения.
Предприятия и организации, использующие подземные воды для хозяйственнопитьевого водоснабжения, обязаны вести журнал учета работы водозабора, содержащий
данные по наблюдениям за уровнями, дебитом и качеством воды. Замеры уровней и
дебитов должны производиться ежемесячно.
Раз в год рекомендуется проводить проверку технического состояния скважины, в
результате которой должны быть установлены степень износа водоподъемного
оборудования, причины изменения производительности скважины. Материалы проверки
служат критерием для определения необходимости того или иного вида ремонта. Журнал
учета работы водозабора должен храниться в организации, эксплуатирующей
водозаборное сооружение, и предъявляться по первому требованию представителем
контроля.
Предприятию необходимо предусмотреть наблюдения за качеством воды
(прокачать скважины насосом перед отбором пробы, а не эрлифтом, т.к. происходит
окисление при забросе воздуха эрлифтом); за уровнем воды.
Замеры уровня должны выполняться электроуровнемером с точностью 0,01 м.
Частота замеров динамического уровня должна быть не реже 1 раза в месяц,
статического – после каждой длительной остановки скважины. Водоотбор фиксировать
счетчиком.
Частота отбора проб воды и перечень определяемых компонентов должны быть
определены в рабочей программе контроля качества воды, согласованной с ТОУ
«Роспотребнадзора».
3.10. ЛИКВИДАЦИЯ СКВАЖИНЫ
По истечении срока эксплуатации скважина подлежит ликвидационному тампонажу
путем санитарно-технической заделки на основании Закона Российской Федерации «О
недрах». Акт ликвидационного тампонажа предоставляется в Геолфонды в течение трех
месяцев после его проведения.
Перед ликвидационными работами уточняются данные о техническом состоянии
скважины (конструкция и т.д.), выясняются подъездные пути к скважине.
На скважине производятся следующие работы:
- гидрогеологические исследования – контрольный замер глубины, замер
статического уровня, очистка ствола скважины от ила, песчаных пробок, посторонних
предметов и т.д., для чего ствол скважины прорабатывается, если это необходимо,
бурильным инструментом на всю глубину и освобождается от ила и посторонних
предметов.
Производится чистка стенок обсадных труб от коррозии и наростов металлическими
щетками, после чего производится промывка скважины до осветления воды и прокачка
эрлифтом в течение 0,5 станко-смены.
По возможности из скважины извлекают фильтровую колонну и промывают
скважину чистой водой до глубины установки пробки отстойника.
Водоприемная часть скважины обрабатывается раствором хлорной извести (из
расчета 125 мг активного хлора на 1 л воды). Продолжительность контакта хлорной
извести с водой должна быть не менее 2-х часов.
После обработки скважины раствором хлорной извести тампонируется интервал,
где была фильтровая колонна: в интервале отстойника устанавливается глинистая пробка,
а интервал водоносного горизонта засыпается песком или песчано-гравийной смесью.
После восстановления эксплуатационного водоносного горизонта производится
установка нижнего цементного моста высотой на 10 м выше кровли песчаного слоя путем
закачки раствора через заливочные трубы. Одновременно с закачкой цементной смеси
отбираются контрольные пробы тампонирующей смеси и помещаются в водную среду,
выдавленную раствором из скважины. Степень затвердения тампонирующей смеси
определяется по контрольной пробе. Время на ОЗЦ – не менее 24 часов. После
отвердения
пробы в скважине проводится экспресс-откачка эрлифтом, а затем
наблюдения за уровнем воды в скважине. Если в течение 0,5 станко-смены после
остановки экспресс-откачки уровень воды повысился не более чем на 1 м, то мост
установлен герметично. Если через мост поступает вода, то производится повторная
цементация до полной изоляции водоносного горизонта. Затем производится замер
местоположения верхнего уровня цементного камня.
После ОЦЗ и опрессовки на герметичность скважина тампонируется глиной до
глубины 5 м от поверхности земли. Выше глины устанавливается верхний цементный
мост (в интервале 1- 5 м).
По завершению тампонажных работ оборудуется устье скважины: выкапывается
шурф размером 1х1х1 м. Выступающая в центре шурфа обсадная труба обрезается, а
шурф до поверхности земли заливается цементным раствором. В образовавшейся таким
образом цементной плите устанавливается репер с указанием номера скважины и её
принадлежности. На все виды работ по ликвидации водозаборной скважины
составляются акты, которые подписываются лицом, ответственным за производство
работ и членами комиссии. Акт ликвидации скважины утверждается руководителем
предприятия владеющего лицензией на добычу пресных
согласовывается территориальным органом управления недрами.
подземных
вод
и