Введение. Природные условия
 Скачать 151.7 Kb.
|
|
Вопрос №2 На территории района сложились следующие большие и малые селения: Амузги (оставлено жителями в 1970-е гг.), Ашты, Аяцимахи, Аяцури, Бакни, Бускри, Бутулта, Гузбая, Гуладты, Гунакари, Джурмачи, Дзилебки, Дибгалик, Дибгаши, Дирбаг, Дуакар, Зильбачи, Зубанчи, Ираги, Ираки, Ицари, Калкни, Карбачимахи, Кала-Корейш (музейный комплекс), Каркаци, Кища, Кишамахи, Кубачи (поселок), Кудагу, Кунки, Курки, Меусиша, Мирзидта, Морское (переселенческое поселение на территории Дербентского района), Мукрисана, Мускли, Никабарк, Новый Уркарах (переселенческое поселение на территории Дербентского района), Санакари (ликвидирован в связи с переселением в 1947 г.), Санжи (ликвидирован в связи с переселением в 1947 г.), Сумиямахи, Сурсбук (Сурсурбачи), Сутбук, Трисанчи, Туракари, Узраямахи, Урари, Ураги, Уркарах, Уркутта-1, Уркутта-2, Урхнища, Урцаки, Харбук, Худуц, Хулабарк, Хуршни, Цизгари, Цураи, Чахри (Чагрижи, Джагри -оставлено жителями в 1960-е гг.), Чишили, Шадни (историческое поселение лакцев), Шаласи (переселенческое поселение на территории Каякентского района), Шири, Шулерчи (оставлено жителями в 1980— 2000-е гг.). Кроме того, на территории Дахадаевского района находятся cc. Дейбук (с 30.10.74 г. относится к Каякентскому району), Викри (с 26.05.78 г. относится к Каякентскому району) и Сулевкент (одноименное село после переселения расположено в Хасавюртовском районе). ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ По климатическим условиям Дахадаевский район относится к южной предгорной зоне Республики Дагестан с умеренно теплым климатом, с хорошо выраженными признаками морского климата. С юго-востока особенно осенью и зимой дуют холодные ветры со стороны моря. С северо-запада и юга район закрыт горным хребтом с средней высотой от 1500 до 2000 метров. в с. Уркарах минимальная температура достигает –15-17 градусов, а максимальная в последние годы до +400 градусов. Количество выпадающих осадков в районе составляет 950-1200 мм. в год. Осадки по месяцам выпадают равномерно, теплое время года 2-5 раз больше, чем в холодное. Гидротермический коэффициент вегетационного периода составляет 1-1,5, что говорит благоприятном водно-тепловом режиме. Зимний период характеризуется малоснежной зимой. Средняя толщина снежного покрова в среднем 5-10 см. Устойчивый снежный покров устанавливается в период второй декады декабря по первую декаду января, сходит обычно во второй декаде марта. В районе преобладают местные ветры-феоны, которые могут вызывать раннее сокодвижение, а иногда набухание почек плодовых культур. Последние морозы и, особенно, последние заморозки наносят ущерб садоводству. Наблюдающиеся в теплый период года суховеи обладают слабой и средней интенсивностью. В целом климатические условия района позволяют выращивать хорошие урожаи сельхозкультур как умеренного пояса, так и теплолюбивых. Высота над уровнем моря от 700 до 2500 м. На севере граничит с Акушинским, на северо-западе — с Кулинским, на юго-западе — с Агульским, на юго-востоке — с Кайтагским и на северо-востоке — с Сергокалинским районами РД. Рельеф расчлененный с крутыми склонами, по геологическому строению относится к юрской и меловой системе. Леса занимают 13569 га. Реки: Уллучай с притоком Хулахерк, др. маловодные притоки. Водопад высотой 88 м. Имеются пещеры «Харбук» и др. Климат умеренно-континентальный. Среднегодовая температура +6,6 градусов по С. Среднегодовое количество осадков — 600—800 мм. Лесистость -8,9%. РЕЛЬЕФВ геоморфологическом отношении территория района расположена предгорной части республики. Средняя высота предгорий – 900-1900 м. Основные формы рельефа связаны с результатом совместного воздействия горообразовательных сил и речного размыва. Расчлененность территории овражно-балочной и гидрографической сетью характеризует степень изрезанности рельефа, развитие эрозионных процессов. Рельеф также характеризуется многочисленными водоразделами, среди которых можно отметить водораздел реки Уллучай и множества мелких рек.ГИДРОГРАФИЯГидрографическая сеть района представлена густой сетью ручьев, ручеек, берущих начало с вершин водоразделов. По своему режиму все реки района относятся к горным рекам, отличающимся бурным течением. В течении рек участвуют талые, дождевые и грунтовые воды, а также воды сезонных снегов.ПОЧВЫОсновные закономерности формирования почв на территории района подчиняется закону вертикальной зональности. На территории района выделяются следующие основные типы почв: горно-луговые субальпийские, горно-дерново-карбонатные, горные бурые лесные, каштановые, аллювиально-луговые. Территория района сложена третичными нижнемеловыми отложениями. Самыми древними являются нижнемеловые отложения, которые выходят на поверхность на хребте лис и его отрогах и представлены известняками, легко подвергающимся разрушению.ЕСТЕСТВЕННАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬРазнообразие рельефа, почв, климата определяют разнообразие растительности района. Высокогорная часть района занята субальпийскими лугами, развивающимися в пределах высот от 1500-1900 м. над уровнем моря. До высоты 1100-1400 м. над уровнем моря расположена растительность, образующая пояс послелесных мезофильных мхов. Для травостоев этих лугов характерны гафен, осока низкая, ковыль, тонконого стройный, клевер. В лесной зоне растительность представлена буково-грабовыми лесами с примесью дуба. Встречается также ольха, осина, на более высоких местах береза, сосна, дуб, бук. клен. А нижний ярус лесов представлен боярышником, акацией, шиповником, ежевикой. Из диких плодовых в лесах встречается грецкий орех, яблоня, груша, мушмула и другие.Вопрос №3 Верхний отдел юрской системы (J3) Отложения верхнего отдела юрской системы на дневную поверхность не выходят. Распространены повсеместно. Разрез отложений верхней юрской системы сложен в основании фосфоритами, глинами, мергелями зеленовато-серыми, c VirgatitesvirgatusBuch. Мощность отложений составляет 35 метров. Меловая система Меловая система представлена отложениями нижнего (неокомский ярус, аптский ярус, альбский ярус) и верхнего (сеноманский ярус, сантонский ярус, кампанский ярус, маастрихтский ярус) отделов. Породы меловой системы широко распространены на дневной поверхности и покрывают почти всю площадь территории, кроме небольших участков с отложениями палеогеновой системы. Общая мощность 545 метров. Нижний отдел Неокомский ярус (K1nc) Отложения неокомского яруса выходят на дневную поверхность в центральной и северо-восточной части исследуемой территории. В центральной части выход имеет форму треугольника, его площадь составляет примерно 649 062 м2, в северо-восточной части карты выход представлен в виде полосы, ширина которой колеблется от 250 до 500 метров, длинна примерно 1770 метров. Разрез отложений неокомского яруса сложен в основании фосфоритами, глинами зеленовато-серыми и песками серыми, c PolyptuchiteskeysenlingiNeum. et. Uhl. и PachyteuthisCatenalisPhill, в средней части разреза. Мощность слоя составляет 90 метров. Аптский ярус (K1ap) Отложения аптского яруса выходят на дневную поверхность в центральной и северо-восточной части исследуемой территории. В центральной части выходы имеют форму треугольника (395 312 м2) и в виде полосы (ширина от 200 до 400 метров, длинна составляет примерно 2250 метров). Разрез отложений аптского яруса сложен в основании фосфоритами далее следуют черные глины, с Ostreaexgr. LeymeriDesh. Мощность слоя составляет 60 метров. Альбский ярус (K1al2-1) Отложения альбского яруса распространены в центральной и северо-восточной части исследуемой территории. Выходы представлены в виде полос (ширина от 200 до 1350 метров, длинна от 1500 до 3000 метров). Разрез отложений альбского яруса сложен в основании гальками и включениями обуглившейся древесины, глинами темно-серыми, песками серыми (в кровле белые). Мощность слоя составляет 75 метров. Альбский ярус (K1al3) Отложения альбского яруса выходят на дневную поверхность в северо-западной, центральной и восточной части исследуемой территории. Выходы представлены в виде полос, ширина которых колеблется от 130 до 830 метров, длинна от 2000 до 3000 метров. Разрез отложений альбского яруса сложен в основании гальками, песками и песчаниками серовато-желтыми. Мощность слоя составляет 20 метров. Верхний отдел меловой системы Сеноманский ярус (нижняя зона Pecten asper Lam.) (K2s) Отложения сеноманского яруса выходят на дневную поверхность в северо-западной, западной, центральной и восточной частях исследуемой территории. Выходы представлены в виде полос, ширина которых колеблется от 300 до 1000 метров, длинна от 1500 до 3000 метров. Разрез отложений сеноманского яруса сложен в основании фосфоритами, песками желтовато-серыми с караваями песчаников, c ExogyraconikaSow. Мощность слоя составляет 30 метров. Сеноманский ярус (нижняя зона Schloenbachia varians Sow.) (K2s) Отложения сеноманского яруса выходят на дневную поверхность в южной, западной и северо-западной частях исследуемой территории (выходы представлены в виде полос, ширина которых колеблется от 350 до 750 метров, длинна примерно равна 3250 метров), также они имеют широкое распространение на юго-востоке (9 375 000 м2). Разрез отложений сеноманского яруса сложен глинами желтовато-серыми, песками и песчаниками красновато-желтыми, c SchioenbachiavariansSow. и InoceramuseripsiMant. Мощность слоя составляет 40 метров. Сантонский ярус (K2st) Отложения сантонского яруса выходят на дневную поверхность в северо-западной, западной и южной частях исследуемой территории (выходы представлены в виде полос, ширина которых колеблется от 120 до 370 метров, длинна от 1120 до 3750 метров), также они имеют широкое распространение на юго-востоке (2 062 500 м2). Разрез отложений сантонского яруса сложен в основании фосфоритами, мергелями серовато-белыми, песчаными, c PteriatenuicostataRoemenи BeiemnitellapraecursorStoll. Мощность слоя составляет 20 метров. Кампанский ярус (K2km) Отложения кампанского яруса широко распространены в юго-западной, северо-западной и северо-восточной частях исследуемой территории. Разрез отложений кампанского яруса сложен в основании редкими фосфоритами, мергелями, глинами зеленовато-серыми, c BelemnitellamueronataSchloth. Мощность отложений составляет 80 метров. Маастрихтский ярус (K2m) Отложения маастрихтского яруса широко распространены в северо-западной, центральной и северной частях исследуемой территории. Разрез отложений маастрихтского яруса сложен в основании фосфоритами и мелом белым писчим, c BelemnitellalanceolataSchloth., в кровле с Belemnitellaamerikana (Morton) Arkk. Мощность отложений составляет 130 метров. Кайнозойская эратема Кайнозойская эратема представлена отложениями палеогеновой системы нижнего отдела. Палеогеновая система (P1) Отложения палеогеновой системы имеют небольшую площадь распространения в центральной и юго-западной частях исследуемой территории. В центральной части отложения имеют сильно вытянутую овальную форму (109 375 м2 ), в юго-западной части отложения имеют овальную форму (50 000 м2). Разрез отложений палеогеновой системы сложен в основании фосфоритами, глинами зеленовато-серыми бескарбонатными. Мощность отложений составляет 10 метров. Тектоника Изучаемая территория на данный момент геологического развития является платформой с небольшими абсолютными отметками. На картируемой территории отсутствует магматизм, но она осложнена многочисленными дизъюнктивными дислокациями и одной пликативной дислокацией. Пликативная дислокация представлена в виде синклинальной складки на северо-востоке изучаемой территории. ядро складки сложено породами маастрихтского яруса. Углы наклона крыльев 20 и 40. Возраст складки датируется до палеогена нижнего. Дизъюнктивные дислокации (разрывы), в общем, представляют структуру «битой тарелки». На изучаемой территории фиксируются разрывные нарушения со смещением в вертикальной плоскости. Рисунок 1  В центральной части карты находятся два разлома, они берут свое начало в юго-западной части карты и распространяются на северо-восток. Эти два разлома образуют грабен (см. рис. 1). Угол падения западной плоскости сбрасывания 750, угол падения восточной плоскости сбрасывания 560. Амплитуда смещения с восточной стороны грабена примерно равна 200 метров, амплитуда смещения с западной стороны грабена примерно равна 340 метров. Длинна западного разрывного нарушения (видимого на карте) примерно равна 7000 метров, длинна восточного разрывного нарушения (видимого на карте) примерно равна 10500 метров (выводы сделаны на основе разреза по линии А-Б). В южной части карты находится система разрывных нарушений, они образуют ступенчатый взброс (см. рис. 2). Все разрывные нарушения ориентированы в северо-западном направлении. Угол падения плоскостей сбрасывания примерно одинаков и равен 570. Все поверхности смещения направлены в юго-западном направлении. Амплитуда смещения слоев в вертикальной плоскости (с запада на восток) 17, 5, 7, 17 метров. Длинна разрывных нарушений примерно равна (с запада на восток) 1250, 1250, 1375, 1950 и 2600 метров (выводы сделаны на основе разреза по линии В-Г. Рисунок 2  Также в южной части карты (800 метров на восток от ступенчатого сброса) расположено разрывное нарушение, представляющее сброс западного блока относительно восточного. Угол падения плоскости сбрасывания равен 550. Поверхность сместителя наклонена в юго-западном направлении. Амплитуда смещения слоев в вертикальной плоскости составляет примерно 70 метров. Длинна разрывного нарушения (видимого на карте) примерно равна 3925 метров (выводы сделаны на основе разреза по линии В-Г). Вопрос №4 Геоморфология В геоморфологическом отношении территория изучаемого района представляет собой область развития денудационных, эрозионных и аккумулятивных форм рельефа. Формирование современного рельефа началось в верхнемеловую эпоху. В пределах выше выделенных типов рельефа можно выделить однородные генетические поверхности (формы рельефа): денудационные, эрозионные и аккумулятивные. Водоразделы выступают как денудационные, урочища как эрозионные, авлакоген как аккумулятивные формы рельефа. Вопрос №5 Как известно, основной целью ис следований опасных геологических процессов является получение досто верной информации о состоянии ком понентов окружающей среды на конт ролируемой территории для своевре менного выявления и прогнозирования этих процессов в целях разработки и реализации мер по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. На сегодняшний день эти исследова ния проводятся в рамках всех основ ных видов изысканий для строитель ства: инженерно-геологических, инже нерно-экологических, инженерно-гео технических, инженерно-геодезиче ских и инженерно-гидрометеорологи ческих, включая такие специальные виды работ, как инженерно-геофизиче ские, инженерно-геокриологические, гидрогеологические, изучение опасных процессов и разработка рекомендаций по инженерной защите территорий, из учение русловых процессов водных объектов, деформаций и переработки берегов, литодинамические исследова ния на континентальном шельфе и пр. Наиболее полно содержание и мето ды таких исследований отражены в на учной и учебной литературе по геоло гии и геоморфологии, методических пособиях и руководствах, в суще ствующих нормативных документах [1-16 и др.]. Однако, как показывает практика, далеко не все специалисты, принимающие участие в инженерных изысканиях, знакомы с ними. И напро тив, наиболее подготовленные к реше нию подобных задач исследователи (геоморфологи, геологи) не всегда уча ствуют в проведении инженерно-эко логических или иных видов изысканий и мониторинга. Все это в совокупности ведет к снижению качества оценки раз личных факторов устойчивости терри торий, ошибкам в прогнозировании развития геологических процессов, не доучету региональных особенностей и, как следствие, к материальным и эко логическим потерям. Вместе с тем трубопроводные и дру гие транспортные системы охватывают самые дальние уголки страны, продол жая постоянно расширяться. Арктиче ское побережье и шельфовые области окраинных морей, Сибирь, Дальний Восток, Камчатка, Северный Кавказ, Черноморское побережье — вот далеко не полный перечень регионов, где вы полняются изыскания для строитель ства различных линейных объектов. Большое разнообразие природно-кли матических, тектонических и геологи ческих условий определяет заметно выраженную региональную специфику развития экзогенных геологических процессов. Широко варьируют как пе речень геологических процессов, раз витых на той или иной территории, так и их интенсивность, мощность и усло вия проявления. Важно подчеркнуть, что далеко не все геологические процессы следует относить к опасным. В соответствии с нормативными документами [1, 2, 14] к их опасным проявлениям относятся такие события геологического про исхождения или такие результаты дея тельности геологических процессов, которые оказывают или могут оказать поражающее воздействие на людей, объекты экономики и окружающую природную среду. Другими словами, проявления одного и того же процесса могут рассматриваться как опасные или как неопасные по отношению к различным видам инженерных соору жений в зависимости от масштабов развития этого процесса, интенсивно сти его проявлений, технических ха рактеристик сооружений и других факторов. Это определяется в каждом конкретном случае отдельно. Обяза тельными являются характеристика степени опасности природных про цессов, прогноз их развития и ре комендации по защите территорий. Вот лишь некоторые процессы, кото рые нередко относят к числу опасных: линейная (овражная) эрозия и термо эрозия, речная (русловая) эрозия, раз мыв берегов водохранилищ, абразия, термоабразия, оползневые процессы, овально-осыпные процессы, карст, суффозия, просадки, термокарст, тер моденудация, морозобойное растрес кивание грунтов, криогенное пучение, ледовая экзарация и др. Степень опасности может меняться как в зависимости от масштабов разви тия самого процесса (в соответствии с приложением Б [14]), так и в зависимо сти от уровня освоенности территории на различных этапах проведения изыс каний. Например, процессы, выделен ные в качестве опасных или умеренно опасных на этапе изысканий для строи тельства, могут оказаться неопасными после завершения строительных работ и планировки (рекультивации) местно сти. И наоборот, возможна активизация и развитие первично неопасных про цессов в результате возникновения тех ногенной нагрузки на основание в ходе строительства и эксплуатации объекта, как это нередко случается в районах распространения многолетнемерзлых пород, древних оползней и пр. Несмотря на общую цель по обес печению безопасности инженерных объектов, задачи работ при исследова ниях опасных геологических процес сов в рамках инженерных изысканий для строительства и производственно го мониторинга на этапах строитель ства и эксплуатации сооружения могут различаться. Например, в рамках ин женерно-экологических изысканий могут рассматриваться следующие комплексы задач: а) на этапе изысканий для разработки проектной и рабочей документации:
б) на этапе производственного эколо гического мониторинга строящихся и эксплуатируемых объектов:
Практически неизменными в ходе изысканий и мониторинга остаются лишь состав работ и основные наблю даемые (контролируемые) параметры и факторы, к числу которых отно сятся:
Для изучения опасных экзогенных геологических процессов применяют ся различные дистанционные (воздуш ное лазерное сканирование и пр.), по левые (геолого-геоморфологические, инженерно-геологические, геодезиче ские, литодинамические и пр.), ста ционарные (с использованием монито ринговых площадок, реперных сетей, режимных наблюдений и пр.) и геофи зические (с использованием батимет рической и гидролокационной съемки, вертикального электрического зонди рования, метода преломленных волн и др.) методы исследований. При этом выбор методов и технологий опреде ляется как самим объектом, так и за дачами работ в зависимости от стадии изысканий, исследуемых компонентов среды, процессов и явлений. Важно еще раз отметить, что резуль татом подобных исследований наряду с фактической оценкой состояния ком понентов геологической среды и полу чением всех необходимых сведений для своевременного выявления и про гнозирования развития опасных про цессов и явлений являются рекоменда ции по предупреждению и ликвидации аварийных ситуаций на проектируе мых, строящихся и эксплуатируемых инженерных сооружениях с одной сто роны и минимизации воздействия этих сооружений на окружающую среду с другой. Подобные рекомендации, осно ванные на анализе всех факторов ус тойчивости геосистемы и регионально го опыта строительства, способны су щественно снизить стоимость создания и эксплуатации линейного объекта. Таким образом, исследование опас ных экзогенных геологических процес сов, относящихся к наиболее важным факторам экологической и промыш ленной безопасности, необходимо на всех этапах строительства и эксплуата ции линейных сооружений (в комплек се с другими видами изысканий). При этом комплекс инженерных изысканий для строительства целесообразно вы полнять силами одной организации с последующим ее привлечением к ис следованиям на этапе производствен ного экологического и геотехнического мониторинга Вопрос №6 По природе, сущности происхождения выделяют органические и неорганические (минеральные) материалы. Органические материалы имеют растительное и животное происхождение. Они характеризуются малым объемным весом, невысокой прочностью, химической и огневой стойкостью, что обусловливает их применение в сухих условиях, при небольших температурах для кровли, облицовки, отделки, теплоизоляции, а древесные материалы и как конструкционные элементы Минеральные материалы состоят из неорганического вещества и имеют более разнообразные свойства - высокую прочность, огне-, водо-, биостойкость и используют как основной конструкционный компонент различных объектов, а также как органические изделия. На основе сочетания органических и минеральных компонентов вырабатываю комбинированные стройматериалы. Природные строительные материалы получают разработкой первичных ресурсов. Этот процесс проводят открытым способом в карьерах. Кроме традиционных методов, рассмотренных в первой главе, каменные породы извлекают вырезкой, выколкой глыб. Получают карьерный камень, который отправляют на камнеобрабатывающие заводы. Песчано-гравийную смесь разрабатывают экскаваторами, а также гидравлическим (мониторным) способом. Добытую смесь разделяют грохочением на песчаную и гравийную фракции, которые могут промывать водой от глинистых и илистых частиц. Добытые каменные породы называют нерудными строительными материалами. Их составляют, кроме песка, гравия, также щебень, который образуется разрушением каменных горных пород в естественных условиях и дроблением каменных материалов (гравия, валунов и др.) на заводах. Он имеет неправильную, угловатую форму и этим отличается от гравия -естественного продукта окатанной формы. Естественный и искусственный песок, гравий, щебень получают на песчано-гравийных заводах. Естественный камень обрабатывают на камнеобрабатывающих заводах, комбинатах здесь сырье раскалывают, распиливают на блоки, плиты необходимых размеров, проводят отделку лицевой поверхности камня шлифовкой, полировкой. Порнстые каменные материалы для повышения атмосфероустойчивости покрывают водоотталкивающими растворами солей кремнефтористоводородной кислоты. В зависимости от назначения из природного камня вырабатывают материалы для кладки фундамента, стен, облицовки (колотые, пиленые камни, плиты, карнизы), дорожного строительства (бортовой камень, брусчатка), подземных и гидротехнических сооружений (колотый камень, плиты для облицовки), специального назначения - устойчивые к агрессивным средам, жаростойкие и др. Применение природных каменных строительных материалов имеет высокую эффективность. Стеновые каменные материалы дешевле кирпича, прочнее его. Облицовочные плиты из естественного камня - долговечны, а эксплуатационные затраты меньше, так как не требуется красок, растворов. Естественные каменные заполнители экономят в бетоне цемент, повышают его прочность, снижают себестоимость строительных объектов. Вопрос №7 Бурение скважин — это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем. Цели и задачи бурения. Нефть и газ добывают, пользуясь скважина ми. Основные процессы их строительства — бурение и крепление. Необ ходимо осуществлять качественное строительство скважин во все возрас тающих объемах при кратном снижении сроков их проводки с целью обеспечить народное хозяйство страны нефтью и газом во все возрастаю щих количествах при снижении трудо- и энергоемкости и капитальных за трат. Бурение скважин — единственный источник результативной разведки и приращения запасов нефти и газа. Весь цикл строительства скважин до сдачи их в эксплуатацию включа ет следующие основные последовательные звенья: 1) строительство наземных сооружений; 2) углубление ствола скважины, осуществление которого возможно только при выполнении двух параллельно протекающих видов работ — собственно углубления и промывки скважины; 3) разобщение пластов, состоящее из двух последовательных видов ра бот: укрепления (крепления) ствола скважины опускаемыми трубами, со единенными в колонну, и тампонирования (цементирования) заколонного пространства; 4) освоение скважин. Часто освоение скважин в совокупности с неко торыми другими видами работ (вскрытие пласта и крепление призабойной зоны, перфорация, вызов и интенсификация притока флюида и др.) назы вают заканчиванием скважин. Классификация скважин по назначению. Скважины, проводимые на нефть и газ, можно систематизировать следующим образом: структурно-поисковые, назначение которых — установление (уточне ние) тектоники, стратиграфии, литологии, оценка продуктивности горизон тов (без дополнительного строительства скважин); разведочные, служащие для выявления продуктивных объектов, а так- же для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пла стов; добывающие {эксплуатационные), предназначенные для добычи нефти и газа из земных недр. К этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и пьезометрические скважины; нагнетательные, предназначенные для закачки в пласты воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки приза-бойной зоны. Эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи; опережающие добывающие, служащие для добычи нефти и газа с од новременным уточнением строения продуктивного пласта; оценочные, назначение которых — определение начальной водонефте-насыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и проведение иных исследований); контрольные и наблюдательные, предназначенные для наблюдения за объектом разработки, исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта; опорные скважины бурят для изучения геологического строения круп ных регионов, чтобы установить общие закономерности залегания горных пород и выявить возможности образования в этих породах месторождений нефти и газа. Охрана природы. Производственная деятельность буровых предприя тий неизбежно связана с техногенным воздействием на объекты природ ной среды. В силу специфических особенностей ведения горных работ про цессы сооружения скважин отрицательно влияют на лито-, гидро- и био сферу. Техногенез при бурении скважин носит химико-токсический и фи зико-механический характер и проявляется в нарушении естественного экологического равновесия экосистем, снижении народнохозяйственной ценности гидросферы, падении ресурсо- и биогенетического потенциала биосферы и деградации отдельных компонентов природной среды. Для пре дупреждения загрязнения окружающей среды в процессе строительства скважин должен разрабатываться комплекс природоохранных мероприятий. Охрана окружающей среды при строительстве скважин включает: защиту недр от загрязнения и рациональное использование природных минеральных ресурсов; защиту земной поверхности (педо-, гидро- и биосферу) и воздушного бассейна от негативного влияния техногенных факторов при бурении и разработке нефтегазовых месторождений. Охрана недр — это совокупность мероприятий по наиболее полному из влечению полезного ископаемого или максимально возможному сокраще нию его потерь, наиболее рациональному использованию минеральных ресурсов в народном хозяйстве, исключающих неоправданные потери ми нерального сырья и топлива, а также отрицательные воздействия на при роду. Охрана земной поверхности и воздушного бассейна — это совокуп ность правовых, организационных, экономических и инженерных меро приятий по исключению загрязнения объектов гидро-, лито- и биосферы материалами, химреагентами, технологическими жидкостями, используе мыми при ведении буровых работ, образующимися отходами, а также фи зико-механического воздействия на компоненты природной среды, приво дящего к нарушению нормального функционирования экосистем. Сохранение окружающей среды в нефтегазодобывающей промышлен ности на экологически безопасном (нормативном) уровне имеет свои осо бенности, которые необходимо учитывать при строительстве скважин, раз работке и эксплуатации месторождений нефти и газа. К основным из них относятся следующие: 1) предупреждение разрушения покрова Земли и растительности при строительстве скважин; 2) предупреждение проникновения бурового раствора (или его фильт рата) в поры и трещины пластов с полезными ископаемыми. Особенно опасны гидроразрывы пластов с последующим поглощением бурового рас твора; 3) предупреждение открытых нерегулируемых газонефтеводопроявле- ний с целью сбережения полезных ископаемых; 4) надежное, долговечное крепление буровых скважин с совершенным разобщением пластов и предупреждением поглощения тампонажного рас твора или его фильтрата на глубину, большую, чем предусмотрено техноло гическими соображениями; 5) предупреждение движения флюидов между пластами по любым причинам; 6) надежное тампонирование скважин, оказавшихся «сухими», исто щившимися или аварийными, с целью предупреждения движения флюидов из пласта в пласт; 7) выполнение мероприятий, использование устройств и технологиче ских процессов, предусматривающих разобщение всех пластов, а не их части, в разрезе или герметизацию только устья с целью предупреждения продвижения флюидов к дневной поверхности; 8) закачка значительных объемов различных растворов и материалов в пласты при бурении в условиях поглощений; 9) воздействие на пласты различными методами (тепловыми, химиче скими, силовыми и др.) с целью увеличения и ускорения поступления флюидов к скважине; 10) форсированные отборы флюидов из пластов; 11) закачка больших объемов воды в пласты для восстановления или поддержания пластовых давлений; 12) наличие значительного количества скважин даже в пределах одно го и того же месторождения, что затрудняет контроль за всеми объектами; 13) сжигание попутного газа; 14) транспортирование нефти и газа в танкерах морем (утечки нефти и газа при этом, а также при бурении, добыче и авариях способствуют за грязнению окружающей среды). Перечисленные и многие другие причины обязывают работников неф тегазовых предприятий принимать все установленные меры и предъявлять узаконенные требования для предупреждения нарушения охраны недр и загрязнения окружающей среды. Технологический процесс механического бурения складывается из операций по разрушению породы, подаче ее на поверхность, обеспечению устойчивости стенок буровых выработок и вспомогательных операций. Грунт в забое разрушают резанием, истиранием, ударами, сколом и комбинированным воздействием (например, истиранием и ударом). Измельченный грунт транспортируют на поверхность двумя методами: гидравлическим, при котором грунт удаляют путем вымывания его водой, направляемой в выработку под давлением, и сухим, когда измельченный грунт удаляют сжатым воздухом или винтовым конвейером. Механическое бурение ведут тремя основными способами: вращательным, ударным и вибрационным. При вращательном способе бурения грунт забоя разрушают вращением бурового инструмента, при ударном способе — нанося удары по грунту буровым снарядом, при вибрационном — воздействием колебаний высокой частоты (до 2500 колебаний в 1 мин). В некоторых случаях для получения наибольшей эффективности при бурении пользуются комбинированными способами — ударно-вращательным или вибровращательным. Механическое бурение выполняют буровыми станками и машинами. Ручное бурение ведут при незначительных объемах работ, в мягких грунтах с глубиной бурения не более 5 м. Вращательный способ бурения характеризуется высокой производительностью (в 3...5 раз превышающей производительность ударного бурения), более низкой стоимостью буровых работ, возможностью бурения вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин. При вращательном способе бурения порода забоя истирается, ее режут или скалывают буровым инструментом, жестко закрепленным на нижнем конце вращающейся штанги. Основные виды вращательного способа бурения — шнековое, колонковое и роторное, выполняемые с помощью самоходных установок или станков. Шнековое бурение применяют для скважин диаметром 110 ...125 мм и глубиной до 30 м в мягких и мерзлых грунтах. Шнековые буровые станки () имеют металлическую раму, состоящую из двух направляющих стоек, установленных на передвижной платформе или на полозьях. По (направляющим стойкам рамы перемещается электродвигатель с редуктором, в шпиндель которого вставлены рабочие буровые штанги. Рабочие штанги длиной 2 м представляют собой трубы, на поверхности которых по винтовой линии наварены стальные полосы — реборды. Извлекают штанги с помощью ручной лебедки. По мере углубления скважины штанги наращивают, соединяя их между собой специальными патронами. Звенья заканчиваются рабочей частью в виде долота или лопастного резца, которые при вращении штанг врезаются в породу. Выбуренная порода с помощью винтового конвейера выдается на поверхность. Колонковое бурение применяют для проходки скважин диаметром 45... 130 мм и глубиной до 200 м. Колонковые установки или станки имеют лебедку подъема трубчатых штанг и механизм для их вращения. На конце штанги находится рабочая часть — колонковый снаряд () с кольцевой коронкой, армированной : резцами из твердых сплавов или алмазами (). При вращении бурового снаряда колонка под действием осевого давления внедряется в породу, образуя кольцевую выработку породы вокруг керна, входящего в колонковую трубу. После проходки «а необходимую глубину буровые штанги вместе с колонковым снарядом и керном поднимают лебедкой на поверхность. В процессе бурения в забой скважины насосом через бурильные трубы подают глинистый раствор (или воду). Смешиваясь с частицами разрушенной породы, глинистый раствор выносит их «а поверхность по кольцевому пространству между штангами и стенками скважины. Глинистый раствор охлаждает бурильный инструмент и одновременно предотвращает обрушение стенок скважины. Роторное бурение чаще всего используют для устройства скважин значительных диаметров (300...400 мм) и большой глубины (150...1200 ад). Роторная бурильная установка состоит из вращателя— ротора, сборной вышки и оборудования для промывки скважины глинистым раствором (). Рабочая (ведущая) труба проходит через вкладыши круглого стола ротора, который предназначен для передачи вращения от двигателя к бурильным трубам, присоединенным к рабочей трубе. Размеры вкладышей ротора соответствуют наружному диаметру рабочей трубы, что позволяет ей одновременно с вращением перемещаться вверх и вниз. Нижний конец бурильной трубы чаще всего имеет шарошечные и лопастные долота (), которые разрабатывают грунт по всей площади забоя скважины. Верхним концом рабочая труба соединена с вертлюгом, к нему присоединен рукав от насоса, подающий в бурильные трубы глинистый раствор. Всю систему рабочих и бурильных труб с вертлюгом подвешивают к крюку. Рабочие и бурильные трубы поднимают и опускают канатом, навитым на барабан лебедки. Электрическими сверлильными машинами бурят шпуры в мягких и средней твердости породах, а также в мерзлых грунтах. Различают электрические сверлильные машины легкие (с ручной подачей) и тяжелые (колонковые). В ручной электросверлильной машине осевое давление создается за счет мускульной энергии бурильщика. Колонковые электросверлильные машины имеют автоматическую подачу. Буровую штангу сверл закрепляют в патроне шпинделя. К нижнему концу электрической ручной сверлильной машины с помощью замка присоединяют резец из твердого сплава. Буровые штанги подбирают комплектно в соответствии с глубиной шпура. При бурении ручной электрической сверлильной машиной шлам или буровую мелочь удаляют из шпура путем быстрого извлечения сверла, без прекращения его вращения. При работе колонковыми сверлильными машинами шлам удаляют промывкой. При ударном способе бурения разработку ведут сплошным забоем на полное сечение скважин глубиной до 250 м (с начальным диаметром 300 и конечным 150 мм). Сплошной забой применяют при бурении скважин для водоснабжения, детальной разведки каменных материалов, иженерно-геологических исследований, при замораживании грунта, устройстве набивных свай и т. п. Ударный способ бурения подразделяют на ударно-канатный, ударно-штанговый и ударно-вращательный. При ударно-канатном бурении буровой снаряд массой до 3 т падает с высоты более 1 м в забой скважины, развивая значительную силу удара. Станок ударно-канатного бурения () работает следующим образом. Через блок опорной мачты бурильного станака перекинут канат, проходящий под балансирным роликом и огибающий далее направляющий ролик. Канат закреплен на барабане лебедки. Балансирный ролик получает от кривошипно-шатунной передачи качательное движение, благодаря чему происходят периодические подъемы и падения бурового снаряда, состоящего из ударной штанги, канатного замка и долота. Долото может быть плоским, двутавровым, крестовым и округляющим. Изготовляют их из легированной стали. Во время бурения в скважину заливают воду, образующую с тонкоизмельченной породой шлам, который периодически вычерпывают полым цилиндром (желонкой) с клапаном на нижнем конце. Производительность станков ударно-каиатного бурения до 30 м в смену. Ударно-штанговое бурение применяют, когда необходимо обеспечить минимальное вертикальное отклонение оси скважины. Буровой снаряд опускают в скважину на бурильных трубчатых штангах, соединенных между собой замками с конической резьбой. Подвешивают колонны бурильных штанг с помощью вертлюгов усиленной конструкции. Ударно-вращательным бурением устраивают шпуры и скважины в породах различной крепости. С помощью станков ударно-вращательного бурения () проходят скважины глубиной до 30 м в весьма крепких породах. Главная особенность этого способа состоит в том, что вращение и ударное действие инструмента выполняют двумя независимыми механизмами—вращателем и пневмоударником. Пневмоударник () представляет собой пневматический молоток, в котором движущийся возвратно-поступательный поршень со штоком наносит своим бойком удары по хвостовику коронки. Коронка при бурении может передвигаться вдоль оси пневмоударника на 20 мм. Сжатый воздух поступает к пневмоударнику по буровым штангам. При работе станка вращатель, состоящий из электродвигателя и редуктора, приводит во вращение буровую штангу и пневмоударник, внедряющийся в грунт. Самая оптимальная частота вращения штанги 25 мин Выходящую из скважины буровую пыль улавливает обеспыливатель. Перфораторы, применяемые для бурения шпуров, бывают ручные массой до 24 кг (при глубине шпура до 3 м) и колонковые (или станковые) массой до 40 кг. Они обеспечивают бурение шпуров глубиной до 5 м. Воздух (2...4 м3/мин) к перфоратору подводится от компрессора. Рабочий орган перфоратора — буровая головка (). При бурении нетрещиноватых пород мягкой и средней крепости применяют головку с одним долотом, армированную твердыми сплавами. Двухдолотчатыми головками бурят вязкие и трещиноватые породы. Головки крестообразной формы используют для бурения пород средней крепости с незначительной трещиноватостью, а также вязких пород. Крепкие и трещиноватые породы бурят с помощью кресто- и звездообразных головок. Перфораторные молотки по очистке каналов от пыли и каменной мелочи подразделяют на сухие и мокрые. Перфораторы мокрого типа имеют специальные устройства для промывки кана дой, а в перфораторах сухого типа канал продувают воздухом Более предпочтительным является мокрое бурение, так как применение для промывки канала воды снижает сопротивляемость породы и увеличивает стойкость головки бура из-за ее охлаждения водой и уменьшения трения о стенки канала. Вибрационным способом бурят шпуры и скважины (диаметром до 125 мм и глубиной до 25 м) в мягких грунтах. При вибрационном способе бурения грунт под действием вибрирующего снаряда выделяет связную жидкость, а частицы грунта в зоне контакта с вибрирующими наконечниками переходят в подвижное состояние. При этом резко снижается сопротивляемость грунта сдвигу и буровой инструмент внедряется в породу. Методы образования каналов вибрационным бурением идентичны вибропогружению свай и шпунта. Скорость вибробурения довольно высокая. Например, в суглинистых почвах за несколько секунд можно пробурить шпур глубиной до 1 м. С увеличением глубины выработки вибрация бурового инструмента затухает, скорость проходки уменьшается, а на глубине 20...25 м проходка прекращается. При всех механических способах (бурения стенки скважин крепят обсадными трубами с внутренним диаметром 50...200 мм. Колонны обсадных труб составляют из звеньев длиной 1,5...4,5 м, которые опускают при бурении, начиная с большего диаметра. По мере углубления скважин переходят на меньшие диаметры. Звенья труб соединяют муфтами, ниппелями или свинчивают между собой (труба в трубу). Внутренний диаметр труб должен быть 5... 10 мм больше диаметра бурового инструмента. Вверху обсадных труб устанавливают патрубок, защищающий нарезку труб от ударов буровым оборудованием, а внизу — коронку (фрезер), облегчающую опускание колонн обсадных труб. |