Технологические параметры бурения, крепления и освоения скважины
Оглавление
. Геолого-методическая
часть
1.1 Физико-географические
условия района изысканий
1.2 Гидрогеологическое
строение района
1.3 Гидрология и гидрография района
1.4 Существующее
водоснабжение. Результаты изысканий прошлых лет
1.5 Ожидаемое
качество воды
1.6 Геологические и гидрогеологические условия района
1.7 Методика проектируемых работ
2. Техническая часть
2.1 Проектная
конструкция скважин и производство работ
2.2 Выбор
типа фильтра и расчет его основных параметров
2.3 Выбор бурового инструмента и оборудования
2.4 Выбор промывочной жидкости
2.5 Технология бурения
2.6 Расчет потребной мощности для бурения на предельную глубину
2.7 Определение
давления нагнетания насоса
2.8 Расчет колонны бурильных труб на прочность
2.9 Расчет эрлифта
2.10 Расчет
цементирования скважин
3. Специальный раздел проекта
3.1 Промывка через рабочую поверхность
4. Организационно-экономическая часть
4.1 Геологическое задание
4.2 Методика и техника проектируемых работ
4.3 Проектирование
4.4 Организация полевых работ
4.5 Буровые работы
4.6 Гидрогеологические работы
4.7 Режимные наблюдения
4.8 Ликвидация полевых работ
4.9 Лабораторные работы
4.10 Камеральные работы
4.11 Строительство зданий и сооружений
4.12 Транспортировка грузов и персонала партии
4.13 Организация работ
5. Охрана окружающей среды
5.1 Охрана окружающей среды
5.2 Охрана почвенного покрова
5.3 Радиационно-экологические воздействия
5.4 Охрана растительного и животного мира
5.5 Мероприятия, обеспечивающие охрану окружающей среды
6. Безопасность
жизнедеятельности
6.1 Характеристика
условий и анализ потенциальных опасностей
6.2 Обеспечение безопасности при проектируемых работах
6.3 Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях
Заключение
Список
литературы
1. Геолого-методическая
часть
1.1
Физико-географические условия
района изысканий
Станция Свирь расположена в Подпорожском районе Ленинградской области.
Рельеф и гидрография
Рельеф представляет собой холмистую моренную равнину на правом берегу
р.Свирь. Средние абсолютные отметки, в пределах рассматриваемой территории
составляют 40-60 метров. Расчлененность рельефа слабая и обусловлена
эрозионными процессами. Зандровые поля имеют распластанную форму и в рельефе
слабо выражены. Наиболее широко развит ледниковый аккумулятивный рельеф.
Относительные перепады высот не превышают 10-20м. Наиболее крупными водотоками
являются р. Свирь и ее приток р. Важенка. Расстояние до водотоков от станции
чуть больше 2 километров. Урез воды на р.Свирь в точке наименьшего удаления от
станции имеет абсолютную отметку 22 метра, а на р. Важенке -28 метров.
Климат
Климат
характеризуется, как умеренно континентальный. Лето умеренно теплое, зима
продолжительная и неустойчивая. Количество дней с температурой выше 5oС
достигает 160-165. Безморозный период 100-110 дней. Весна и осень носят затяжной
характер. Средняя максимальная температура самого теплого месяца+21,8°C.
Абсолютная максимальная температура воздуха +34°С. Средняя суточная амплитуда
температуры воздуха наиболее теплого месяца +9,7°С. Температура воздуха
наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98 -37°С. Абсолютная минимальная
температура воздуха -48°С. Средняя суточная амплитуда температуры воздуха
наиболее холодного месяца -7,1°С.
Среднее
годовое количество осадков составляет 700-750 мм. Снежный покров 50-60см. В
районе преобладают ветры южных и юго-западных направлений, которые
господствуют, как летом, так и зимой.
1.2
Гидрогеологическое
строение района
Рассматриваемая территория находится в Ленинградском артезианском
бассейне. Эта часть Русской платформы представляет собой типичный артезианский
бассейн, в осадочном чехле которого господствуют порово-пластовые и
трещинно-пластовые воды, приуроченные к водоносным комплексам: четвертичных
отложений, девона, протерозоя. Подземные воды этих комплексов характеризуются
господствующим распространением гидрокарбонатных, реже
хлоридно-гидрокарбонатных вод разного катионного состава.
В строении можно выделить следующие гидрогеологические подразделения:
водоносный комплекс четвертичных отложений; водоносный комплекс верхнедевонских
отложений; водоносный комплекс отложений верхнего протерозоя.
Водоносный комплекс четвертичных отложений
Включает в себя несколько горизонтов, как водоносных, так водоупорных,
сложенных ледниковыми валунно-галечниковыми и гравийными песками, супесями,
суглинками и межледниковыми осадками: песками, ленточными супесями и
суглинками. Мощность этого комплекса может достигать в древних речных долинах
100-150 м и более метров. В пределах развития ледниковой равнины мощность
четвертичных отложений 10-30м. Дебиты скважин составляют 0,19-3,3 л/с при
понижениях уровня соответственно от 5 до 19 м. Уровни воды залегают обычно на
глубине 3-10м. Иногда отмечается напорность вод. По химическому составу воды
пестрые, пресные. Жесткость от 0,3 до 4,4 мг-экв/л. В некоторых пробах отмечается
повышенное содержание железа. Питание комплекса за счет инфильтрации
поверхностных вод, атмосферных осадков и частично за счет перетекания из
нижележащих напорных водоносных комплексов. Защищенность вод от загрязнения
весьма слабая.
Водоносный комплекс верхнедевонских отложений
Верхнедевонский комплекс развит почти повсеместно, залегает
непосредственно под четвертичными отложениями. Водовмещающими породами служат
песчаники, песчаные линзы и прослои, заключенные в пестроцветную толщу.
Мощность водоносных прослоев от 1- до 15метров. Комплекс содержит
преимущественно напорные воды. Величина напора может достигать 20-40 метров.
Пьезометрический уровень устанавливается на глубинах от 1 до 30 м от
поверхности земли. Удельные дебиты скважин изменяются от 0,03 до 0,5 л/с.
Дебиты источников от 0,001 до 0,3 л/с.
По химическому составу воды гидрокарбонатно-кальциевые с сухим остатком
от 0,2 до 0,9 г/л и общей жесткостью от 2 до 10 мг -экв./л.
Комплекс не имеет достаточной защищенности от загрязнения, так как отложения
четвертичной системы имеют различный литологический состав. Водоупорная,
глинистая морена имеет не повсеместное распространение. Иногда четвертичные
отложения представлены только водопроницаемыми породами водно-ледникового и
озерно-ледникового генезиса.
Водоносный комплекс верхнепротерозойских отложений
Комплекс этих отложений развит повсеместно. Залегает под верхнедевонскими
породами. Водовмещающими породами служат песчаники, переслаивающиеся с
алевролитами и глинами. Дебит скважин колеблется от 0,1 до 20 л/с. Воды,
приуроченные к прослоям песчаников и алевролитов - напорные. По химическому составу воды чаще
гидрокарбонатные, с сухим остатком от 0,08 до 0,9 г/л. Минерализация воды
обычно составляет 0,2-0,3 г/л. Комплекс имеет достаточную защищенность от загрязнения, так
как его воды защищены от загрязнения поверхностными водами и атмосферными
осадками наличием верхнедевонской толщи переслаивания глин, алевролитов,
песчаников.
1.3 Гидрология
и гидрография района
Территория, относящаяся к ст. Свирь, расположена в 2 км от реки Свирь.
Около северной границы станции на ПК 1642 находится исток безымянного ручья,
впадающего в р. Важинка - правый приток р. Свирь. Расстояние от границ станции
до р. Важинка - не менее 2 км.
Постановлением Губернатора Ленинградской области № 19-пг от 26.01. 1999
водоохранная зона р. Важинка установлена шириной 300 м, прибрежная защитная
полоса -35-100 м. Длина Важинки - 123 км, в том числе по территории
Ленинградской области - 50 км.
Водоохранная зона р. Свирь - 700 м, прибрежная защитная полоса - 100 м.
Водоохранная зона ручья без названия 50 м.
Река Свирь соединяет два крупнейших озера Европы Онежское и Ладожское.
Большая часть водосбора реки расположена в пределах Карелии. Коэффициент
густоты речной сети собственно бассейна р. Свири составляет 0,52 км/км2.
В первую пятилетку на р. Свири сооружена Нижне-Свирская гидроэлектростанция, а
после войны Верхне-Свирский гидроузел.
Основной особенностью Свири является очень малая минерализация воды в
течение всего года. По величине общей жесткости воды р. Свири можно отнести к
очень мягким. В течение всего года жесткость ее не превышает 0,3 - 0,6 мг.экв/л.
Гидрографическая сеть района расположения станции представлена на рис. 2.
Территория железнодорожной станции Свирь, на которой намечены работы по
электрификации, находится за пределами водоохранных зон рек Свирь и Важинка,
поэтому существенного влияния на эти водотоки не прогнозируется.
Рис 2 Схема гидрографической сети в районе
ст. Свирь
1.4
Существующее
водоснабжение. Результаты изысканий прошлых лет
В настоящее время водоснабжение станции осуществляется путем забора
подземных вод скважинами №1, глубиной 50м (1959г бурения) и №2, глубиной 72м
(1974 г бурения). Скважины подключены к сети централизованного водоснабжения и
оборудованы погружными насосами ЭЦВ-5-6,3-80. Отбор воды составляет -77 м3/сут.
(по данным МПС). По данным государственной статистической отчетности в 2000г
ст.Свирь потребляла 20тыс. м3/год (54 м3/сут.)
Проектирование водозабора в пределах расположения существующих водозаборных
скважин не представляется возможным из-за невозможности организовать зоны
санитарной охраны (СНиП 2.04.02-84 п.10.1,2).
В 2001-2002г.г. Ленгипротрансом были проведены изыскания источника
водоснабжения в пределах участка выбранного совместно с представителем
водопользователя. Участок был выбран на расстоянии 0,9 км от водопотребителя.
Это расстояние было обусловлено предварительным расчетным показателем радиуса
охранных поясов (II - пояс должен
был иметь радиус около 0,2км; III -
пояс должен был иметь радиус около 1км). Наличие поверхностных источников
загрязнения в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84 и СанПиН 2.1.4.110-02
в зоне радиусом 0,2км (бактериологические и химические загрязнения) и 1км
(химические загрязнения) не обнаружено. Изучаемая территория (территория
лесопитомника) представляет собой площадку молодых посадок сосен и елей. При
изысканиях установлено, что первыми от поверхности залегают четвертичные
отложения с наиболее распространенной мощностью около 15-25 метров.
Четвертичные породы представлены в основном камовыми озерно-ледниковыми песками
валдайского оледенения. Водоносный горизонт, приуроченный к четвертичным
отложениям, имеет невыдержанную мощность, ограниченные запасы, плохое бактериологическое
состояние. По условиям циркуляции воды классифицируются как порововые. Уровни
воды залегают на различных глубинах: от нескольких метров (на возвышенных
участках) до выхода на поверхность в виде родников в низинах. Статический
уровень вод, приуроченных к четвертичным отложениям в скважинах № 13 и № 14
пробуренных в ноябре-декабре 2001г.(в осенне-зимний меженный период) был
отмечен на глубине- 2 м (абс. отм. уровня- 42,5м). Вода по типу
гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-натриевая. По минерализации-
ультрапресная, щелочная (рН-8,18), с высокой окисляемостью-12 мг/л, мягкая
(общая жесткость-1 мг-экв/л).
Водоносные комплексы коренных пород приурочены к нерасчлененным
отложениям девона- протерозоя, представленных переслаиванием алевролитов, глин
и песчаников.
Воды напорные. Ввиду тонкой слоистости пород и частого чередования
водоносных алевролитов и песчаников с водоупорными глинами при бурении
разведочных скважин отмечалось снижение статического уровня в зависимости от
глубины вскрытия пород. Уровень изменялся от нескольких метров до 20 м от
поверхности при глубине вскрытия водоносных пород-170м (скв. №14). Было
выделено условно две слоистые толщи, в дальнейшем именуемые: верхний-I горизонт и нижний-II горизонт. Граница проведена в
интервале 100-102м, в зоне развития преимущественно глинистых отложений. Верхний горизонт был опробован одиночными и кустовой
откачками из разведочных скважин 13,15,16,17 .
Таблица 1.
|
№ скважин
(интервал опробования)
|
Способ обработки
|
Угловой
коэффициент графика
|
Водопроводимость
|
Дебит
|
Мощ-ность
|
Коэф. фильтр.
|
|
скв13 (72м-100м)
|
S* - lg t/(T+t)
|
0,714
|
17,716
|
69
|
28
|
0,6
|
|
скв15 (70м-97м)
|
S* - lg t/(T+t)
|
1,54
|
12,834
|
108
|
27
|
0,5
|
|
скв17 (70м-100м)
|
S* - lg t/(T+t)
|
1,10
|
17,302
|
104
|
30
|
0,6
|
|
скв16 (20м-49м, *горизонт
20м-70м)
|
S* - lg t/(T+t)
|
1,82
|
3,016
|
30
|
50*
|
0,06
|
По химическому составу воды верхнего горизонта гидрокарбонатно-хлоридные
натриево-кальциевые, имеют минерализацию 239 мг/дм3. Общая жесткость
1,9 мг-экв./дм3. По водородному показателю классифицируются как
щелочные (рН - 8,1-8,2). Изучено соответствие других показателей подземных вод
СанПиН 2.1.4.1074-01. Нефтепродукты, СПАВ, нитраты и нитриты не превышают ПДК.
Содержание ГХЦГ- альфа изомеров, ГХЦГ-гамма изомеров, ДДТ, ДДЕ, 2,4Д кислоты
соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Содержание суммы ионов железа
составило 0,55 мг/л. Проба воды показала превышение бария-0,2 мг/л при норме до
0,1мг/л, а содержание бора в воде составило 0,71 мг/л при норме 0,5 мг/л.
Содержание других металлов: мышьяка, марганца, алюминия, кадмия, хрома, никеля,
цинка, меди, свинца, ртути, молибдена, бериллия, калия, кальция, магния,
натрия, стронция, селена, не превышает нормативных показателей, установленных
СанПиН 2.1.4.1074-01. Микробиологические исследования показали, что вода
соответствует нормативным показателям. По показателям радиоактивности вода
превышает норматив, установленный СанПиН 2.1.4.1074-01по суммарной объемная
активность альфа- излучающих радионуклидов - 0,26-0,30 Бк/л (норма 0,1 Бк/л),
но при детальном изучении изотопного состава установлено, что вода
соответствует критерию радиационной безопасности при использовании ее для
хоз.-питьевых целей. При выборе верхнего горизонта в
качестве источника водоснабжения необходимо было бы строительство водозабора
питьевой воды, состоящего из четырех эксплуатационных скважин: 3 -рабочих и 1
-резервной. Глубина скважин до 100м. Из-за низкой водообильности пород
расстояние между скважинами должно быть значительным (до 300м), что увеличило
бы размеры охранных поясов зоны санитарной охраны. Кроме этого,
предусматривалась бы очистка воды от бора и бария. Нижний горизонт был
опробован в ноябре-декабре 2001г разведочной скважиной № 14 (ПК1621+45 лево
942) в интервале 102-170м.
Таблица 2.
|
Ступени откачки
|
Статический
уровень, м
|
Динамический
уровень, м
|
Дебит, м3/сут (
л/с)
|
Удельный дебит, л/с*м
|
Понижение
уровня, м
|
Примечание
|
|
I
|
19,50
|
25,1
|
691 (8)
|
1,43
|
5,6
|
При этой откачке уровень
воды в скв.13неопускался
|
|
II
|
19,60
|
22,7
|
345 (4)
|
1,29
|
3,1
|
|
Таблица 3.
|
Скв
14-(горизонт-II)
|
Способ обработки
восстан. уровня
|
Угловой
коэффициент графика
|
Водопроводимость
|
Дебит
|
Примечание
|
|
|
C
|
м2/сут
|
м3/сут
|
|
|
I-понижение
|
S* - lg t/(T+t)
|
0,553
|
228,667
|
691
|
1 участок
графика
|
|
S* - lg t/(T+t)
|
1,143
|
110,633
|
-"-
|
2 участок
графика
|
|
II-понижение
|
S* - lg t/(T+t)
|
0,353
|
178,853
|
345
|
1 участок
графика
|
|
S* - lg t/(T+t)
|
0,714
|
88,424
|
-"-
|
2 участок
графика
|
Фильтрационные параметры нижнего горизонта значительно выше параметров
верхнего горизонта. Для обеспечения заявленной потребности в воде подземными
водами, приуроченными к нижнему горизонту достаточно строительство двух скважин
(рабочей и резервной), глубиной до 150м. Отрицательным фактором использования
вод нижнего горизонта является его значительная радиоактивность.
.5
Ожидаемое качество воды
По данным опробования разведочной скважины № 14 (2001-2002г) воды нижнего
горизонта - гидрокарбонатные натриево-кальциевые, имеют минерализацию 0,2 г/дм3,
общую жесткость 1,4 мг-экв./дм3. По водородному показателю
классифицируются как щелочные (рН -8,2). Изучено соответствие других
показателей подземных вод СанПиН 2.1.4.1074-01. Нефтепродукты, СПАВ, нитраты и
нитриты не превышают ПДК. Содержание ГХЦГ- альфа изомеров, ГХЦГ-гамма изомеров,
ДДТ, ДДЕ, 2,4Д кислоты, железа, бария, бора, мышьяка, марганца, алюминия,
кадмия, хрома, никеля, цинка, меди, свинца, ртути, молибдена, бериллия, калия,
кальция, магния, натрия, стронция, селена соответствуют требованиям СанПиН
2.1.4.1074-01. Микробиологические исследования показали, что вода также
соответствует нормативным показателям. По показателям радиоактивности вода
превышает норматив, установленный СанПиН 2.1.4.1074-01: по суммарной объемной
активности альфа- излучающих радионуклидов - 0,7-0,9 бк/л (норма 0,1 бк/л). При
детальном изучении изотопного состава установлено, что годовая эффективная доза
внутреннего облучения работников железной дороги за счет потребления питьевой
воды взрослым человеком не более 2л/сут в течение 250 дней в году, на ст.Свирь,
не превысит допустимый норматив 0,1мЗв.
1.6 Геологические
и гидрогеологические условия района
Участок ж.д. Идель-Свирь располагается преимущественно в пределах
юго-восточного края Балтийского щита, захватывая на крайнем юге Русскую
платформу. Собственно территория ст. Свирь относится к оконечности Русской
платформы.
Научастке ст.Свирь-ст.Томицы (км 287-410) залегают пород
песчано-глинистой терригенной толщи, представленные песчаниками, глинами,
алевролитами Петрозаводской и Шокшинской свиты (PR1-2 SК, pt).
В районе ст. Свирь распространены красноцветные песчаники девонского
возраста, относящиеся к отложениям Русской платформы.
Четвертичные отложения в рассматриваемом районе представлены ледниковыми
(gIII), флювиогляциальными (fIII), озерно-ледниковыми (lgIII), аллювиальными
(aIV) и техногенными отложениями (tIV).
Ледниковые отложения (gIII) представлены Осташковской мореной мощностью
3-20 м.
Флювиогляциальные отложения (fIII) представлены песками крупной и средней крупности с гравием, галькой и
редкими валунами. Имеют локальное распространение, встречены в районе ст.
Свирь.
Озерно-ледниковые отложения (lgIII) представлены суглинками, супесями и ленточными глинами с редкими
включениями гравия и гальки. Отложения залегают на моренных грунтах. Мощность
отложений 3-5 м.
Аллювиальные отложения (aIV)
литологически представлены песками от пылеватых до гравелистых с включением
гравия, гальки и валунов. Мощность их 1-4 м.
Техногенные отложения (насыпные грунты) (tIV) наблюдаются в виде авто- и железнодорожных насыпей,
а также земляных площадок под сооружениями, в том числе станций и поселков.
Насыпи в основном отсыпаны дренирующими грунтами (песками мелкими и средней
крупности). Фильтрующие насыпи отсыпаны валунным грунтом.
По схеме гидрогеологического районирования территория ст. Свирь
расположена в Ленинградском артезианском бассейне.
Эта часть Русской платформы представляет собой типичный артезианский
бассейн, в осадочном чехле которого господствуют порово-пластовые и
трещинно-пластовые воды, приуроченные к водоносным комплексам: четвертичных
отложений, девона, кембрия, протерозоя. Подземные воды этих комплексов характеризуются
господствующим распространением гидрокарбонатных, реже
хлоридно-гидрокарбонатных вод разного катионного состава.
Водоносный комплекс четвертичных отложений включает в себя много
горизонтов, как водоносных, так и водоупорных, сложенных ледниковыми валунно-галечниковыми
и гравийными песками, супесями, суглинками и межледниковыми осадками: песками,
ленточными супесями и суглинками. Мощность комплекса в среднем составляет 20-30
метров. Дебиты скважин составляют 0,19-3,3 л/с при понижениях уровня соответственно
от 5 до 19 м. Уровни воды залегают обычно на глубине 3-10 м. По химическому
составу воды пестрые, пресные. Жесткость от 0,3 до 4,4 мг-экв./л. В некоторых
пробах отмечается присутствие железа до 0,8 мг/л. Питание комплекса за счет
инфильтрации поверхностных вод, атмосферных осадков и частично за счет
перетекания из нижележащих напорных водоносных комплексов. Защищенность вод от
загрязнения слабая.
Верхнедевонский комплекс залегает непосредственно под четвертичными
отложениями. Водовмещающими породами служат песчаники, песчаные линзы и
прослои, заключенные в пестроцветную толщу. Мощность водоносных прослоев от 1-
до 15 метров. Верхнедевонский водоносный горизонт является слабоводоносным.
Удельный дебит скважин варьирует в интервалах 0,01 - 0,1 л/с.
По химическому составу воды гидрокарбонатно-кальциевые с сухим остатком
от 0,2 до 0,9 г/л и общей жесткостью от 2 до 10 мг-экв./л
Ниже залегают верхнекотлинские отложения (Vkt2), представленные переслаивающейся толщей глин,
алевритов и песчаников. По данным ФГУП "Петербургская комплексная
геологическая экспедиция" в районе ст. Свирь обводненные прослои
песчаников встречены в интервалах глубин 38- 61 м, 72 -91 м, 102 -149,5 м.
Мощность прослоев песчаников изменяется от 5 до 47,5 м (скв. №14).
Верхнекотлинский (вендский) водоносный комплекс, приуроченный к
одноименным отложениям, в пределах исследуемого участка на ст. Свирь,
характеризуется тем, что верхняя часть разреза мощностью 10-53 м представлена
чаще глинистыми породами, в которых встречаются прослои водоносных песчаников и
алевролитов, ниже залегают песчаники с редкими прослоями глин. Вскрытая
мощность до 142 м. Южнее (район Подпорожья) основной эксплуатационный горизонт
- верхнекотлинский пески и песчаники, которые залегают на глубине 115 - 190 м.
Воды верхнекотлинского (вендского) водоносного комплекса
порово-пластовые, напорные. Уровень воды устанавливается на глубине 9,3 - 18,0
м. Удельный дебит скажин изменяется от 0,04 до 1,43 л/с. Наиболее водообильные
отложения около ст. Свирь вскрыты скважиной № 14.
Подземные воды на рассматриваемом участке пресные с минерализацией 0,2 -
0,4 г/л. По составу преобладают гидрокарбонатные воды или
гидрокарбонатно-хлоридные кальциево-натриевые или со смешанным катионным
составом.
Ресурсы верхнекотлинского водоносного горизонта по заключению ФГУП
"Петербургская комплексная геологическая экспедиция" позволяют
получить требуемый для ст. Свирь объем воды. При проведении опытной откачки из
скважины №14 около ст. Свирь был получен дебит 691,2 м3/сут при
понижении уровня на 5,6 м, а из скважины №13 - 82 м3/сут при
понижении на 5,65 м. Допустимое понижение уровня в скважинах соответственно -
82 и 58,7 м.
В 6 - 8 км юго-восточнее рассматриваемого участка разведано и утверждено
месторождение подземных вод верхнекотлинского водоносного горизонта для
водоснабжения г, Подпорожье с запасами 17 500м3/сут. При
эксплуатации водоносного горизонта в г. Подпорожье с водоотбором в пределах 6 -
8 тыс. м3/сут. наблюдается снижение уровня подземных вод на 38 м, однако допустимое снижение уровня составляет
156 м. Сработка запасов подземных вод не происходит.
По заключению ФГУП "Петербургская комплексная геологическая
экспедиция" эксплуатация верхнекотлинского водоносного горизонта с
заданной водопотребностью на ст. Свирь не окажет негативного влияния на
действующие водозаборы. Горизонт защищен от поверхностного загрязнения.
.7 Методика
проектируемых работ
Опробование
скважин
После проведения буровых работ из скважин планируются откачки воды
эрлифтом с целью выявления соответствия дебита скважин проектным данным и
установления зависимости дебита от понижения.
Перед каждой откачкой планируется восстановление водообильности пород
путем промывки скважин чистой водой и прокачки эрлифтом в течении 1 суток до
полного осветления воды. После проведения промывки и прокачки необходимо будет
провести наблюдения за восстановлением уровня до статического. Далее скважины
опробуются откачками.
Опытные откачки, согласно СНиП 2.04.02-84*, производятся при двух
понижениях: с дебитом, равным пpоектному-312м3/сут и на 25% больше
его-365 м3/сут. Откачку следует продолжать после установления
динамического уровня на постоянной глубине в течение 1-2 суток (СНиП
2.04.02-84*). По опыту работ продолжительность одной одиночной откачки при
каждом понижении с восстановлением уровня до статического - 4 суток.
Планируется проведение групповой откачки в течение 1 суток, с суммарным дебитом
1350м3/сут (675 м3/сут - дебит скв№4, 675 м3/сут
-дебит скв.№5), для определения возможности восстановления противопожарного
запаса в объеме 1350 м3 за сутки.
Проектируемые откачки:
Одиночная откачка из скважины №4:
сут.(промывка, прокачка, восстановление) + 4сут (Понижение с
восстановлением) + 4сут.(IIонижение с восстановлением)= 10сут
Одиночная откачка из скважины №5:
сут.(промывка, прокачка, восстановление) + 4сут (Понижение с
восстановлением) + 4сут.(IIонижение
с восстановлением)= 10сут
Групповая откачка: 1сут. (скв.№4 и скв.№5)
Продолжительность опытных работ:
Скв.№4 =10сут.+1сут.=11сут.
Скв.№5 =10сут.+1сут.=11сут
Проектное
эксплуатационное понижение статического уровня воды в скважинах рассчитано по
формуле:
где
Q - эксплуатационный дебит, 312м3/сут;
R- приведенный
радиус, 366м (определен по данным изысканий 2001 г);
T проводимость пласта, 170м2/сут
(определена по данным изысканий 2001г);
r
радиус
водоприемной части скважины, r=
0.095м;
S-
понижение, S=1,6м
Учитывая, что статический уровень в критический период -20м, то
динамический уровень будет находиться на глубине-21,6м
Проектное понижение уровня воды в одной проектируемой скважине (без учета
взаимодействия скважин) и на расстоянии от нее при восполнении резервуаров
противопожарного запаса воды рассчитано по формуле:
, (2)
где
Q - дебит, 675м3/сут;
s-расстояние от оси
скважины, м;
R- приведенный
радиус, 366м;
T проводимость пласта, 170м2/сут;
|
s, м
|
0,095
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
90
|
120
|
|
S
|
5,2
|
2,3
|
1,8
|
1,6
|
1,4
|
1,3
|
1,1
|
0,9
|
0,7
|
Таким образом, скважины №4 и №5, планируются на расстоянии 60 м при
восполнении противопожарного запаса будут взаимодействовать. Дополнительное
понижение уровня за счет взаимодействия скважин составит 1,1 м. Суммарное
снижение статического уровня по каждой скважине составит 5,2м+1,1м=6,3м.
Динамический уровень будет находиться на глубине -26,3м. Между скважинами, на
серединной точке, понижение уровня составит: 3,2м, а уровень будет находиться
на глубине-23,2м.
Рекомендуемая глубина установки верхнего фланца насосов в скважинах:
м (ст. уровень)+6,3м (понижение при откачке с дебитом 675м3/сут)+3м
(амплитуда многолетнего колебания уровня)+1м (нормативно- рекомендуемое
погружение верхнего фланца насоса )
=20м+6,3м+3м+1м=30,3м ниже поверхности земли
В процессе откачек при каждом понижении уровня планируются замеры
динамического уровня воды со следующей частотой через 3, 5, 10, 15, 20, 30, 60
минут от начала опыта, в дальнейшем через каждый час до его окончания. Дебит скважин необходимо определять водомером или емкостью,
объем которой должен быть заполнен не менее чем за 60 секунд. Замеры дебита
будут производятся ежечасно. Динамический
уровень воды в скважинах будут замеряется с помощью электроуровнемера.
Химический анализ
В конце одиночных откачек из каждой скважины отбирут пробы воды на
химический, радиологический и бактериологический анализы воды. Методы отбора
проб по ГОСТу Р51592-2000, ГОСТу Р51593-2000 и ГОСТу 18963-73 и в соответствии
с методиками проведения анализов в выбранных лабораториях. Рекомендуемые виды определений и
методы консервирования проб воды для лаборатории ЦИКВ (Санкт-Петербург)
приведены в табл.4:
Таблица 4.
|
Емкость
|
Объем
|
Вид определения
|
Консервант
|
|
Стекл. бутылка
|
0,5л
|
Определение
ртути
|
2,5 мл ОСЧ HNO3 на 500мл воды
|
|
Стекл. бутылка
|
0,5л
|
Определение металлов:
алюминий, барий, бериллий, бор, ванадий, железо, кадмий, калий, кальций,
кобальт, кремний, магний, марганец, медь, молибден, мышьяк, натрий, никель,
олово, свинец, селен, серебро, стронций, сурьма, таллий, титан, хром, цинк
(28 показателей)
|
5 мл ОСЧ HNO3 на 500мл воды
|
|
п/э
|
3л
|
Химические показатели.
Определение: запах, привкус, цветность, мутность, водородный показатель,
щелочность, взвешенные вещества, сухой остаток, общая жесткость, окисляемость
перманганатная, углекислота, гидрокарбонаты, хлориды, сульфаты, нитраты,
нитриты, аммиак, фтор
|
нет
|
|
Стекл. бутылки
по 0,5л
|
2,5л
|
Органические показатели
Определение: нефтепродукты, фенольный индекс, ПАВ, летучие углеводороды,
хлор-органика
|
нет
|
|
п/э
|
3л
|
Определение суммарной
объемной активности альфа- излучающих радионуклидов. Определение суммарной объемной активности бета-
излучающих радионуклидов.
|
20 мл ОСЧ HNO3 на 1л воды
|
|
стекло
|
1л
|
Определение
радона-222
|
нет
|
|
п/э
|
15л
|
Природные изотопы: Объемная
активность урана-238, Объемная активность урана-234; Объемная активность
радия-226, Объемная активность радий-224; Объемная активность радия-228;
Объемная активность свинца -210; Объемная активность полония-210; Объемная
активность цезия -137 Объемная активность стронция-90
|
20 мл ОСЧ HNO3 на 1л воды
|
Следует отметить, что различные лаборатории используют различные методики
определения одних и тех же показателей, поэтому перед проведением работ в
выбранной лаборатории следует уточнить способ отбора проб, объем проб, методы
консервирования. Дополнительно, согласно "Методическим рекомендациям
радиологического контроля питьевой воды", 2000г (табл.4) необходимо определение
содержания изотопов тория -232,230,228. По окончанию откачек, при каждом понижении, планируются наблюдения за
восстановлением уровня воды до статического с той же частотой, что и при
откачках. В процессе работ ведется журнал опытной откачки.
2. Техническая
часть
Бурение эксплуатационно-разведочных скважин проектируется провести в
Подпорожском районе Ленинградской области. Бурение планируется проводить
установкой УРБ-2А2 без отбора керна по всей глубине.
Литологический разрез пород, слагающих объект работ представлен породами II - V категорий по буримости.
Ожидаемый дебит скважины - 15 м3 / час.
Коэффициент фильтрации - 7 м / сут.
Статический уровень воды - 20 м.
Динамический уровень воды - 21,6 м.
Проектом предусматривается бурение 2 скважин общим объемом 300 м.
Таблица 5. Основные физико-механические свойства
горных пород
2.1
Проектная конструкция
скважин и производство работ
Конструкция скважины - это совокупность количества обсадных колон, их
диаметра и глубины спуска, а также способы обстановки обсадных колон. Основными
факторами, определяющими конструкцию скважины, являются ее целевое назначение,
требуемый конечный диаметр, геолого-технические условия и глубина бурения.
Конструкция скважины должна быть экономной и рациональной, то есть обеспечивать
безаварийную проходку с высокими технико-экономическими показателями. Диаметр
выбранных обсадных колонн и породоразрушающего инструмента определяем в
направлении снизу вверх, исходя из выбранного конечного диаметра скважины.
Проектный геолого-технический разрез скважин составлен на основе
фактического геологического разреза разведочной скважины №14, пробуренной
гидрогеологическим подразделением ОАО "Ленгипротранса" в
ноябре-декабре 2001г. Скважина №14 расположена на территории лесопитомника
(ПК1621+45 лево 942).
Скважины проектируются на эксплуатацию "нижнего горизонта"
водоносного комплекса, приуроченного к нерасчлененным отложениям верхнего
девона-протерозоя (котлинские слои). Глубина проектируемых скважин на станции
Свирь - 150 метров.
До глубины 3 м бурение ведется трех лопастным долотом диаметром 490мм,
устанавливается обсадная колонна (направление) диаметром 426мм.
До глубины 20 м (на всю мощность рыхлых четвертичных пород с углублением
в коренные породы) бурение ведется шарошечным долотом диаметром 394мм ,
устанавливается обсадная колонна диаметром 324мм. Затем проводится цементация
затрубья, трубы, диаметром 426мм, если возможно, перед цементацией извлекаются.
Далее разбуривается цементная пробка и до глубины 102 м бурение ведется
шарошечным долотом диаметром 295мм. Интервал 0-102м обсаживается трубами
диаметром 219мм. Затрубное пространство интервала 0-102м цементируется. Бурение цементной пробки и интервала 102-150м ведется долотом
диаметром 190мм.
Скважина оборудуется фильтровой колонной диаметром 146мм. Дырчатый фильтр
типа 1ФК-146 устанавливается впотай. Глухая надфильтровая труба устанавливается
в интервале 97-103 м. Отстойник в интервале 149-150м. Длина рабочей части -8м.
Конструкция скважины должна обеспечивать:
) возможность получения расчетного расхода воды;
) надежную изоляцию эксплуатационного водоносного горизонта от лежащих
выше водоносных горизонтов;
) установку фильтровой колонны в пределах водоносного горизонта;
) длительный срок эксплуатации и возможность проведения ремонта и
восстановления скважины.
При вращательном бурении с промывкой и небольшой глубине залегания
водоносного горизонта (80-100м) в большинстве случаев применяется одноколонная
конструкция скважины. Для защиты устьевой части скважины от размыва и
обрушения, а также придания ей вертикального направления используют верхние
обсадные колонны труб - направляющая колонна или кондуктор. Кроме того, эти
колонны защищают скважину от проникновения в неё загрязнённых поверхностных вод.
Пространство между кондуктором и стенкой скважины цементируется или изолируется
глиной.
Промежуточными обсадными колоннами перекрывают промежуточные водоносные
горизонты вскрытые по ходу бурения и не принимаемые к эксплуатации и в случае
глубоких скважин для обеспечения самой возможности крепления ствола скважины
большой глубины (телескопические выходы обсадных колонн).
2.2
Выбор типа фильтра и
расчет его основных параметров
Расчет фильтра заключается в определении его диаметра и длины
водоприемной части. При мощности водоносного горизонта 5 м. и более м диаметр
фильтра Dф можно определить по формуле С. К. Абрамова:
мм (3)
где 
- наружный диаметр фильтра, мм; Q - дебит скважины, м3/ч;
- длина рабочей части фильтра, м; 
- коэффициент фильтрации, м/сут.
143 мм.
По полученному значению выбираем ближайшее фактическое значение наружного
диаметра фильтра и тип самого фильтра.
Наружный диаметр фильтра - 146 мм
Диаметр долота для бурения под данную колонну найдем по формуле
, (4)
где 
-зазор между стенками ствола скважины и обсадной трубой =5-20мм.
мм (Применяем долото диаметром 190мм)
Внутренний диаметр эксплуатационной колонны Dэк.вн найдем по формуле.
, (5)
где 
зазор между долотом и эксплуатационной колонной 
мм.
мм (наружный диаметр 219мм).
В качестве обсадных труб применяются стальные трубы, соединяющие с
помощью резьбового соединения "труба в трубу. Диаметр долота находится
аналогично, но значение , для интервалов, где предусматривается цементирование,
принимается равным 35 мм.
мм (Применяем долото диаметром 295мм) (6)
Кондуктор диаметром 324 мм устанавливается на глубину 20м. Бурение под
кондуктор ведется шарашечным долотом диаметром 394 мм.
Направление диаметром 426 мм устанавливается на глубину 3м. Бурение под
Направление ведется трех лопастным долотом диаметром 490 мм.
Чтобы песок и другие частицы пород не попадали в скважину, кольцевой
зазор между надфильтровыми трубами, устанавливаемые впотай, и обсадными трубами
уплотняют специальным сальником.
2.3 Выбор
бурового инструмента и оборудования
Обеспечение необходимым оборудованием, инструментом, материалами и
различными ремонтными услугами будет осуществляться с центральной базы ГРП
" ЗАО Полюс".
В соответствии с выбранным способом бурения и конструкцией скважины, в зависимости
от физико-механических свойств горных пород и условий отбора керна был
произведён выбор бурового инструмента. Буровой инструмент подразделяется на
технологический, вспомогательный.
Технологический включает в себя: буровые долота и бурильные трубы.
Долота выбираются в зависимости от категории пород по
буримости и от их физико-механических свойств. На интервале 0-3 м используем
трех лопастное долото 490 С, предназначенного для бурения пород средней
твердости. Интервал 3-20 м проходим с применением шарошечного долота 394 М-ЦВ,
предназначенного для бурения пород мягкой с пропластками средней твердости.
Интервал 20-102 м проходим с применением шарошечного долота 295 С-ЦВ,
предназначенного для бурения пород средней твердости. Интервал 102-150 м
проходим с применением шарошечного долота 190 С-ЦВ, предназначенного для
бурения пород средней твердости.
Таблица 6.
Техническая характеристика породоразрушающего инструмента
|
Интервал бурения
|
Тип П.Р.И.
|
Диаметр, мм
|
Категория по
буримости
|
Абразивность
|
|
0-3
|
С
|
490
|
II
|
-
|
|
3-20
|
М-ЦВ
|
394
|
V
|
мало абразивные
|
|
20-102
|
С-ЦВ
|
295
|
|
Мало абразивные
|
|
102-150
|
С-ЦВ
|
190
|
|
мало абразивные
|
Бурильные трубы служат для: соединения колонкового снаряда с вращателем
бурового станка, подачи бурового снаряда по мере углубления скважины и замены
породоразрушающего инструмента, передачи на породоразрушающий инструмент осевой
нагрузки и крутящего момента, подачи на забой промывочной жидкости.
Таблица 7. Техническая характеристика бурильных
труб СБТ-60,3
|
Параметры
|
Значения
|
|
Толщина стенки,
мм
|
5,1
|
|
Наружный диаметр
трубы, мм
|
|
Наружный диаметр бурильного
замка, мм
|
80
|
|
Внутренний диаметр
бурильного замка, мм
|
50
|
|
Длина труб, мм
|
5000
|
|
Масса 1 м трубы,
кг
|
7,0
|
Вспомогательный инструмент применяется при проведении спуско-подьемных
операций с буровым снарядом.
Обсадные трубы применяются для закрепления неустойчивых стенок скважины,
разъединения пластов горных пород. В соответствии с тяжелыми условиями работы
обсадные трубы изготавливаются из стали группы прочности С и Д с пределом
прочности 550 и 650 МПа.
Таблица 8.
Техническая характеристика обсадных труб
|
Параметры
|
1
|
2
|
3
|
|
Наружный диаметр
трубы, мм
|
426
|
324
|
219,1
|
|
Внутренний
диаметр трубы, мм
|
406
|
304,9
|
201,3
|
|
Толщина стенки
трубы, мм
|
10,0
|
9,5
|
8,9
|
|
Масса 1 м трубы,
кг
|
102,7
|
73,6
|
46,3
|
|
Длина муфты, мм
|
229
|
203
|
196
|
|
Масса муфты, кг
|
37,5
|
23,4
|
16,2
|
|
Наружный диаметр
муфты, мм
|
451,0
|
351,0
|
244,5
|
Таблица 9.
Техническая характеристика насоса НБ4-320/63
|
Параметр
|
Значение
параметра
|
|
Подача, л/мин
|
32; 55; 105;
125; 180; 320
|
|
Наибольшее
давление, МПа
|
6,3; 6,3; 6,3;
6,3; 5,5; 3
|
|
Диаметр
плунжера, мм
|
45,80
|
|
Число плунжеров,
шт
|
3
|
|
Длина хода
плунжера, мм
|
90
|
|
Масса с
двигателем, кг
|
1250
|
Для работ в наших условиях подходит погружной центробежный насос ЭЦВ-6 -
16 - 75. Техническая характеристика насоса ЭЦВ-6 - 16 - 75 представлена в
табл.6.
Таблица 10. Технические данные погружного
центробежного насоса ЭЦВ - 6 - 16 - 75.
|
Подача, м3/ч
|
16
|
|
Напор, м
|
75
|
|
Тип
электродвигателя
|
ПЭДВ 2,8 - 114;
мощность 2,8 кВт
|
|
Напряжение, В
|
380
|
|
Диаметр обсадной
колонны, мм
|
Не менее 122
|
|
Масса, кг
|
60
|
|
Длина, м
|
1,2
|
|
Диаметр, мм
|
142
|
|
Герметичный
оголовок
|
ОГ - 51
|
Динамический уровень установился на отметке 21,6 м (от устья скважины).
Насос устанавливается на 10 м ниже, следовательно, насос устанавливается на
отметке 31,6 м.
Установка
разведочного бурения УРБ-2А-2
Установка разведочного бурения УРБ-2А-2 предназначена
для бурения сейсмических и структурно-картировочных скважин на нефть и газ
вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой, продувкой или
транспортированием разрушенной породы на поверхность шнеками. Установка может
использоваться при инженерно-геологических изысканиях.
Техническая характеристика установки УРБ-2А-2
Номинальная глубина бурения, м:
сейсмических скважин………………………………. 100
структурно-картировочных скважин …………….. 200
при продувке забоя воздухом ……………………..30
при шнековом бурении ……………………………..30
Начальный диаметр скважины, м……………………190
Конечный диаметр скважины, мм, для скважин:
сейсмических …………………………………………118
структурно-картировочных ………………………….93
Диаметр скважин, мм:
при бурении с продувкой воздухом ………………...135
при шнековом бурении ………………………………135
Тип вращателя ……………………………..Подвижный
Частота вращения инструмента, об/мин:
; 225; 325
Ход вращателя, мм ………………………………5200
Момент силы вращателя
(при давлении в гидросистеме 8,3 МПа), Н-м 706
Привод вращателя от аксиально-поршневого гидромотора.
Давление в гидросистеме, МПа:
Рабочее ……………………………………………..8,3
максимальное кратковременно допустимое ….12,25
Тип механизма для спуска,
подъема и подачи инструмента: Домкрат гидравлический с
полиспастной системой.
Максимальная грузоподъемная сила, Н (при давлении
9,3 МПа) .............................. ……………39 250
Усилие вниз, Н (при давлении 8,3 МПа)….…25 000
Скорость подъема инструмента, м/с ………….0- 0,6
Скорость спуска и подачи инструмента, м/с….0 - 1,1
Тип мачты ........................... Сварная с
гидравлическими
опорными домкратами.
Грузоподъемная сила мачты, кН …………….58,8
Диаметр бурильных труб, мм …………….60,3
Длина бурильных труб, м ………………………..4,5
Тип бурового насоса .......... ……………. НБ4-320/63
Подача, М3/с ....................... ……………..0,012
Давление, МПа..................... ……………...2,82
Транспортная база установки ……………………Автомобиль ЗИЛ-131
Габаритные размеры установки в транспортном положении,
мм:
длина …………………………………………………7850
ширина ……………………………………………….2450
высота ………………………………………………… 3030
Максимальная полная масса установки, кг………10400
Максимальная полная масса прицепа, кг………….4000
Максимальная скорость передвижения установки, км/ч:
по асфальтированному шоссе …………………..50
по грунтовым дорогам ...... ………………….30
Уровень шума при работе установки
(у пульта бурового мастера): дБ, не более ……… 90
Все механизмы, входящие в установку УРБ-2А-2,
смонтированы на собственной раме, прикрепленной к шасси автомобиля, и
приводятся в действие от его двигателя. Установка имеет перемещающийся
вращатель с гидроприводом, который используется в процессе бурения, наращивания
бурильного инструмента без отрыва его от забоя и выполняет совместно с
гидроподъемником работу по спуско -подъему инструмента и его подачу при
бурении. Мощность и кинематика вращателя обеспечивают также свинчивание
-развинчивание бурильных труб, благодаря чему отпадает необходимость в
специальных механизмах для этой цели. Управление установкой полностью
гидрофицировано, в том числе подъем и опускание мачты. Оно сконцентрировано на
пульте бурильщика. Конструкцией установки предусматривается возможность бурения
скважин с очисткой забоя промывкой или продувкой, для чего на ней монтируется
буровой насос или компрессор, а также бурение шнековым способом.
Рисунок 3.
- автошасси ЗИЛ-131;2- насос НБ4-320/63 со шлангами;3- коробка
раздаточная с гидронасосами;4- бак масляный с обвязкой и блоком фильтров;5-
пульт управления;6- мачта с верхними и нижними роликами;7- гидродомкрат;8-
талевая система;9- вращатель с гидродомкратом и маслоприводом;10- элеватор для
труб диаметром 60,3 мм;11- механизм подъема и спуска мачты;12- ролик;13-
опорные гидродомкраты;14- башмаки;15- рама со стойками;15- коробка отбора
мощности.
2.4 Выбор промывочной жидкости
Одним из основных факторов, определяющих эффективность бурения скважин в
разнообразных горно-геологических условиях, является выбор промывочного агента
и его параметров, это позволяет оптимизировать технологию промывки скважин. Выбор типа промывочной жидкости определяется
геолого-техническими и гидрогеологическими условиями бурения, составом и
свойствами проходимых пород, способом бурения, опытом буровых работ. При бурении интервала от 0 до 150 м планируется применять в
качестве очистного агента глинистый раствор. Плотность 
вязкость 
водоотдача 
30 
, динамическое напряжение сдвига τ0=3Па, h=0,02 Па×с. Данный раствор применяется для бурения в средне устойчивых
породах. Свойства промывочной жидкости планируется регулироваться в процессе
бурения .
.5 Технология
бурения
В соответствии с выбранным способом бурения, типом породоразрушающего
инструмента и условиями бурения разрабатывается оптимальный режим бурения для
каждого типа породоразрушающего инструмента по интервалам глубин в соответствии
с физико-механическими свойствами горных пород.
Основными факторами технологического режима бурения являются осевая
нагрузка на забой, скорость вращения породоразрушающего инструмента.
Интервал 0-3м,
Для данного интервала расчет режимных параметров не производится.
Частота вращения для данного интервала принимается 140об/мин, так как это
минимальная частота для данной буровой установки.
Осевая нагрузка создается за счет гидросистемы станка и крутящего момента
вращателя.
Данный интервал бурится без промывки шнековым способом.
Для расчета технологического режима бурения шарошечного долота
применяются следующие формулы (долото диаметром 394 мм):
Интервал 3-20 м :
Осевая нагрузка :
Р = Руд * D, кН,
(7)
где: Руд - удельная нагрузка на 1 см диаметра долота, кН
D -
диаметр долота, см.
Р=20*39,4=79 кН,
Скорость вращения долота :
= 60 * vокр / 3,14 * D, об/мин, (8)
где: vокр - окружная скорость вращения долота,
м/сек;
D -
диаметр долота, м
= 60*1,5/3,14*0,394=72 об/мин (принимаем 140 об/мин),
Расход промывочной жидкости определяем по формуле
л/мин, (9)
где qуд-удельный расход на один см диаметра
долота, D-диаметр долота, см.
л/мин (принимаем 320 л/мин),
Расчёт технологического режима бурения долота диаметром 295 мм:
Интервал 20-102 м :
Осевая нагрузка:
Р=20*29,5=59 кН,
Скорость вращения:
=60*1,2/3,14*0,295=80 об/мин (принимаем 140 об/мин),
Расход промывочной жидкости
л/мин (принимаем 180 л/мин),
Расчет технологического режима бурения долота диаметром 190 мм:
Интервал 102-150 м :
Осевая нагрузка:
Р=20*19=38 кН,
Скорость вращения долота:
=60*1/3,14*0,19=100 об/мин (принимаем 140 об/мин),
Расход промывочной жидкости:
л/мин (принимаем 180 л/мин),
Таблица 11.
Технологические режимы
|
Тип ПРИ
|
Dнар,
мм
|
Р, кН
|
n, об/мин
|
Q, л/мин
|
|
С
|
490
|
-
|
140
|
-
|
|
М-ЦВ
|
394
|
79
|
140
|
320
|
|
С-ЦВ
|
295
|
59
|
140
|
180
|
|
С-ЦВ
|
190
|
38
|
140
|
180
|
2.6 Расчет потребной мощности для бурения на предельную
глубину
Расчет мощности двигателя
Мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения,
складывается из трех основных составляющих:
, кВт, (10)
где Nз - мощность затрачиваемая на забое; Nт - мощность затрачиваемая на вращении колоны бурильных
труб, кВт; Nст - мощность, расходуемая в
трансмиссии, кВт.
Определение мощности на забое:
, кВт, (11)
где Р - осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент, даН; n - частота вращения бурильного
снаряда, об/мин; D - диаметр
долота, м; m - коэффициент
трения долота о породу забоя, m = 0,15.
15 кВт,
Расчет мощности на вращение колонны бурильных труб в скважине:
Nт = Nхв + Nдоп, кВт, (12)
где Nхв - мощность на холостое вращение,
кВт; Nдоп - мощность, затраченная на вращение
зажатой части буровой колоны, кВт..
Nдоп = 2,45·10-4·d·Р·n, кВт, (13)
где d -
радиальный зазор, м.
. Определение радиального зазора:
, м, (14)
d = (0,190 - 0,0603) / 2 = 0,07 м,
Nдоп = 2,45·10-4·0,07·3800·140
= 8 кВт,
Граница зон частот вращения колонны бурильных труб определяется по
формуле:
, об/мин, (15)
n0 = 0,32·103 (0,060,)2
/ 0,07 = 21 об/мин; (16)
т.к. n > n0 то Nхв:
хв = kс ·(2 · 10-6 · q · d · n2 + 0.8 · 10-3 · q · d2
· n) · L, кВт, (17)
где kс - коэффициент, учитывающий влияние смазки и
промывочной жидкости kc = 1,0;
q -
масса 1 метра бурильной колонны, кг; q=6,05 кг L - глубина
скважины, L = 150м.
хв =1,0· (2·10-6·6,05·0,07·1402+0,8·10-3·6,05·0,06032·140)
·150 = 3,3 кВт,
Nт = 3,3 + 8 = 11,3 кВт,
Определение мощности двигателя, расходуемой в трансмиссии и других узлах
бурового станка:
ст = Вс · n,
кВт, (18)
где Вс - опытный коэффициент, характеризующий переменные
потери в станке (20%),
ст = 0,02 · 140 = 2,8 кВт,
N = 8+
11,3 + 2,8 = 22,1 кВт,
Для бурения скважин применяется буровая установка УРБ-2А2, максимальная
мощность привода которой составляет 130 кВт. В данном случае потребуется всего
22,1 кВт.
2.7
Определение давления
нагнетания насоса
Определим потребное давление в насосе на максимальную глубину скважины
=150 м при диаметре 190 мм; промывка глинистым раствором ρ=1200 кг/м3.
Для обеспечения циркуляции промывочного агента в заданном количестве
насос должен развивать давление, достаточное для преодоления гидравлических
сопротивлений, встречающихся во всех звеньях циркуляционной системы. Давление,
которое должен создавать буровой насос 
при прокачке промывочного агента,
складывается из суммы потерь давления в Па.
, (19)
где k=1,3-1,5-коэффициент, учитывающий
необходимость запаса давления на преодоление дополнительных сопротивлений при
зашламовании скважины; p1-потери давления в бурильных,
утяжеленных и ведущей трубах; p2-потери давления в кольцевом
пространстве скважины; p3-потери давления в соединениях
бурильных труб; p4-потери давления в долоте; p5-потери давления в шланге и вертлюге - сальнике.
Решение. Определим критическую скорость 
по формуле
(20)
м/c,
Для вычисления фактической скорости течения находим:
Наиболее напряженный участок работы насоса 150 м, где расход насоса составляет
180 л/мин.
м3/с,
Внутренний диаметр бурильных труб dв=0,05 м
Тогда найдем среднюю скорость течения жидкости по трубам
по формуле
, (21)
1,2 м/c.
Так как >
, режим течения ламинарный.
Обобщенный параметр Рейнольдса находим по формуле
, (22)
3120.
Коэффициент сопротивления вычисляем по формуле
, (23)
.
Тогда потери давления в трубах определим по уравнению
, (24)
0,09МПа,
Для определения потерь давления в кольцевом пространстве находим
фактическую скорость течения 
по формуле
, м/c,
(25)
0,18 м/c,
Так как <в кольцевом пространстве режим течения ламинарный. Обобщенный
параметр Рейнольдса для кольцевого пространства вычислим по уравнению
, (26)
105
Коэффициент сопротивления 
=64/105=0,6.
Тогда потери давления в кольцевом пространстве находим из выражения
, МПа (27)
=0,02 МПа
Определим потери давления в соединениях бурильной колонны по формуле
, (28)
где 
коэффициент местного сопротивления; 
-число соединений в колонне;
, (29)
где ак-опытный коэффициент ак=2; d0-диаметр наименьшего проходного отверстия d0=0,05,м
13,7
Число соединений в колонне
(30)
(принимает 30 шт)
МПа
Если на основе практических рекомендаций принять потери давления в долоте
p4=0,05 МПа и потери давления в нагнетательном шланге и
вертлюге- сальнике p5=0,15 МПа, то суммарные потери
давления с учетом коэффициента запаса k=1,3 составят
МПа
Вывод: Давление, которое должен развивать насос при прокачке промывочной
жидкости должно быть не менее 1,97 МПа. Выбранный насос НБ4-320/63 удовлетворяет
данным условиям.
2.8 Расчет
колонны бурильных труб на прочность
Геометрические характеристики при бурении:
Площадь поперечного сечения тела трубы:
(31)
где d- наружн. диаметр бурильной трубы м; d1- внутр. диаметр БТ м,
(32)
Полярный момент сопротивления кручению:
(33)
(34)
Осевой момент инерции:
(35)
(36)
Осевой момент сопротивления при изгибе:
(37)
(38)
Масса 1 м бурильных труб в сборе:
Число свечей в колонне:
(39)
где L- глубина скважины, м; lСВ - длина свечи, lСВ=5м;
Число муфт:
. (40)
Для СБТ-60,3 в сборе q=
.
Для УБТ-89 в сборе q=
, L=4,62м, m=167кг
Расчет необходимой длины УБТ-89:
, (41)
где 
нагрузка на ПРИ, даН; 
масса 1м УБТ-89, 
кг/м; 
коэффициент (
), 
Длина сжатой части колонны:
, (42)
где нагрузка на ПРИ, Н; 
плотность промывочного агента [кг/м3],
для глинистого раствора 
; 
плотность материала труб [кг/м3], для сплава Д 
;
-средний зенитный угол скважины;
По данным табл.11 ( по Михайловой ) у труб из сплава Д:
Расчет коэффициента прочности для верхнего сечения колонны бурильных труб
при действии статических нагрузок ( в расчеты принимаем максимальную глубину
скважины - проектную 150м ):
Вес, растягивающий колонну бурильных труб в процессе бурения:
Напряжения растяжения:
(43)
Мощность, передаваемая от станка на ПРИ: 
из предыдущей главы
Угловая скорость колонны:
(44)
Крутящий момент:
(45)
При проведении расчета на статическую прочность рекомендуется увеличить
расчетный крутящий момент на 20-30%
, (46)
Касательные напряжения:
, (47)
Коэффициент запаса прочности в верхнем сечении у устья скважины:
(48)
Полученный коэффициент запаса прочности в верхнем сечении у устья
скважины в процессе бурения находится в допустимых пределах.
Расчет колонны бурильных труб для сечения I-I на глубине 150 м
от устья скважины и в нулевом сечении на выносливость:
Вес колонны бурильных труб для сечения I-I
, (49)
где 
расстояние от устья скважины до рассматриваемого сечения, м.
Напряжение растяжения:
(50)
Стрела прогиба:
(51)
где 
диаметр ПРИ, м.
Длина полуволны:
, (52)
где 
расстояние от нулевого сечения до рассматриваемого.
,
Напряжение изгиба в сечении I-I:
, (53)
где Е - модуль продольной упругости, для стали 
Па,
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Крутящий момент:
(55)
При проведении расчета на статическую прочность рекомендуется увеличить
расчетный крутящий момент на 20-30%
(56)
Касательные напряжения:
, (57)
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
(58)
Суммарный коэффициент запаса прочности в сечении I-I:
(59)
Полученный коэффициент запаса прочности находится в допустимых пределах.
Полуволна для бурильных труб в нулевом сечении:
(60)
(61)
Напряжение изгиба:
(62)
Запас прочности по нормальным напряжениям
(63)
Полученный коэффициент запаса прочности в нулевом сечении находится в
допустимых пределах.
2.9 Расчет
эрлифта
Для расчета эрлифта определяют глубину погружения
смесителя, давление воздуха, расход воздуха и размер воздухоподающих и
водоподающих труб. Глубина погружения смесителя зависит от динамического уровня
и определяется отношением:
К=Н/h
где Н-глубина погружения смесителя, м; h-динамический уровень, м.
Чем больше К, тем меньше расход воздуха на 1 м3
жидкости. В то же время чем больше К, тем глубже надо
погружать смеситель и тем больше необходимо сжать воздух, чтобы преодолеть
гидростатическое давление столба жидкости и высотой Н. Поэтому, исходя из экономических соображений, с
увеличением глубины динамического уровня значение к уменьшают. Ориентировочные
значении К, определенные опытным путем,
При опытных откачках иногда приходится брать меньшие
значения К, вследствие чего расход воздуха возрастает.
Таблица 12. Значения
коэф. глубины погружения смесителя
|
Н
|
8
|
15
|
25
|
30
|
40
|
50
|
60
|
|
К=Н/h
|
2,6
|
2,3
|
1,8
|
1,6
|
1,4
|
1,35
|
1,25
|
Таблица 13. Отношение глубины смесителя к высоте подъёма воды
|
ho
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
|
HI h0
|
3,0
|
1,8
|
1,6
|
1,4
|
1,3
|
1,17
|
1,14
|
1,0
|
В соответствии с табл.8, выбираем глубину погружения
Н=38м. Таким образом, давление сжатого воздуха должно быть не менее 0,38 МПа.
Компрессор должен подавать воздух под давления 0,38+ Δр МПа (Δр-давление, необходимое для
преодоления сопротивления при проходе воздуха через воздухопровод). Обычно, Δр составляет около 0,05 МПа. Тогда
полное давление р1=0,43МПа.
Удельный расход воздуха:
o=k∙h0/23lg(H+10)10, (64)
Uo=2,1∙21/23lg(38+10)10=2,7
м3,
K=1,8+0,
0164∙ h0, (65)
K=1,8+0,
0164∙21=2,1
Где h0 - высота подъема жидкости от нижнего
(динамического) уровня до уровня излива, м;
Для подъема100 м3/ч воды потребуется 270 м3/ч
воздуха, что составит в секунду 0,1 м3. Расход в секунду воздуха и воды q0+q=0,1+0,03=0,13 м3
Принимая скорость движения смеси у излива, равной 7м/с, получим площадь
сечения водоподъемной трубы:
ω=( q0+q)/v0, (66)
ω=0,13/7=1,8 дм2,
где v0- скорость движения воздуха в воздухопроводящей трубе
Внутренний диаметр водоподъемных труб:
, (67)
=1,5дм
Выбираем трубы 146/130 мм с муфто-замковыми соединениями
Диаметр воздухопроводных труб выбираем из расчета скорости движения
сжатого воздуха 10 м/с. Расход воздуха, приведенного к 0,1 МПа, q0=0,1 м3/с=100л/с. Рабочий расход сжатого
воздуха:
q1=q0(p0/p1) (68)
q1=100(1/4,1)=20 л/с,
где p0- давление воздуха при изливе, Па, (p0=1)
Сечение воздухопровода:
f= q0/v1
(69)
f=
20/100=0,2 дм2,
Диаметр воздухопадающих труб:
(70)
=0,6дм,
Выбираем трубы 60/50.
.10
Расчет цементирования
скважин
Цементирование производят для изоляции водоносных пластов, вскрытых при
бурении скважин, удержания обсадной колонны в подвешенном состоянии, защиты
обсадной колонны от коррозии, ликвидации поглощений промывочной жидкости.
Из существующих способов цементирования в практике бурения скважин на
воду чаще всего применяют наиболее простой - способ одноступенчатого цементирования.
Примем водоцементное соотношение 0,3, тогда плотность цементного раствора
2000 кг/м3.
Объем цементного раствора определяется по формуле:
м3 (71)
где 
-
коэффициент, учитывающий разработку ствола скважины, (= 1,1 - 1,3); 
- диаметр скважины, м; 
- высота тампонажного раствора в скважине, м; 
- наружный диаметр обсадных труб, м, 
- внутренний диаметр обсадных труб,
м, 
- высота цементной пробки в
скважине, м.
|
 м3
|
|
Объем продавочной жидкости определяется по формуле:
|
 м3
|
(72)
|
где 
-
длина колонны обсадных труб, м; 
- внутренний диаметр обсадных труб, м.
|
 м3
|
|
Масса сухого цемента, необходимая для приготовления такого объема
цементного раствора, рассчитывается по формуле:
|
 кг
|
(73)
|
где 
- коэффициент, учитывающий потери цемента при затаривании
смесительных машин и приготовлении раствора, (= 1,1); 
- расход сухого цемента на 1 м3
раствора, кг.
кг (74)
где 
- плотность цементного раствора, кг/м3; 
- водоцементное отношение, т. е. отношение массы воды к массе
сухого цемента в 1 м3 раствора.
кг
кг
Объем воды для приготовления цементного раствора определяется по формуле:
м3(75)
где 
- суммарное количество твердой фазы сухого цемента;
- плотность воды.
м3
Продолжительность цементирования определяется по формуле:
мин (76)
где
м3; 
- объем продавочной жидкости; 
- объем цементного раствора; 
- производительность цементировочного
агрегата, максимальная для условий расчета; 
- подача цементировочных насосов при
продавке, обеспечивающая необходимую скорость восходящего потока в заколонном
пространстве 
, (= 1,5 - 2 м/с).
м³/с (77)
м³/с
мин
Время начала загустевания цементного раствора должно быть больше
продолжительности цементирования 
где 
- резерв времени (
мин). Поэтому принимаем время начала
загустевания 
мин.
В качестве оборудования для производства цементных работ принимается
цементировочный агрегат ЗЦА-400.
Качество цементирования зависит не только от правильности подбора вида
цемента, состава и свойств цементного раствора, но и от других факторов
связанных со спецификой процессов, происходящих в условиях скважин.
3. Специальный раздел проекта
3.1 Промывка через рабочую поверхность
Если вода нагнетается через бурильные трубы внутрь фильтра, то
промывается рабочая поверхность, через которую вода поступает в зафильтровое
пространство. Такая промывка обеспечивает лучшую разглинизацию самого фильтра,
главным образом его верхней части. Однако разглинизация пласта и удаление
глинистого раствора происходит менее эффективно. Чтобы избежать излива воды
через внутреннее сечение водоподъемной колонны, в верхней ее части
устанавливают сальник. Промывку заканчивают при полном поглощении или резком
уменьшении промывочной жидкости, изливающейся на поверхность, а также при
осветлении выходящей воды и интенсивном выносе песка на поверхность. Для
интенсификации водоотдачи напорных водоносных пластов, представленных
мелкозернистыми илистыми песками, применяют промывку скважин через водоприемную
поверхность с одновременной откачкой эрлифтом.
После установки фильтровой колонны бурильные трубы
опускают в скважину до глубины, на которой находится середина фильтра. В
скважине также устанавливают трубы эрлифта. Первоначально производится промывка
скважины чистой водой, подаваемой буровым насосом. После 2-3 ч промывки
производят откачку скважины эрлифтом, периодически включая насос. Обработку
скважины таким способом продолжают несколько смен.
Если водоносный горизонт представлен мелкозернистыми
песками, откачку скважины начинают небольшим количеством воздуха, подаваемого в
скважину, или минимальным погружением в скважину воздушных труб эрлифта. При
некотором осветлении промывной воды, а также при выносе мелких частиц песка из
пласта промывку приостанавливают и продолжают только откачку эрлифтом до
полного осветления воды и стабилизации динамического уровня и дебита скважины,
что свидетельствует о восстановлении водоносного горизонта.
Более высокая степень наружной разглинизации
водоносных пластов достигается поинтервальной промывкой через водоприемную
поверхность с помощью пакеров, которые обеспечивают локализацию гидродинамического
потока и увеличение его кинетической энергии на ограниченном участке фильтровой
колонны.
На рис. 21, а представлено промывное устройство с
пакерами, разработанное трестом "Промбурвод". Устройство навинчивают
на нижний конец колонны бурильных труб, опускают в скважину, устанавливают
внутри фильтра и от бурового насоса нагнетают в него воду под давлением 5 МПа.
Вода проникает в резиновые манжеты 3, раздувает их и прижимает к поверхности
фильтровой трубы, изолируя таким образом участок, расположенный между
манжетами. При достижении заданного давления клапан 7 открывается и вода через
отверстия 8 поступает внутрь фильтра. По окончании процесса разглинизации,
который продолжается на каждом изолированном участке 10-15 мин, подачу воды
прекращают и устройство извлекают из скважины, после чего эрлифтом откачивают
воду до полного ее осветления. Если дебит скважины окажется недостаточным по
сравнению с проектным, проводят повторную промывку.
Нагнетание воды в пласт применяют для внутренней его
разглинизации в том случае, когда проведена наружная разглинизация промывкой,
свабированием или другими методами. Этот способ отличается от промывки с
помощью пакеров тем, что вода подается в пласт под значительно большим
давлением, обеспечивающим гидроразрыв пласта, переукладку зерен, частичное
разрушение рыхлых грунтов, образование дренажных каналов.
Давление воды, нагнетаемой в пласт, определяют по
формуле:
р = (1,6÷2,0) (рг -рпл)
+ Δр,
где рг - полное горное давление; рпл
- пластовое давление; Δр - потери давления на преодоление
гидравлических сопротивлений в бурильных трубах.
Практикой установлено, что если пласт сложен
мелкозернистыми песками, то р = (0,5 ÷0,7) рг, для
крупнозернистых песков р = 0,5 рГ .
Расход жидкости, необходимой для нагнетания в пласт,
должен быть в 2-4 раза больше, чем ожидаемый дебит скважин.
Для нагнетания воды в пласт трестом
"Востокбурвод" разработано пакерное промывочное устройство,
приведенное на рис. 4. При проведении работ устройство с помощью переходника 1
присоединяют к колонне бурильных труб, спускают в скважину и устанавливают
внутри фильтра, после чего в колонну труб буровым насосом закачивают чистую
воду. Герметизирующие оболочки раздуваются и прижимаются к стенкам фильтра,
изолируя участок, расположенный между оболочками. Поток воды через штуцера в
гидроузле 4 устремляется в фильтр и проходит через его рабочую поверхность в
пласт. По окончании нагнетания подачу воды прекращают и резиновые оболочки под
действием упругих сил принимают первоначальное положение. Нагнетание воды в пласт
производится двумя способами: 1) через устье скважины, оборудованное
герметизирующим устройством; 2) через бурильные трубы и пакерное устройство при
наличии герметизирующего оголовка на устье скважины. Затраты времени на
разглинизацию и освоение скважины методом нагнетания в пласт составляют в
среднем 1-2 смены.
Широкое применение в практике освоения скважин метода
нагнетания воды в пласт показывает его высокую эффективность при соблюдении
обязательного условия - надежного и высококачественного цементирования колонны
обсадных труб.
Рис.4
Промывные устройства с пакерами.
а-конструкция треста "Промбурвод" (1-штуцер,
2-опорное кольцо, 3-манжета, 4-зажимная гайка, 5 и11-соединительные муфты, 6-
регулируемая гайка, 7-шариковый клапан, 8-отверстие, 9-пружина, 10-упор для
пружины, 12-отстойник, 13-заглушка);
б-конструкция треста "Востокбурвод"
(1-верхний переходник 2-корпус с радиальными отверстиями, 3-резиновая оболочка,
4-корпус гидроузла, 5-корпус нижнего пакера, 6- заглушка).
4. Организационно-экономическая
часть
4.1 Геологическое
задание
Эксплуатация подземных вод для обеспечения хозяйственно питьевой водой
ж/д станцию Свирь.
Потребность станции в вводе хозяйственно-питьевого качества 312-365 м3/сут
Обоснование комплекса работ
Цели исследований
Проектируемые работы будут проводиться с целью проведения их
использования.
Состав и объем исследований
В соответствии с задачами проектирования предусматривается проведение
следующего комплекса работ:
. Буровые работы.
. Опытно-фильтрационные наблюдения.
. Режимные наблюдения.
. Гидрохимическое опробование.
. Лабораторные работы.
. Камеральные работы.
Проектом предусматривается бурение 2 гидрорежимных скважин. Общая глубина
скважин 300 м. В процессе проведения откачки проектом предусматривается
периодически производить замеры уровней и отбор проб воды из скважин. Отбор
проб осуществляется один раз в начале откачки, три раза в середине и один раз в
конце откачки. Замеры осуществляются три раза в сутки. В течении откачки ( 1
раз в сутки) следует производить замеры расходов в водоотливных ручьях.
Лаболаторные работы проводятся для выяснени и изучении химического состава воды. Всего планируется
отобрать 30 проб, где 15 проб предусматривается отобрать из карьерного
водоотлива и из скважин по 5 проб из каждой. Камеральные работы проводятся
попутно в течении всего полевого периода, а также и по окончанию запроектированных работ. Заключаются они в обработке и
качественном анализе режимных наблюдений.
4.2 Методика
и техника проектируемых работ
Скважины будут буриться установкой УРБ-2А-2. Для откачки воды из из
скважины выбираем насос с погружным электродвигателем типа ЭЦВ. Выбор насоса
обуславливается его подачей, напором и диаметром скважины.
В период откачки необходимо проводить регулярное измерения уровня воды в
скважине, для чего будет использован электроуровнемер.
По мере проведения откачки необходимо отбирать пробы воды. Пробы
отбираются в пластиковые бутылки(вымытые). После отбора пробы необходимо
бутылку закупорить и отправить на химический анализ.
Камеральные работы проводятся попутно в течении всего полевого периода, а
также и по окончанию запроектированных работ( анализ режимных наблюдений).
Таблица14. Технико-экономические показатели
проектируемых работ
|
№
|
Вид работ
|
Ед. изм.
|
Объём
|
Затраты труда
чел/дни
|
Итого затрат труда
|
Норма на 1чел/дн
|
|
|
|
|
НП
|
Иг
|
ГГ
|
ИЭ
|
Т
|
|
|
|
1
|
Изучение фондовых и
литературных материалов
|
стр.
|
1500
|
2
|
5
|
8
|
|
|
15
|
100
|
|
2
|
Составление
текста проекта
|
стр.
|
130
|
4
|
3
|
7
|
|
|
13
|
10
|
|
3
|
Вычерчивание
графич. приложений
|
стр.
|
9
|
|
1
|
2
|
|
6
|
10
|
1
|
|
4
|
Составление
сметно-финансовых расчётов
|
расчёт
|
45
|
2
|
|
|
8
|
|
9
|
5 расчётов
|
|
5
|
Защита проекта
|
экз
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
|
3
|
|
|
6
|
Всего
|
|
|
9
|
10
|
18
|
8
|
6
|
51
|
|
4.3 Проектирование
Проектирование осуществляется в г.Санкт-Петербурге, на условиях ОАО
"ЛенГипроТранс". Во время проектирования собираются, изучаются и
обобщаются имеющиеся фондовые и литературные материалы по району работ.
Составляются программы и сметы. Конечной целью проектирования является
составление проектно-сметной документации. Продолжительность проектирования
составляет месяц (25 рабочих дней.
Таблица 15. Затраты труда.
|
Профессия
|
Затраты труда,
чел./мес
|
|
1
|
начальник партии
|
0,35
|
|
2
|
Инженер-геолог
|
0,39
|
|
3
|
Гидрогеолог
|
0,71
|
|
4
|
№п/п
|
0,31
|
|
5
|
Техник-чертёжник
|
0,23
|
|
Итого по всем видам работ
|
2чел
|
Состав группы проектирования:
Гидрогеолог -1 чел.
Техник-чертёжник - 1 чел.
4.4 Организация полевых работ
На этой стадии оформляются все необходимые документы, подготовка
оборудования инвентаря.
Состав бригады: буровой мастер, техник- гидрогеолог.
Продолжительность организации определяется из сметной стоимости, которая
составляет 1,5% от расходов на полевые работы, отнесённой к сметной стоимости
одного дня.
Стоимость организации = 1611,8
Стоимость организации на один день = 322,6
Продолжительность организации, раб. дней=5
Полевые работы
Включают в себя бурение скважин, гидрогеологические работы:
опытно-фильтрационные работы и режимные наблюдения ( замер уровня воды и отбор
проб воды из скважины и ручьёв).
.5 Буровые работы
Проектируется бурение пяти скважин, общей глубиной 300 м. Бурение
производитсяустановкой УРБ-2А-2. Без отбора керна, глинистым раствором.
Конструкция скважины - это характеристика буровой скважины, определяющая
изменение ее диаметра с глубиной, а так же диаметры и глубины обсадных колонн,
установленных в скважине. Основными факторами, определяющими конструкцию
скважины, являются: ее целевое назначение, требуемый конечный диаметр,
геолого-технические условия и глубина бурения. Конструкция скважины должна быть
экономичной и рациональной, то есть обеспечивать безаварийную проходку с
высокими технико-экономическими показателями
В соответствии с выбранными способом бурения, конструкцией скважины,
буровым инструментом и оборудованием для каждого типа породоразрушающего
инструмента по интервалам глубин и диаметрам бурения разрабатывается
технологический режим бурения, предусматривающий обоснование и выбор основных
режимных параметров, сочетание которых обеспечивает высокие
технико-экономические показатели проходки скважины в нормальных условиях.
Таблица 17. Конструкция скважин.
|
Категория пород
по буримости
|
Диаметр
скважины, мм
|
Интервалы, м
|
Крепление
|
|
|
От
|
До
|
Мощьность, м
|
Диаметр, м
|
Глубина, м
|
|
II
|
490
|
0
|
3
|
2
|
426
|
3
|
|
II
|
394
|
2
|
20
|
18
|
324
|
20
|
|
V
|
219
|
20
|
102
|
78
|
219
|
102
|
|
V
|
146
|
102
|
150
|
48
|
146
|
150
|
Таблица 18. Расчёт затрат времени на бурение.
|
№
|
Виды и условия
работ
|
Объем работ в физическом
выражении
|
Обоснование
нормы ссн-93, в5.
|
Норма времени на ед. Ст/см
|
Затраты времени,
Ст/см
|
|
1
|
|
Единица
измерения
|
Кол-во
|
|
|
|
|
Бур. Скв. V
кат,146мм
|
п.м.
|
150
|
т.11,гр.7,н.115
|
0,09
|
12,25
|
|
Бур. Скв. V
кат,146мм
|
п.м.
|
150
|
т.11,гр.7,н.115
|
0,09
|
12,25
|
|
Итого
|
п.м.
|
300
|
|
|
24,5
|
|
2
|
Промывка
|
промывка
|
5
|
Табл.64,гр.4,н.2
|
0,24
|
1,2
|
|
Итого
|
|
|
|
|
0,72
|
|
3
|
Цементирование
затрубного пространства
|
|
5
|
Табл.67гр.3,н.1
|
0,13
|
|
Затвердевание
цемента
|
|
5
|
Табл.68 прилож 3
|
3,43
|
17,15
|
|
разбуривание
моста диам.146мм
|
п.м.
|
25
|
Табл.11,гр.6,н.77
|
0,04
|
1
|
|
Итого
|
|
|
|
|
18,8
|
|
4
|
Всего бурения и
сопутствующие работы
|
|
|
|
|
48,16
|
|
монтаж-демонтаж
|
Ст-см/мон-демон
|
10
|
Табл.102,гр.5,н.2
|
1,35
|
13,5
|
|
5
|
Итого
|
|
|
|
|
13,5
|
|
6
|
Всего
|
|
|
|
|
61,7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Техническая скорость бурения -VT
T=(Q/Tбур)*Фрв*К1 =(300/24,5)*50,8*1=995,26м/мес,
(78)
где Q-объём бурения, п.м.
Тбур-затраты времени на бурение, ст/см
Фрв-фонд рабочего времени,
Фвр=25,4*2=50,8 ст-см/мес (две смены) (79)
К1 -коэф. Корректировки продолжительности смен, К1 =Тсм/7=1
Расчет коммерческой скорости бурения - Vk
k=(Q/Tвр.общ.)*Фрв* К1* К2*
Кб=(300/61,7)*50,8*1*1,2=296п.м./мес, (80)
где Tвр.общ- всего затраты времени на
бурение, ст/см
К2-коэф., учитывающий плановое увеличение коммерческой
скорости(1,05 - 1,1)
Расчёт продолжительности буровых работ- Тбур
Тбур =Q/П=300/296=1мес
(81)
Состав буровой бригады:
Буровой мастер-1 чел., машинист бур. установки 4 разр.-2 чел, помощник
буровика 3 разр.-2 чел., водитель автомобиля.-1 чел.
Расчёт затрат транспорта на бурение
1. Норма транспорта на ст/см, маш/см-0,5
ССН-93, вып.5, табл.14, гр.5, н.1.
2. Объём работ в ст/см-48,16
3. Затраты транспорта на буровые работы, маш/см-48,16*0,5=24,08
. Норма транспорта на монтаж-демонтаж, маш/см-0,25
. Объём работ на монтаж-демонтаж, маш/см-10
. Затраты транспорта на монтаж-демонтаж, маш/см-0,25*10=2,5
Всего затрат транспорта, маш/см-24,08*2,5=26,58
Кол-во единиц транспорта-26,58/39=0,68=1
4.6 Гидрогеологические
работы
Проектируется опытно-фильтрационные работы. Продолжительность кустовой
откачки 30 суток. Откачка производится центробежным насосом с погружным
электродвигателем типа ЭЦВ-6.
Расчёт затрат времени на проведение кустовой откачки
1. Кол-во откачек-1
2. Продолжительность, сут-30
3. Норма на одну подготовку и ликвидацию, см (ССН-93, вып.1, ч.4,
табл.5, с.12)-0,73
. Затраты на объём, бр/см-1,46
5. Продолжительность откачки, бр/см-30*3,43=102,9
6. Затраты времени на проведение кустовой откачки,
бр/см-102,9+1,46=104,36
. Продолжительность работ, месс (раб.
дни) 104,36/104,33=1мес*30,4=30,4сут
Фрв=(366*(24/7))/12=104,33 (82)
Таблица 19. Расчёт затрат труда на кустовые
откачки ССН-93, вып.1, ч.4, табл.8
|
№ п/п
|
Вид работ
|
Ед. изм.
|
Объём
|
Затраты труда, чел/дни
|
|
|
|
|
На ед.
|
На объём
|
|
1
|
Организация
откачки
|
бр/см
|
0,73
|
1,5
|
1,31
|
|
2
|
Проведение
откачки
|
бр/см
|
104,36
|
0,51
|
53,22
|
|
3
|
Ликвидация
откачки
|
бр/см
|
0,73
|
1,8
|
1,31
|
|
Итого
|
|
|
|
55,84
|
|
В том числе
ИТР(33)
|
|
|
|
18,59
|
|
Рабочие (66,7)
|
|
|
|
37,25
|
Необходимое число человек для проведения кустовой откачки:
Всего 55,84/30,4=1,83=2
ИТР 18,59/30,4=0,61
Рабочие 37,25/30,4=1,23
Состав бригады:
Техник-гидрогеолог 1 кат.-1чел.
Рабочий 2 разр.- 1чел.
Расчёт затрат транспорта на опытно-фильтрационные работы
1. Подвоза смены в один конец, км-10
2. Подвоза необходимых материалов в день, км-10
. 10 поездок на расст. 15 км для подвоза проб. Пробег транспорта
по бездорожью, км 10*2(30,4*3,43)+10*30,4+10*15=2512. Ср.скоростьдвижения,
км/см-12,9. Затраты транспорта, маш/см-32,45. Кол-во единиц
транспорта-32,45/30,4=1,06(1 машина)
4.7 Режимные
наблюдения
В процессе проведения откачки проектом предусматривается периодически
проводить замеры уровней и отбор проб воды из скважин. Отбор пробосуществляется
один раз в начале откачки, три раза в середине и один раз в конце откачки. Замеры
осуществляются три раза в сутки. В течении откачки (1 раз в сутки) следует
производить замеры расходов в водоотливных ручьях. Число проб из карьерного
водоотлива составляет 15.
Всего проб за период режимных наблюдений - 30.
Расчет обьёмов работ по режимным наблюдениям
Количество наблюдательных скважин,шт.-2
Продолжительность откачки,сут.-30
Частота замеров уровней, замер/сут.-3
Количество замеров на обьем-30*2*3-150
Расчет обьемов работ по отбору проб (1+3+1)*2-15
Частота замеров расхода, замер/сут.-1
Расчет обьемов работ по замеру расходов-30*1*2-90
Таблица 20. Расчет затрат времени на режимные наблюдения
|
№ п/п
|
Вид работ
|
Ед. изм.
|
Кол-во
|
Обоснование Нормы (ССН
-93,вып.1, ч.4)
|
Норма времени На ед. бр/см
|
Затраты времени,
бр/см
|
|
1
|
Замеры уровней в
скважине
|
замер
|
150
|
Т.22, гр.3, н.4
|
0,026
|
5,3
|
|
2
|
Отбор проб воды из скважины
|
10 проб
|
1,5
|
Т.49, гр.4, н.2
|
0,77
|
1,16
|
|
3
|
Замер расхода в
ручьях
|
замер
|
90
|
Т.32, гр.3, н.1
|
0,031
|
2,79
|
|
Всего
|
|
|
|
|
10,97
|
Таблица 21. Расчет затрат труда на режимные
наблюдения По ССН-93, вып.1,
ч.4,т.22(п.130),т.49(п.260),т.48(п.254).
|
№ п/п
|
Должность
|
Затраты труда,
чел/см
|
Итого
|
Кол-во человек
|
|
|
Замеры уровня
|
Отбор проб воды из скв
|
|
|
|
|
На ед. изм.
замер
|
На объём 150
|
На ед. изм. 10
пр.
|
На объём 1,5
|
|
По расч. 10,97
|
Фактич
|
|
1 2
|
ИТР ВСЕГО Техник-гидрогеолог
гидрогеолог
|
0,026 0,026 -
|
5,3 5,3 -
|
1,91 0,77 0,07
|
1,27 1,16 0,11
|
11,74 0,73 3,01
|
1,01 0,75 0,26
|
1 1 -
|
|
3
|
Рабочих всего Рабочих на
гидрогеологических работах 2 разр
|
0,026 0,026
|
5,3 5,3
|
1,61 1,61
|
1,97 1,25
|
0,93 0,93
|
0,77 0,77
|
1 1
|
Состав бригады: 1 техник-гидрогеолог и 1 рабочий 2 разр.
4.8 Ликвидация
полевых работ
В ликвидации полевых работ участвует тот же состав бригады, что и при
организации.
Продолжительность ликвидации определяется из сметной стоимости, которая
составляет 1,2% от расходов на полевые работы, отнесённой к сметной стоимости
одного дня.Стоимость ликвидации, руб.-1289,41. Стоимость ликвидации на один
день, руб.-322,56. Продолжительность ликвидации, раб.
дней-1289,41/322,56=3,99=4
4.9 Лабораторные
работы
Лабораторные работы предусматривают полный химический анализ подземных
вод, с целью выяснения гидрохимического режима подземных вод.
Таблица 22. Вид и объём работ
|
№ п/п
|
Вид работ
|
Ед. изм.
|
Объём
определений
|
|
1 2
|
Полный химический анализ
Бактериологический анализ Всего
|
Анализ Анализ
Анализ
|
15 15 30
|
.10 Камеральные работы
Камеральные работы анализируются и сопостовляются с результатами полевых
работ. По окончанию составляется отчёт и вычерчиваются графические приложения.
Графические приложения: Карта фактического материала(1:50 000),
гидрогеологический разрез(1:50 000)
Таблица 23. Расчёт затрат времени на камеральные
работы
|
№ п/п
|
Виды работ
|
Ед. изм
|
Объём
|
Норма времени,
бр/см
|
Затраты времени
|
|
|
|
|
|
бр/см
|
бр/мес
|
|
1
|
Систематизация и анализ
результатов полевых работ
|
100 стр.
|
1,0
|
5,0
|
5,0
|
0,2
|
|
2
|
Вычерчивание
графических работ
|
10 листов
|
2,8
|
10,8
|
30,3
|
1,2
|
|
3
|
Оценка гидродинамического и
гидрохимического режимов подземных вод
|
50 стр.
|
0,4
|
12,3
|
4,92
|
0,2
|
|
4
|
Составление
текстов проекта
|
100 стр.
|
2,0
|
5,8
|
10,16
|
0,4
|
|
Итого
|
|
|
|
50,38
|
2,0
|
Продолжительность камеральных работ-2 мес (51 раб. день)
Трудозатраты:
Камеральные работы выполняет бригада из 4 человек. Затраты труда:
4*50,38=201,52 чел/дн
Состав бригады на камеральные работы:
Начальник партии - 1
Гидрогеолог - 1
Техник-гидрогеолог -1
Техник-чертёжник - 1
4.11 Строительство
зданий и сооружений
Строительство база в исследуемом участке не проектируется.
Предусматривается использование одного строительного ванога-дома ( для хранения
инвентаря и временного пребывания рабочих.
4.12 Транспортировка
грузов и персонала партии
Рабочих к месту будут доставляться вахтовым способом. Количество рейсов в
день на буровые работы ( при 2х сменном режиме работы)-2*2=4
Продолжительность бурения, дн.-39
Итого кол-во рейсов на буровые работы-39*4=156
Кол-во рейсов на гидрогеологические работы-3,43*2=6,86
Продолжительность гидрогеологических работ, дн.-30,4
Итого кол-во рейсов на полевой период-4*22+6,86*30,4=365
Среднее расстояние до объекта-10 км
Общий пробег за полевой период, км-10*365=3650
Средняя скорость движения, км/ч-25 ( поИПР РФ )
Норма времени на транспортировку вахт- 7 часов
Всего затраты транспорта, Маш/см-3650/(25*7)=20,86
Оборудование для буровых будет доставляться на автомобиле. Все остальные
работы будут выполняться в СПб.
Транспортировка ИТР предусматривается из СПб на автобусе.
Резерв составляет 3% от суммы основных и накладных расходов, плановых
накоплений, компенсирующих затрат.
4.13 Организация
работ
Производительная структура подразделения исполнителя работ
Таблица 24. План-график выполнения этапов
гидрогеологического задания
|
Продолжит. по
календ. времени
|
1,0
|
0,2
|
1,5
|
1,0
|
|
0,15
|
|
2,0
|
5,8
|
|
Перекрываемое
время
|
|
|
|
|
0,45
|
|
0,45
|
|
0,9
|
|
Календарный
месяц
|
XII
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XI
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IX
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VIII
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VII
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VI
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолж-сть,
Мес.
|
1,0
|
0,2
|
1,5
|
1,0
|
0,45
|
0,15
|
0,45
|
2,0
|
6,0
|
|
Наименование
этапа
|
Проектирование
|
Организация
полевых работ
|
Буровые работы
|
Опытно-фильтр.
работы
|
Режимные
наблюдения
|
Ликвидация работ
|
Лабораторные
работы
|
Камеральные
работы
|
Всего
|
|
№ п/п
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
Штатное расписание
Проектирование:
Гидрогеолог-1чел., техник-чертежник-1 чел.
Организация:
Буровой мастер-1 чел., инженер-гидрогеолог-1 чел.
Полевые работы:
Буровой мастер II
кат.-1 чел.
Буровые работы:
Буровой мастер II
кат.-1 чел., маш. буровой установки 4 раз.-1 чел., пом. маш. буровой
установки-4 чел, водитель автомобиля-1 чел.
Итого буровые работы-5 чел
Гидрогеологические работы:
Техник-1 чел., гидрогеолог 1 кат.-1 чел., рабочий-1 чел.
Режимные наблюдения:
Всего полевые работы-6 чел.
Ликвидация:
Буровой мастер-1 чел., инженер-гидрогеолог-1 чел.
Итого ликвидация-2 чел.
Камеральные работы:
Начальник партии-1 чел.
Гидрогеолог-1 чел.
Техник-гидрогеолог-1 чел.
Техник-чертёжник-1 чел.
Итого камеральные работы-4 чел.
Всего-24 чел.
Общие трудозатраты по расчёту
Общие трудозатраты фактические
Форма СМ-1. Общая сметная
стоимость геологоразведочных работ
Форма СМ-6
Расчет основных расходов на ___проектирование___
|
Сметная
стоимость, руб
|
|
Расч. ед. бр/см
|
С попр. коэф.
|
|
Осн зар. Плата ИТР Начальник
парти.(0,35) Инженер-геолог(0,39) Гидрогеол.(0,71) Инженер-экон(0,31) Техник-чертёжник (0,23)
|
1127 1127 273
224 383 116 131
|
5725,16 5725,16
1386,84 1137,92 1945,64 589,28 665,48
|
|
Доп. Зар. Плата (7,9%) На
соц. Нужды(37,4%) Мат.
Затраты(5%)
|
|
452,29 2310,37
286,26
|
|
Услуги (15%): Оплата
труда(29%) Отчисления(11%) Мат. Затраты(60%) Амортизация
|
|
1273,26 369,22
140,05 763,9
|
|
Итого осн. расходов: Оплата
труда отчисления Мат.
Затраты Амортизация
|
|
10047,25 6546,67
2450,42 1050,16
|
Форма СМ-6
Расчет основных расходов на _организацию и ликвидацию
|
Сметная
стоимость, руб
|
|
Расч. ед. бр/см
|
С попр. коэф.
|
|
Осн зар. Плата ИТР
Гидрогеол.(1) Техник-чертёжник2кат(1)
|
1110 1110 689
421
|
220 220 138 84,2
|
|
Доп. Зар. Плата (7,9%) На
соц. Нужды(40,5%)
|
|
17,53 83,03
|
|
Итого осн.
расходов
|
|
322,56
|
5. Охрана
окружающей среды
5.1 Охрана
окружающей среды
Железнодорожная станция Свирь располагается на магистрали Волховстрой -
Мурманск, которая является основной транспортной артерией, обеспечивающей
грузовые и пассажирские перевозки между Кольским полуостровом, Карелией и
Санкт-Петербургом. Планируемые на станции работы являются общей частью работ по
электрификации участка Идель - Свирь, что завершает электрификацию всей
магистрали Волховстрой - Мурманск.
Участок Идель-Свирь электрифицируется на однофазном переменном токе
промышленной частоты напряжением 27,5 кВ. Станция Свирь является станцией
стыкования с двумя родами токов - постоянного и переменного, поэтому на ней
предусмотрена смена локомотивов, работающих на постоянном и переменном токе.
По характеру работы станция Свирь является промежуточной, а по объему и
сложности выполняемой работы отнесена к IV классу.
Стрелки и сигналы станции включены в электрическую централизацию.
Для обслуживания пассажиров на станции имеется пассажирское здание и
низкая пассажирская платформа длиной 198 м у пути № 3.
К станции Свирь в нечетной горловине (направление на Петрозаводск)
примыкает перегон Свирь-Важино, обеспечивающий связь станции с грузовым районом
Важино.
Маневровая работа станции обслуживается одним маневровым тепловозом серии
ТЭМ2.
Маневровый локомотив станции выполняет отцепку и прицепку местных
вагонов, обслуживание подъездных путей и при необходимости доставку местных
вагонов на станцию Токари.
На станции Свирь производятся следующие операции:
·
прием,
отправление и пропуск пассажирских поездов;
·
пропуск грузовых
транзитных поездов;
·
обслуживание
вывозного поезда с Лодейного Поля (отцепка и прицепка местных вагонов);
·
прицепка местных
вагонов к транзитным поездам, следующим на север;
·
технический
осмотр вагонов и по возможности устранение обнаруженных неисправностей;
·
обслуживание
подъездных путей и мест общего пользования.
Электрификация участка принесет определенный положительный экологический
эффект: уменьшит время прохождения поездами участка, т.е. повысит участковую и
техническую скорости движения поездов, что увеличит комфортность поездок
пассажиров и уменьшит "время пассажира в пути", а значит, принесет
определенный экономический эффект; позволит исключить на этом участке
магистральные тепловозы в грузовом, пассажирском и пригородном движении, что
значительно уменьшит загрязнение атмосферного воздуха, почв и поверхностных вод
продуктами сгорания топлива этих локомотивов.
Станция Свирь расположена на правом берегу реки Свирь на значительном
удалении от населенных пунктов. Вокруг станции расположены леса. Рельеф
местности спокойный, равнинный.
5.2 Охрана
почвенного покрова
Ст. Свирь расположена в Карельской провинции в Вепсовско-Андомском округе
подзолистых суглинистых и болотных почв на моренных отложениях. В полевых
изыскательских сезонах 1996-2001 г.г. уточнены типы почв в полосе отвода ж.-д.
и отобраны пробы почв и верхнего слоя насыпных грунтов на перегонах и станции
для определения уровня загрязненности этих почво-грунтов. Указанные работы
проводились для всего участка электрификации ж.-д. в пределах от ст. Свирь до
ст. Идель и полностью представлены в томе "Охрана окружающей среды"
проекта "Электрификация участка Идель - Свирь Октябрьской ж. д."
В процессе почвенно-экологического обследования производилось описание
рельефа, растительности, водотоков, выявление типов почвенного покрова.
Последнее производилось закопушками глубиной до 0.6 м. Для определения степени
загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами и нефтепродуктами производился
отбор проб почв. Опробовался преимущественно верхний горизонт А на глубине 0-10
см. В отдельных случаях опробовался весь почвенный разрез на глубину до 1,0 м.
Закопушки располагались на поперечниках на расстоянии 10, 50 и 100 м от подошвы
насыпи ж.д. Для более детальной характеристики распределения загрязнения по
площади были выделены представительные участки, на которых отбирались пробы
почво-грунтов по поперечникам, проложенным через 100-200 м с пробоотбором на
расстоянии 10, 50 и 100 м в обе стороны от оси ж.-д. линии. Пробоотбор
производился как на перегонах, так и на площадках действующей станции, на новых
площадках для тяговой подстанций, постов ЭЦ и ДПРКС.
Аналитические исследования проб производились ГСФ "Минерал".
При этом производилось определение тяжелых металлов, общей серы и концентрации
водородных ионов, полихлорбифенилов, летучих ароматических углеводородов.
В качестве фоновых приняты значения фона по Лодейнопольскому району из
"Отчета о геолого-экологических работах на территории Ленинградской
области", Севзапгеология, 1994 год.
Уровень загрязнения нефтепродуктами оценивался по региональному нормативу
"Правила охраны почв в г. С.-Петербурге", 1993 г., применительно к
территории транспортных земель, загрязнения по другим веществам оценивались в
соответствии с МУ2.1.7.730-99.
При проведении почвенно-экологических работ на участке ж.д.
Свирь-Петрозаводск для определения степени поверхностного загрязнения
отбирались пробы почво-грунтов с интервалом опробования около 5 км (на
перегонах между станциями) из закопушек в 2-3 м от подошвы насыпи и в 30-40 м
или на границе вырубки леса. Опробование на станциях производилось по площадкам
с 3-х интервалов глубин 0-10, 20-30 и 60-70 см. Всего была отобрана 91 проба
почв.
Почвенный покров рассматриваемой территории представлен подзолистыми и
дерново-подзолистыми типами почв на суглинках, к ним приурочены хвойные еловые
леса. Для более увлажненных и болотных участков характерны торфяно-глеевые и
болотные торфяные типы почв. На некоторых участках встречаются
иллювиально-гумусовые подзолистые типы почв на валунных супесях, к ним
приурочены елово-сосновые леса с примесью березы и осины.
Суммарный показатель загрязненности почв и грунтов относительно фона
изменяется от -5.31 до 9.00. Это определяет категорию загрязнения территории,
как допустимую (Z<16) "Гигиеническая оценка качества почвы населенных
мест" МУ 2.1.7.730-99.
Из загрязнителей в пределах участка ст. Свирь - Петрозаводск можно
выделить:
никель (22 пробы из 91 с превышением ПДК от 1.00 до 2.40);
медь (17 проб из 91 с превышением ПДК от 1.00 до 4.55);
цинк (14 проб из 91 с превышением ПДК от 0.02 до 4.40);
кадмий (5 проб из 91 с превышением ПДК от 1.80 до 3.40);
сера (4 пробы из 91 с превышением ПДК от 1.00 до 1.34).
Кроме этого в двух пробах зафиксировано превышение ПДК по свинцу (от 1.00
до 3.31) и мышьяку (от 1.20 до 5.00) соответственно.
Содержание ртути ни в одной из проб не превышает значений ПДК.
Содержание нефтепродуктов также ни в одной из проб не превышает значений
ПДК и составляет десятые доли.
Зона загрязнения обычно ограничивается полосой отвода железной дороги (до
границы леса) и заметно падает при удалении от ж.-д. линии до 100 м и более.
5.3 Радиационно-экологические
воздействия
С целью выявления радиационно-экологических воздействий на станции
выполнялось:
·
определение
существующего гамма-фона;
·
выявление мест
возможного загрязнения техногенными радионуклидами (ТРН);
·
определение
содержания в почвах и грунтах естественных радионуклидов (ЕРН) и, в случае их
загрязнения, техногенных радионуклидов, а также удельной эффективной активности
ЕРН.
Для решения перечисленных задач производились радиометрические и
спектрометрические наблюдения.
Радиометрические и спектрометрические наблюдения в пределах поперечников
выполнялись по оси каждого пути, подробно изучалась радиационная обстановка в
пределах платформ и территорий у служебно-технических зданий.
Всего при обследовании участка Идель-Свирь было выполнено 5341 точки
радиометрических наблюдений, 1200 точек спектрометрических наблюдений, отобрано
73 пробы почв и грунтов.
Результаты проведенных радиометрических и спектрометрических исследований
непосредственно для территории ст. Свирь позволяют сделать следующие выводы:
·
загрязнений
насыпных грунтов (песок, щебень), почвенно-растительного слоя, естественных
грунтов ТРН не обнаружено.
·
наибольшим
гамма-фоном (до 30-40 мкР/ч) обладает щебеночный балласт гранитного состава, а
также выходы гранитоидов за счет увеличения содержания в них ЕРН в 2-5 и более
раз;
·
наименьшим
гамма-фоном (4-9 мкР/ч) характеризуются болотные образования - торф.
По данным спектрометрической съемки щебень балластного слоя за редким
исключением относится к I
классу по ГОСТ 30108-94 (Ауд.эфф.<370 Бк/кг).
При изысканиях использовались: дозиметры ДРГ-01Т1, полевые
гамма-спектрометры РГП-301 и поисковые радиометры СРП-68-01. Все приборы прошли
ежегодную государственную метрологическую проверку в Центре испытаний и
сертификации Санкт-Петербурга, о чем имеются соответствующие свидетельства.
Определение удельной активности ЕРН и 137Cs в пробах почв и грунтов выполнялось
специалистами АО "РАДЭК" на гамма-спектрометре, состоящем из
анализатора АМА-03Ф и блоков детектирования БДС-80 и ДГДК-160.
5.4 Охрана
растительного и животного мира
В результате проведения строительных работ и расширения ст. Свирь
неизбежно негативное воздействие на лесные угодья, занимающих основную часть
отводимой под строительство территории. Все леса на отводимых под строительство
территориях относятся к I
группе - защитные полосы лесов вдоль железных и автомобильных дорог.
Для всех отводимых под строительство участков составлены соответствующие
акты технического обследования земельных участков, испрашиваемых к отводу из
состава государственного лесного фонда.
На основном участке (20,29 га), отводимом под расширение ст. Свирь, лес в
основном представлен хвойными породами - состоит из сосны, ели, и отчасти
лиственными - береза, осина. Бонитет - в пределах от 2 до 4. Запас древесины на
этом участке в соответствии с актом технического обследования составляет 3
101,6 м3. Из общей площади 20,29 га земель лесного фонда: 13,69 га -
лесные земли, 6,60 га - нелесные земли. Размер платы за перевод лесных земель в
нелесные и изъятие земель лесного фонда составляет 20 463,23 тыс. руб.
В пределах отвода под вынос участка автомобильной дороги площадь земель
лесного фонда составляет 0,4 га. Состав насаждений 6С4Е,Б,Ос. Класс бонитета 2.
Полнота 0,5. Запас древесины 80 м3. Размер платы за перевод лесных
земель в нелесные и изъятие земель лесного фонда составляет 539,28 тыс. руб.
На земельном участке под размещение водозаборных и водопроводных
сооружений на ст. Свирь площадь лесных земель лесного фонда составляет 3.81 га,
нелесных земель лесного фонда - 0,24 га. Участок расположен в лесах I группы в кварталах 134, 144
Свирского лесничества ФГУ "Подпорожский лесхоз". Состав насаждений
представлен сосной, елью, ивой, березой, осиной. Класс бонитета 2 -3. Запас
древесины - 122 м3. Размер платы за перевод лесных земель в нелесные
площадью 3,81 га и изъятие земель лесного фонда площадью 4,05 га составляет 3
675,56 тыс. руб.
Помимо платы за перевод лесных земель в нелесные для компенсации ущерба
зеленым насаждениям в проекте предусмотрена посадка 2 100 деревьев и
кустарников на территории станции, а также посев газонов на площади 3,1 га.
При производстве работ по рубке или пересадке зеленых насаждений
устанавливается следующий регламент с позиции охраны зеленых насаждений:
- снос деревьев и кустарников производить только в безлиственном
состоянии с одновременной вывозкой всех порубочных остатков;
- пересадку деревьев осуществлять в установленные агротехнические
сроки;
не допускать складирования материалов, стоянки машин вблизи
деревьев и кустарников;
отдельные деревья, находящиеся вблизи полосы отвода, ограждать
деревянными щитами (досками);
подъездные пути к зоне строительства проложить по свободным от
посадок местам, в основном по дорожкам. Деревья и кустарники вблизи подъездных
путей оградить щитами или забором из сетки;
после окончания работ строительный мусор вывезти с территории.
При устройстве строительных и технологических площадок и рабочих проездов
должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие минимизацию рубки деревьев и
кустарников.
Длительное существование железной дороги (более 80 лет) адаптировало
обитающих возле наземных позвоночных к мирному сосуществованию с ней при
минимальных потерях с обеих сторон. Поэтому крупных мероприятий по их защите не
предусматривается.
Косвенным образом природоохранные мероприятия по привлечению птиц в
антропогенный ландшафт станции сводятся к следующему:
·
при озеленении
территории предусмотрена посадка саженцев хвойных пород деревьев для
привлечения птиц и в качестве индикатора экологического благополучия участка
застройки;
·
при посадке
кустарников на газонах и в санитарно-защитной зоне в состав высаживаемых пород
подлежат включению колючие ягодные кустарники, можжевельник, черемуха, рябина,
бузина красная и др. для подкормки растительноядных птиц и зимних мигрантов.
Специальных мероприятий для гидробионтов, в связи с тем, что в выпуске из
очистных сооружений обеспечиваются рыбохозяйственные ПДК, не требуется.
Оценка воздействия отходов на окружающую среду
В помещениях хранятся следующие виды отходов:
·
отработанные
масла и другие.
При условии выполнения правил хранения этих отходов в специально
оборудованных контейнерах и закрытой таре вредного воздействия на окружающую
среду не происходит.
На открытых площадках и под навесом хранятся твердые отходы 3 и 4 классов
опасности.