Проведение работ с бурением эксплуатационной скважины на территории ВЗУ в п. Архангельское

Келловейский ярус

Этот ярус представлен  люблинской толщей, криушской, великодворской и подосинковской свитами.

Люблинская толща (J₂lbl) представлена песками серыми разнозернистыми с прослоями глинистых алевритов. Мощность толщи – 5 – 8 м, иногда до 10 м.

Криушская свита (J₂kr) представлена песками буровато-серыми разнозернистыми с прослоями и линзами песчаников. Мощность ее составляет 5 – 7 м, в основной доюрской ложбине достигает 12 м.

 

Средний и верхний отделы

Великодворская и подосинковская свиты (J_2-3vd-pd) широко развиты на рассматриваемой территории. Свиты представлены глинами плотными, в нижней части буровато-серыми, вверху сиреневато-серыми и зеленоватыми. Мощность изменяется от 3 до 10 м. Верхняя часть подосинковской свиты по палеонтологическим характеристикам относится уже к оксфордскому ярусу.

 

Верхний отдел

Оксфордский ярус

Подмосковная  и коломенская свиты (J₃ pd-kl) широко развиты на рассматриваемой территории. Обычно залегают на подосинковской свите. Подошва этих отложений располагается на абсолютных высотах 115 – 125 м. Свиты представлены глинами: внизу плотными серыми, вверху – светло-серыми алевритистыми. Мощность изменяется от 3 до 10 м.

 

Кимериджский ярус

Ермолинская свита (J₃er) развита практически повсеместно в поле развития юрских отложений, размыта в долине р. Москвы и некоторых ее притоков (реки Сходня, Банька). Представлена глинами черными, алевритистыми, сланцеватыми. Мощность 5 – 8 м.

 

Титонский ярус

Костромская, егорьевская и филевская свиты (J₃ks-fl) представлена в нижней части песками зеленовато-серыми с прослоями глин, с желваками фосфоритов, выше в разрезе преобладают глины зеленовато-черные, алевритистые, переходящие в глинистые алевриты. Мощность отложений обычно составляет 3 – 5 м, увеличивается до 20 м.

 

Верхняя юра – нижний мел

Титонский – берриасский ярусы

Лопатинская свита (J₃ – K₁lp) представлена песками темно-зелеными с прослоями песчаников с рассеянными желваками фосфоритов. Мощность свиты 3 – 6 м.

Меловая система

Нижний  отдел

Берриасский ярус

Кунцевская  толща (K₁kn) слагает дочетвертичные водоразделы. Залегает на лопатинской свите. Толща представлена песками темно-серыми, разнозернистыми, в основании глинистыми. По всей толще встречаются маломощные прослои глин. Мощность 3 -–8 м, иногда – до 15 м.

 

Готеривский ярус

Ростовская  свита (K1rs) представлена песками серовато-зелеными разнозернистыми, преимущественно мелкозернистыми, местами глинистыми. Мощность свиты до 10 м.

Савельевская свита (K₁sv) представлена алевритами темно-серыми, глинистыми. Мощность 5 – 7 м.

Гремячевская свита (K₁gr) представлена песками разнозернистыми буровато-серыми с линзами песчаников. Мощность свиты 4 – 6 м.

Котельниковская свита (K1kt) представлена глинами темно-серыми, алевритами, переходящими в алевриты глинистые. Мощность свиты 2-3 м.

 

Аптский ярус

Икшинская свита (K₁ik) представлена песками белыми, светло-серыми, мелкозернистыми, кварцевыми с линзами песчаников. Мощность достигает 15 – 20 м.

Ворохобинская свита (K₁ vrh) представлена песками разнозернистыми, буровато-серыми с подчиненными прослоями алевритов. Мощность свиты до 12 м.

Волгушинская свита (K₁ vlg) представлена в нижней части песками серыми, мелкозернистыми, в верхней части – глинистыми алевритами. Мощность свиты до 5 м.

 

Четвертичная  система

Четвертичные отложения  рассматриваемой территории представлены двумя горизонтами морен (московской и донской), разделяющими и подстилающими  их водно-ледниковыми образованиями, аллювием надпойменных и пойменных  террас р. Москвы и ее притоков, современными болотными отложениями.

 

1.4 Гидрогеологические условия

На рассматриваемой территории, в соответствии с легендой гидрогеологической карты масштаба 1:200 000 (Московская и Брянско-Воронежская серии), 1989г., выделяются следующие водоносные горизонты и комплексы:

Водоносный современный  аллювиальный горизонт (aIV).

Водоносный верхнечетвертичный аллювиальный горизонт (aIII).

Слабоводоносный московский ледниковый комплекс (gIIms).

Водоносный донско-московский водно-ледниковый горизонт (f, lg I-II dns-ms).

Слабоводоносный донской  ледниковый комплекс (g I dns).

Водоносный сетуньско-донской водно-ледниковый горизонт (f, lg I st-dns).

Водоносный волжско-аптский терригенный комплекс (J₃v-K₁a).

Водоупорный келловей-киммериджский горизонт (J k-km).

Слабоводоносный бат-келловейский терригенный горизонт (J₂bt-kl).

Водоносный касимовский горизонт (C₃ksm).

Водоупорный кревякинский горизонт (C₃kr).

Водоносный подольско-мячковский горизонт (C₂ pd-mc).

Водоупорный ростиславльский горизонт (C₂rst).

Водоносный каширский  горизонт (C₂ks).

Водоупорный верейский горизонт (С₂vr).

Водоносный алексинско-протвинский комплекс (C₁ al-pr)

Водоносный подольско-мячковский горизонт (C₂ pd-mc)

Подольско-мячковский водоносный горизонт на исследуемой территории имеет повсеместное распространение. В состав горизонта входят отложения нижнекревякинской (суворовской) подсвиты верхнего карбона, мячковской, подольской свит и верхней карбонатной пачки верхнекаширской подсвиты среднего карбона. Водовмещающие породы представлены пористыми, трещиноватыми, кавернозными, местами закарстованными известняками и доломитами с подчиненными по мощности прослоями мергелей и глин.

На большей части территории горизонт перекрыт кревякинским водоупором. Исключение составляет юго-западная часть территории, где верхнекаменноугольные отложения размыты и в кровле подольско-мячковского горизонта лежит либо юрский водоупор, либо (на ограниченных участках отсутствия последнего) отложения четвертичного возраста.

Глубина залегания кровли горизонта увеличивается с юга, юго-запада на северо-восток от 30 до 100 м в направлении погружения горизонта. В связи с увеличением мощности перекрывающих отложений в указанном  направлении происходит снижение абсолютных отметок кровли горизонта от 120 до 70 м.

Полная мощность горизонта  изменяется в небольших пределах: от 75 до 80 м. На юго-западе территории в  местах размыва горизонта древними эрозионными долинами его мощность сокращается до 60 – 40 м. В кровле подольско-мячковского водоносного горизонта залегает кревякинский водоупор.

Пьезометрическая поверхность  подольско-мячковского водоносного горизонта в отличие от вышележащего касимовского, имеет спокойный характер. Это косвенно свидетельствует о высоких значениях его фильтрационных свойств.

Пьезометрическая поверхность  подольско-мячковского горизонта имеет общий уклон с юга (пьезоизогипса 114 м) на северо-восток (пьезоизогипса 74 м). На большей части исследуемой территории пьезометрическая поверхность подольско-мячковского горизонта лежит вблизи кровли, опускаясь на 1 – 3 м ниже ее в местах сосредоточенного отбора (отдельные водозаборные узлы г. Красногорска, п. Нахабино), и поднимаясь на 5 – 10 м выше на окружающей территории. Максимальные напоры над кровлей (до 10 – 15 м) горизонта зафиксированы по долине р. Москвы, которая является областью питания горизонта. На величину напора оказывают влияние структурные особенности территории. Вне зависимости от величины отбора наибольшие напоры над кровлей имеют место в отрицательных структурах, наименьшие напоры (и, как правило, с отрицательным знаком) – в положительных структурах. В частности, участок безнапорных условий зафиксирован на Красногорском поднятии (территория, лежащая к северу от г. Красногорска), хотя сосредоточенный отбор там отсутствует.

По фильтрационным свойствам  подольско-мячковский водоносный горизонт достаточно неоднороден как в плане, так и в разрезе. Наибольшие величины водопроводимости (до 2000 – 2500 м²/сут) характерны для долины р. Москвы. В южной части г. Красногорска дебиты скважин на подольско-мячковский водоносный горизонт достигают 3,7 тыс.м²/сут, характерные удельные дебиты 15 – 25 л/сек. По мере удаления от долины р. Москвы водообильность горизонта постепенно снижается. На водоразделе его водопроводимость уменьшается до сотен (n 100) м²/сут, удельные дебиты водозаборных скважин снижаются до 2 – 5 л/сек, их производительность уменьшается до 1 – 1,5 тыс. м³/сут.

Вертикальная неоднородность фильтрационных свойств подольско-мячковского горизонта определяется как неоднородностью литологического состава водовмещающих отложений, так и степенью их преобразований под влиянием эндогенных и экзогенных геологических процессов. Мячковские отложения сложены в основном органогенно-обломочными известняками, для которых характерно наличие кавернозности, трещиноватости, по отдельным прослоям – значительной пористости. В отличие от них подольские известняки отличаются плотностью сложения, массивностью текстуры, слабой трещиноватостью. Наиболее проницаемая часть подольско-мячковского горизонта приурочена к мячковским отложениям, залегающим в интервале глубин (считая от кровли горизонта) от 5 – 10 м до 30 – 35 м.

Подольско-мячковский водоносный горизонт является основным эксплуатируемым горизонтом на исследуемой территории. Общий отбор из горизонта здесь в 1997 г. достиг 60,8 тыс. м³/сут, что составляет более 60% общего отбора подземных вод, включающего эксплуатацию еще касимовского, каширского и окско-протвинского горизонтов. Это связано с тем, что на всей этой территории горизонт обладает хорошими эксплуатационными характеристиками: удовлетворительным качеством воды, высокой водопроводимостью, защищенностью от поверхностного загрязнения (на большей части территории), сравнительно небольшой глубиной водозаборных скважин.

 

Методика проведения геологических исследований.

Работы по подсчёту эксплуатационных запасов подземных вод в Московском регионе имеют специфику, обусловленную  сочетанием природно-техногенных факторов таких, как: многослойное в разрезе  и неоднородное в плане геологическое  строение водовмещающих пород, приуроченность основных ресурсов подземных вод  к горизонтам верхнего, среднего и  нижнего карбона, сильное и сложное  влияние и взаимовлияние водозаборов, постоянно эксплуатирующих подземные  воды различных горизонтов, в том  числе совмещенными на разные горизонты скважинами,  различные гидрогеохимические свойства подземных вод, изменяющиеся в разрезе, плане и во времени.

 

1.5 Бурение эксплуатационной скважины.

Целевым назначением буровых  работ  является проведение комплекса  проектируемых исследований в сооружаемой эксплуатационной скважине на подольско-мячковский водоносный горизонт.  Сооружение скважины позволит обосновать заявленную потребность в воде  384 м³/сут. Целью работ является получение расчетных гидрогеологических параметров, оценка качества подземных вод и выполнение оценки эксплуатационных запасов.

Проектный геологический  разрез.

Гидрогеоло-гический индекс	Категория пород   по ЕРЕР-27	Литологическое описание пород	Глубина залегания  пород, м		Мощность слоя, м
			кровли	подошвы
1	2	3	4	5	6
Q	III	Песок с включениями  гравия, гальки    и маломощными  прослоями суглинка и глины	0,0	26,3	26,3
J3	III	Глина   черная, плотная	26,3	33,7	7,4
C3ksm	III	Известняки , микрозернистые известняки	33,7	36,7	3,0
C3vsk	IV	Глина пестроцветная, плотная, с прослоями мергеля и глинистого известняка	36,7	47,7	11,0
C2pd-mč	V	Известняки кавернозные  с  прослоями  глин , доломитов и мергелей	47,7	117,7	70,0
С2rst	IV	Глина плотная  известковистая	117,7	120,0	2,3

 

Объем работ по бурению

Категория пород по буримости	Кол-во погонных метров по скважине
II	49,9+
III	0
IV

 

Геофизические исследования скважин

Геофизические исследования скважины (ГИС) проводятся с целью подробного и достоверного расчленения геологического разреза и определения интервалов зон активной фильтрации водоносного горизонта, оценки технического состояния колонны скважины, соответствия глубинных отметок рабочих частей фильтров водовмещающим породам и обоснования величин допустимых понижений уровней воды в скважине и водоносном горизонте.

Настоящим проектом предусмотрен комплекс ГИС, включающий в себя: гамма-каротаж, кавернометрию, электрокаротаж, резистивиметрию с засолкой ствола скважины и прослеживанием типа и интенсивности опреснения. ГИС проектируется в скважине на подольско-мячковский водоносный горизонт  на водозаборе.

Геофизический метод	Решаемые гидрогеологические задачи и условия их применения
Гамма-каротаж (ГК)	Литологическое расчленение  разреза по степеням естественной гамма-активности на водонепроницаемые и слабопроницаемые породы. Применяется по всему пробуренному интервалу.
Электрокаротаж (ЭК)	Уточнение геологического разреза  по величине удельного электрического сопротивления горных пород. Применяется  в открытом стволе.
Кавернометрия (КМ)	Техническое состояние колонн, диаметры труб, интервал посадки рабочих  частей фильтров, истинные диаметры пород  в открытом стволе. Применяется как  в открытом стволе так и в обсаженном.
Резистивиметрия (РМ)	Определение активных зон  фильтрации, направление перетоков по скважине, определение естественной минерализации подземных вод, скорости фильтрации и качества межпластовой изоляции обсадных колонн. Применяется в открытом стволе, в обсадной и фильтровой колоннах, только в обводненном интервале. Данная операция в каждом случае проводится 6 раз.

 

ГИС проектируется выполнять  каротажной станцией СКС-1-АУ-1-01 с записью  диаграмм в масштабе 1:200 и регистратором  Н3010 с использованием бронированного кабеля КГ-3-40-90 в соответствии с технической  инструкцией по проведению ГИС.

Гамма-каротаж (ГК) выполняется  прибором «Кура-1». В приборе используется кристалл йодистого цезия, активированного  натрием размером 18х160 мм с интегральной чувствительностью 500 имп./мин на 1 мкр/час. Порог регистрации гамма-квантов – 30 кэв.