способ защиты почвы от осолонения при строительстве скважины

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОЧВЫ ОТ ОСОЛОНЕНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИНЫ, включающий сооружение земляного котлована для сточных вод и его гидроизоляцию, отличающийся тем, что перед сооружением земляного котлована на предполагаемом месте его расположения определяют направление возможных фильтраций сточных вод путем выявления направления движения грунтовых вод или направления падения проницаемого пласта, затем за земляным котлованом напротив направления возможных фильтраций сточных вод сооружают гидрозащитные земляные емкости для пресных вод, в зоне расположения земляного котлована и гидрозащитных земляных емкостей бурят наблюдательные шурфы, при этом гидрозащитные емкости заполняют пресной водой и поддерживают ее уровень выше уровня сточных вод в земляном котловане, а по результатам отбора и анализа проб воды из наблюдательных шурфов осуществляют контроль за осолонением почвы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам защиты почвы от осолонения при строительстве скважин сточными водами, а также в других отраслях промышленности, связанных с сооружением искусственных водоемов и каналов для накопления химически вредных для окружающей среды жидкостей.

Известен способ защиты почвы от осолонения при строительстве скважины путем бетонирования стенок земляных котлованов сплошной бетонной стяжкой и сборными плитами или нанесением на стенки глинисто-грунтовых паст [1]

Его недостатками являются высокая стоимость осуществления процесса гидроизоляции и низкая надежность, а также невозможность оперативного контроля осолонения грунтовых вод сточными водами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ защиты почвы от осолонения при строительстве скважин, включающий сооружение земляного котлована для сточных вод и гидроизоляцию его [2] При этом гидроизоляцию земляных амбаров (котлованов) осуществляют с применением синтетических покрытий пленок и других нетканых материалов.

Недостатком такого способа является то, что с течением времени материал гидроизоляции по различным причинам частично разрушается и теряет герметичность, особенно швы соединений полотен. Через нарушенный участок сточная вода просачивается в грунт, загрязняя тем самым окружающую среду грунтовые и питьевую воды и почву. При этом контроль за загрязнением окружающей среды обычно не ведется, нарушение гидроизоляции и степень осолонения почвы обнаруживают только после осолонения родников или пагубного действия на растительный мир.

Целью изобретения является повышение надежности гидроизоляции путем создания противодавления в сторону земляного котлована и контроля нарушения герметичности его стенок гидроизоляци.

Цель достигается способом, включающим сооружение земляного котлована для сточных вод и гидроизоляцию его. Новым является то, что перед сооружением земляного котлована на предлагаемом месте его расположения определяют направление возможных фильтраций сточных вод путем выявления направления движения грунтовых вод или направление падения проницаемого пласта, затем за земляным котлованом напротив направления возможных фильтраций сточных вод сооружают гидрозащитные земляные емкости для пресных вод, в зоне расположения земляного котлована и гидрозащитных земляных емкостей бурят наблюдательные шурфы, при этом гидрозащитные емкости заполняют пресной водой и поддерживают ее уровень выше уровня сточных вод в земляном котловане, а по результатам отбора и анализа проб воды из наблюдательных шурфов осуществляют контроль за осолонением почвы.

Не известны объекты того же назначения, охарактеризованные аналогичными признаками, как у заявляемого, следовательно, предложение удовлетворяет критериям "новизна" и "изобретательский уровень", а также условию "патентоспособность" изобретения.

На фиг. 1 изображен гидроизолированный земляной котлован, вид сверху; на фиг. 2 гидрозащитная земляная емксть, вид сверху; на фиг. 3 наблюдательный шурф, расположенный в зоне одного из земляных котлованов, вид сверху; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. 6 наблюдательный шурф, продольный разрез. Фиг.1,2 и 3 представляют общую схему расположения земляных котлованов, наблюдательных шурфов и гидрозащитной земляной емкости, сооруженных с учетом направления движения грунтовых вод, стрелка показывает направление движения грунтовых вод.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Планировку площадки под строительство земляных котлованов 1 (фиг.1) для сточных вод осуществляют после определения направления возможных фильтраций сточных вод путем выявления движения грунтовых вод (вид по стрелке) или падения проницаемого пласта, определяемого по рельефу местности, после чего сооружают один или два земляных котлована 1 для сточных вод объемом примерно 200-300 м³ с помощью экскаватора или бульдозера глубиной до 3 м. Далее дно котлованов, а также их стенки гидроизолируют одним из известных методов, например торкретированием или покрытием гидроизолирующим полотном 2. Затем за земляным котлованом напротив направления возможных фильтраций сточных вод сооружают гидрозащитные земляные емкости 4 для пресных вод для подпитки грунта пресной водой и для поддержания перепада давления в сторону котлована для сточных вод. Гидрозащитную емкость сооружают объемом 50-70 м³, по форме она может быть различной конфигурации, например в виде траншеи, как это изображено на фиг. 5. Копается она за пределами земляного вала 3, построенного вокруг буровой площадки, на глубину 0,5-0,6 м ниже глубины (по абсолютной отмостке) котлована для сточных вод и длиной 10-20 м. Сооружение гидрозащитной земляной емкости завершается подводом трубопровода для пресной воды, после чего их заполняют пресной водой и поддерживают ее уровень выше уровня сточных вод земляных котлованов. Наличие гидрозащитной земляной емкости обеспечивает резкое снижение фильтрации сточных вод из котлована при нарушении геометричности на его стенках. Далее с целью контроля степени осолонения грунтовых вод в зоне расположения котлованов для сточных вод и гидрозащитных емкостей с помощью ямобура бурят наблюдательные шурфы 5 на глубину 4-4,5 м в количестве 2-4 шт. на расстоянии 5-15 м от указанного котлована и гидрозащитных емкостей и обсаживают фильтром из труб 6 диаметром 146 мм. Башмак 7 фильтра устанавливают на 0,4-0,6 м выше забоя, а верхнюю его часть выше уровня земли на 0,4-0,5 м. Затрубное пространство на устье изолируют от атмосферных осадков сальником 8 из глинопесчаного грунта. На устье шурфа 5 обсадная труба 6 закрывается крышкой 9.

Контроль за осолонением почвы осуществляют ежемесячным отбором и анализом проб воды из наблюдательных шурфов 5. В случае превышения минерализации предельно допустимой концентрации делают вывод о нарушении герметичности котлованов и принимают меры по его устранению, например увеличивают вязкость накапливаемой там сточной воды до 18-20 с по прибору СПВ-5 добавлением полимеров типа ПАА, КМП и т.д. или другие меры по восстановлению герметичности.

Накопившуюся в котлованах сточную воду периодически откачивают в циркуляционные емкости или в поглощающий пласт.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем. Использование способа позволяет систематически контролировать состояние грунтовых вод в зоне строительства скважины от попадания сточных вод из шламовых котлованов, а при небольших нарушениях их герметичности предотвратить проникновение сточных вод в грунт за счет создания постоянного перепада давления со стороны земляных емкостей для пресных вод. При усиленных проникновениях в грунт сточных вод из-за крупных нарушений герметичности стенок котлованов оперативно принимают меры по устранению негерметичности и тем самым предотвращают осолонение питьевых вод, обеспечивают охрану окружающей среды от вредных воздействий сточных вод за весь период строительства скважины, что поможет предотвратить штрафные санкции со стороны экологических служб производителей работ по бурению скважин.