Понятие скважины и ее основные элементы

Скважина - это цилиндрическая горная выработка, характеризующая малым поперечным сечением (диаметром) по отношению к ее длине (глубине). Так, например, диаметра скважин в среднем колеблются от нескольких десятков миллиметров до нескольких сотен миллиметров, в то время как их длина может достигать нескольких тысяч метров и в некоторых случаях несколько десятков тысяч метров.

Основными элементами скважины (рис. 1) являются устье скважины, стенки скважины, забой скважины, ствол скважины, ось скважины. Пространственное положение скважины в недрах Земли определяется тремя параметрами: зенитным, азимутальным углами и длиной скважины. Устье скважины – это место пересечения ствола скважины с земной поверхностью, если бурение ведется с поверхности Земли или поверхности (подошва) горной выработки, если бурение ведется из подземных горных выработок.

Рис 1. Схема скважины и ее основных элементов 1-устье скважины, 2-стенки скважины; 3-забой скважины; 4-ствол скважины; 5-ось скважины.

Стенки скважины – замкнутая, выгнутая, боковая цилиндрическая поверхность. Ствол скважины – пространство, ограниченное стенками скважины и забоем. Забой скважины – площадь по которой происходит разрушение горных пород с целью углубки скважины. Ось скважины- воображаемая линия, проходящая по центру ствола скважины. В процессе бурения скважины может искраиваются, а в некоторых случаях преднамеренно искривляют для решения определенных задач, и поэтому необходимо знать пространственное положение скважины в недрах Земли. Пространственное положение скважины, как было уже отмечено выше, определяется тремя параметрами: зенитным и азимутальным углами и глубиной скважины

Зенитный угол – это угол в вертикальной плоскости между касательной к оси скважины в измеряемой точке и вертикалью (рис.2).

Рис.2 - зенитный угол

Рис.3 L-глубина скважины, - азимутальный угол

Азимутальный угол- это угол в горизонтальной плоскости, измерений по ходу «часовой стрелки», между заранее выбранным направлением (как правило, берется «север-юг») и горизонтальной проекцией оси скважины (рис.3).

Глубина скважины – это расстояние, измеренное по оси скважины, от устья до забоя или до измеряемой точке.

Классификация скважин по целевому назначению. Разведка месторождений полезных ископаемых имеет, как правило, несколько стадий: 1) стадия поисковых работ; 2) стадия предварительной разведки; 3) стадия детальной разведки и 4) последняя стадия – стадия разработки месторождения.

В зависимости от стадии разведки и их целей бурящиеся скважины подразделяются на:

- при бурении скважин на стадии поисково-щелочных работ бурящиеся скважины называются поисковыми.

- при бурении скважин на стадиях предварительной и детальной разведок бурящиеся скважины называются разведочными.

-если эксплуатация (разработка) месторождения будет осуществлятся при помощи скважин, например, месторождения жидких полезных ископаемых, или месторождения твердых полезных ископаемых, разрабатываемых методом поземного выщелачивания, то такие скважины называются эксплуатационными.

Здесь еще необходимо отметить, что разведочные скважины, которые в будущем с целью экономии времени средств могут быть использованы как эксплуатационные называются разведочно-эксплуатационными.

Скважины, пробуренные на воду, называются гидрогеологическими и они также подразделяются на поисковые, разведочные, разведочно-эксплуатационные и эксплуатационные.

При проведению инженерно-изыскательских работ появляются необходимость бурения скважин, которые называются инженерно-изыскательскими, а для составления карт бурятся картировочные скважины.

Большой объем буровых работ проходится для бурения геофизических скважин, в частности, так называемых сейсмических которые бурятся для различных целей.

Как уже отмечалось выше некоторые виды твердых полезных ископаемых, в частности уран, добываются методом подземного выщелачивания, сущность которого заключается в переводе твердых полезных ископаемых в жидкие состояние с последующей откачкой их при помощи скважин, которые называются технологическими (геотехнологическими). Технологические скважины в свою очередь подразделяются на откачные и закачные.

Существуют еще ряд технических скважин, которые бурятся с различными целями. Так, например, для вентиляции горных выработок, для гидрозакладки отработанных горизонтов горных выработок и т.п.

Дата добавления: 2015-07-13