СТРИМ » Связывание грунтов

Грунтом называют верхний слой почвы с растительностью. Строительные грунты — это естественным образом образовавшиеся грунты, на которых возводятся строительные сооружения. Грунты различают по их материальному составу на органические и неорганические фунты.

При возведении сооружений необходимо учитывать несущую способность грунтов. Из-за своего различного поведения при нагрузке на них, строительные грунты различают как строительные грунты по видам грунтов на растительные грунты, скальные грунты и насыпные грунты.

Так как строительный грунт часто состоит из связанных или несвязанных грунтов, то несущая способность их должна учитываться при насыщении их влагой. Несвязанные грунты состоят из зерен различной величины, которые касаются друг друга. Несвязанные грунты не удерживают воду, и наличие воды практически не влияет на трение между зернами. Так как такие грунты не размягчаются, то их несущая способность не зависит от влагосодержания, а только от их плотности. Связанные грунты состоят из суглинка и глины с пластинчатым строением (глиняные лепестки). Вследствие строения поверхности глиняных лепесточков связанные грунты могут набирать воду и удерживать ее. Водовосприятие размягчает поверхность глиняных пластинок, что уменьшает трение между пластинками. При этом изменяется консистенция грунта и уменьшается его несущая способность. При уменьшающемся содержании влаги несущая способность таких грунтов, соответственно, увеличивается.



Скважина — горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту, диаметр которой намного меньше ее глубины. Бурение скважин проводят с помощью специального бурового оборудования

Различают вертикальные, горизонтальные, наклонные скважины. Начало скважины называется её устьем, дно — забоем, внутренняя боковая поверхность — стенками. Диаметры скважин колеблются от 25 мм до 3 м. Скважины могут иметь боковые стволы (БС), в том числе горизонтальные (БГС).

Различают начало скважины (устье), дно (забой) и ствол. Глубины скважин составляют от нескольких м до 9 и более км. При бурении разведочных скважин на твёрдые полезные ископаемые их диаметр обычно 59 и 76 мм, на нефть и газ — 100—400 мм.

По назначению скважины подразделяются на: разведочные для геологических целей, инженерно-геологических и гидрологических изысканий, изучения структур, геофизических работ, поисков и разведки полезных ископаемых; эксплуатационные — для добычи нефти и газа, подземных вод, минеральных солей и др.; вспомогательные — нагнетательные, наблюдательные, пьезометрические, вентиляционные, водоотливные, дегазационные; специальные — замораживающие, тампонажные, дренажные и т. п.; взрывные — для размещения в них зарядов взрывчатых веществ.

Скважины создаётся последовательным разрушением горных пород, удалением выбуренной породы и, при необходимости, закреплением стенок скважины от обрушения. Удаление выбуренной породы производится промывочной жидкостью, газом и механическими устройствами. В разведочных скважинах при неустойчивых верхних породах применяют тонкостенные обсадные трубы (в устойчивых породах — без крепления). В сильнотрещиноватых породах и зонах поглощения тампонируют быстросхватывающимися смесями. Эксплуатационные и глубокие разведочные скважины крепят металлическими обсадными трубами и цементируют. Обсадные трубы свинчиваются или свариваются; в неглубоких скважинах на воду применяют трубы из пластмассы, асбоцемента и др.

Технология крепления скважины на нефть и газ включает установку в устье первой обсадной колонны длиной обычно до 20 м, называемой направлением. Для обеспечения вертикальности или наклонной направленности последующему стволу скважины и для перекрытия неустойчивых верхних пород и изоляции газоводяных притоков спускают вторую колонну обсадных труб — т. н. кондуктор длиной от десятков до сотен м. В кольцевое (затрубное) пространство между стенками скважины и кондуктором с помощью промывочной или специальной жидкости через кондуктор закачивается цементный раствор. После окончания бурения до проектной глубины и проведения геофизических работ, выявляющих наличие продуктивных горизонтов (нефть, газ и др.), в скважину спускают эксплуатационную колонну обсадных труб. Во избежание перетоков нефти или газа в вышележащие горизонты, а воды в продуктивные пласты пространство скважины за эксплуатационной колонной также заполняется цементным раствором. В сложных геологических условиях (водоносные, поглощающие горизонты и др.), когда проходка скважины без дополнительного крепления невозможна, между кондуктором и эксплуатационной колонной спускается промежуточная (техническая) колонна. Если после кондуктора спускается только эксплуатационная колонна, конструкция скважины называется одноколонной (при одной или двух промежуточных колоннах конструкция скважины называется двух- или трехколонной).

Для извлечения из пластов жидких и газообразных полезных ископаемых существуют различные методы вскрытия и оборудования забоя скважины. В большинстве случаев в нижней зацементированной части эксплуатационной колонны, находящейся в продуктивном пласте, простреливают (перфорируют) ряд отверстий в стенке обсадных труб и цементной оболочке. В устойчивых породах призабойную зону скважины оборудуют различного типа фильтрами и не цементируют или обсадную колонну спускают до кровли продуктивного пласта, а его разбуривание и эксплуатацию производят без крепления ствола скважины. Устье скважины в зависимости от её назначения оборудуют арматурой (колонная головка, задвижки, крестовина и др.).