КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО ЗАХОРОНЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Конструкция скважины для подземного захоронения токсичных и радиоактивных отходов, включающая установленные и зацементированные с образованием цементных колец крепи в скважине, по меньшей мере, кондуктор, техническую колонну, эксплуатационную колонну, лифтовую колонну и фильтровую колонну, отличающаяся тем, что кондуктор, техническая колонна и эксплуатационная колонна подвешиваются на устье скважины концентрически так, что глубина установки кондуктора определяется по зависимости:
где L - глубина установки кондуктора;
1
V - максимальный объем бурильных труб, спускаемых на глубину до башмака следующей колонны;
V - объем 1 м длины кондуктора;
k
k
K- коэффициент запаса длины кондуктора (K=1,05÷1,10), а глубина установки эксплуатационной колонны определяется по формуле
э
П
Н=Н-ΔН,
э
где H - длина эксплуатационной колонны;
П
H - глубина залегания кровли пласта коллектора;
ΔH - расстояние от торца башмака эксплуатационной колонны до кровли пласта коллектора (ΔH=5÷10 м),
при этом часть фильтровой колонны входит внутрь эксплуатационной колонны на 4÷12 м, а внутренний диаметр фильтровой колонны определяется по зависимости
,
фв
где D - внутренний диаметр фильтровой колонны;
а
а
- эмпирический коэффициент, ч/м (=30÷90);
Q - дебит скважины;
К - опытный коэффициент (К=0,8÷0,9);
l - длина рабочей части фильтра,
также эксплуатационная, лифтовая и фильтровая колонны выполнены из материала, антикоррозионная стойкость которого в 1,5÷2,0 раза выше аналогичного показателя материала технической колонны, а поверхности труб эксплуатационной и фильтровой колонн покрыты ингибитором, при этом соединения этих труб выполнены сварными с диаметром шва, равным 1,05-1,06 диаметра свариваемых труб, кроме того, цементное кольцо выполнено эластичным, а прочность на сжатие материала цементного кольца определяется по зависимости:
,
где R - прочность материала цементного кольца на сжатие;
;
;
;
,
1
2
3
где Д, Д, Д - диаметры первого, второго и третьего слоев крепи по средней линии;
1
2
3
1
2
3
Е, Е, Е, h, h, h - соответственно модули упругости и толщина слоев крепи;
Р - внешнее избыточное давление на крепь;
N - объем цементного геля, образующийся из единицы объема негидратированной частицы;
m - степень гидратации цемента (в долях единицы);
c
V - удельный объем исходного цемента;
В/Ц - водоцементное отношение;
n
V - удельный объем капиллярных пор;
q - вес инертного наполнителя;
с - вес цемента;
q
V - удельный объем инертного наполнителя;
n - опытный коэффициент (n=1÷1,5),
при этом стыковочный узел эксплуатационной и фильтровой колонны выполнены в виде соединения шара и конуса так, что радиус окружности контакта шара и конуса определяется по формуле
,
k
k
где K- коэффициент изменения формы контакта (K=0,9-1,0);
а
- радиус окружности контакта шара и конуса;
h - расстояние от вершины шара до плоскости, в которой лежит окружность контакта;
R - радиус шара,
при этом в фильтровой колонне проволочный фильтр выполнен на каркасе из перфорированных труб, а величина зазора между витками проволок определяется по зависимости
0
b=Kd,
где b - величина зазора между витками;
К - опытный коэффициент (K=1,1÷1,5);
0
d - средний диаметр частиц породы пласта-коллектора.