Instrukcja obsługi wierceń hydrogeologicznych (plik .pdf, rozmiar: 8,5 MB)

©Copyright by Ministerstwo Œrodowiska

Recenzenci: prof. dr hab. in¿. Stanis³aw Dubiel mgr in¿. Leszek W¹tor

Autorzy:

Andrzej Gonet, prof. dr hab. in¿. (AGH Akademia Górniczo-Hutnicza) Jan Macuda, dr in¿. (AGH Akademia Górniczo-Hutnicza)

Ludwik Zawisza, dr hab. in¿., prof. nadzw. (AGH Akademia Górniczo-Hutnicza) Robert Duda, dr in¿., upr. V-1421 (AGH Akademia Górniczo-Hutnicza) Jerzy Porwisz, mgr in¿., upr. 40292

Wydawnictwa AGH ISBN 978-83-7464-431-0

Projekt ok³adki i strony tytu³owej: Wojciech Teper Sk³ad komputerowy: „Andre”, tel. 12 422 83 23

Redakcja Wydawnictw AGH al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków tel. 12 617 32 28, tel./faks 12 636 40 38 e-mail: redakcja@wydawnictwoagh.pl www.wydawnictwa.agh.edu.pl

Spis treœci

1. Wstêp ... 7

2. Podstawa prawna prowadzenia dozoru i nadzoru hydrogeologicznego ... 8

3. Postanowienia ogólne dotycz¹ce dozoru i nadzoru hydrogeologicznego ... 11

4. Obowi¹zki dozoru i nadzoru hydrogeologicznego podczas wiercenia ... 12

5. Forma dokumentowania czynnoœci zwi¹zanych z obs³ug¹ wierceñ hydrogeologicznych ... 14

6. Dokumenty hydrogeologiczne sporz¹dzane podczas wiercenia ... 15

7. Wyznaczanie otworów w terenie ... 19

8. Kontrola p³uczki przy wierceniach obrotowych... 20

8.1. Zadania p³uczki wiertniczej ... 20

8.2. Rodzaje p³uczek... 21

8.3. Wp³yw p³uczki na przepuszczalnoœæ ska³ w strefie przyotworowej ... 22

8.4. Kontrola parametrów technologicznych p³uczki przy wierceniu otworów metod¹ obrotow¹ ... 23

9. Pobieranie próbek ska³ podczas wiercenia ... 26

9.1. Sposób pobierania próbek ... 27

9.2. Opis makroskopowy próbek... 27

9.3. Oznaczanie próbek ... 27

9.4. Przechowywanie próbek na terenie wiertni ... 28

9.5. Transport próbek ... 28

10. Sporz¹dzanie profilu geologiczno-technicznego

podczas wiercenia otworu ... 29

10.1. Badania hydrogeologiczne w czasie wiercenia ... 29

10.2. Opis profilu geologiczno-technicznego... 30

11. Pomiar zwierciad³a wody w otworach ... 31

11.1. Zasady pomiaru zwierciad³a wody ... 31

11.2. Sposób wykonywania pomiarów ... 31

11.3. Sposób zapisywania pomiarów i odczytów ... 32

12. Pomiar temperatury wody i powietrza oraz ciœnienia atmosferycznego ... 33

12.1. Pomiar temperatury wody ... 33

12.2. Pomiar temperatury powietrza ... 33

12.3. Pomiar ciœnienia atmosferycznego ... 34

13. Pomiar g³êbokoœci otworu ... 35

13.1. Pomiar g³êbokoœci otworu w czasie wiercenia ... 35

13.2. Zapis pomiaru g³êbokoœci otworu ... 35

13.3. Obowi¹zki dozoru hydrogeologicznego ... 35

13.4. Ustalanie kategorii przewiercanych ska³ ... 36

13.5. Zamykanie poziomów wodonoœnych ... 36

13.6. Projektowanie zamykania dop³ywu wód podziemnych ... 36

13.7. Metody zamykania dop³ywu wód podziemnych ... 42

14. Filtry studzienne ... 44

14.1. Rodzaje filtrów ... 44

14.2. Projektowanie filtrów studni wierconych... 59

14.2.1. D³ugoœæ filtra i jego usytuowanie wysokoœciowe w warstwie wodonoœnej ... 59

14.2.2. Obliczanie œrednicy filtra ... 61

14.2.3. PrzepustowoϾ filtra ... 66

14.2.4. D³ugoœæ rury podfiltrowej ... 66

14.2.5. D³ugoœæ rury nadfiltrowej ... 67

15. Filtrowanie otworu i zasady doboru obsypki ¿wirowej ... 68

15.1. Filtrowanie otworu ... 68

15.2. Prace przygotowawcze ... 69

15.3. Zapuszczanie filtra do otworu... 70

15.4. Rola obsypki ¿wirowej ... 70

15.5. Metody doboru obsypek ¿wirowych ... 71

16. Próbne pompowanie otworu ... 79

16.1. Program próbnego pompowania ... 79

16.2. Sprzêt do próbnego pompowania ... 79

16.3. Przyrz¹dy do pomiarów zwierciad³a wody ... 80

16.4. Przyrz¹dy do pomiarów wydajnoœci... 80

16.5. Przyrz¹dy do pomiarów temperatury wody i powietrza ... 81

16.6. Prace przygotowawcze ... 81

16.6.1. Przewidywana wydajnoϾ i depresja ... 82

16.6.2. Dobór pompy i odprowadzenie wody z pompowania ... 83

16.7. Pompowanie oczyszczaj¹ce ... 83

16.8. Pompowanie pomiarowe ... 84

16.8.1. Organizacja i prowadzenie pomiarów ... 84

16.8.2. Pomiary wydajnoœci i zwierciad³a wody ... 85

16.8.3. Czas trwania pompowania ... 86

16.9. Dziennik próbnego pompowania ... 87

16.10. Ocena sprawnoœci studni... 88

17. Pobieranie próbek wody do badañ... 94

17.1. Zasady pobierania próbek wody ... 94

17.2. Pobieranie próbek wody do badañ fizyczno-chemicznych (analiza standardowa)... 95

17.3. Pobieranie próbek wody do badañ bakteriologicznych ... 96

17.4. Pobieranie próbek wody do badañ specjalnych ... 97

18. Sczerpywanie wody w otworze ... 98

18.1. Wykonywanie sczerpywañ wody ³y¿k¹ wiertnicz¹ ... 98

18.2. Obliczanie wydajnoœci i wspó³czynnika filtracji ... 98

18.2.1. Obliczanie wydajnoœci ... 98

18.2.2. Wyznaczanie parametrów hydrogeologicznych warstw ch³onnych metodami polowymi w otworach wiertniczych ... 99

19. Odka¿anie otworów studziennych ... 103

19.1. Œrodki odka¿aj¹ce ... 103

19.2. Sporz¹dzanie stê¿onego roztworu odka¿aj¹cego ... 105

19.3. Sposób przeprowadzania dezynfekcji studni ... 106

19.4. Warunki bezpieczeñstwa ... 107

20. Likwidacja otworów... 108

21. Wykorzystane materia³y i literatura... 113

22. Spis za³¹czników ... 118

Za³. 1. Zg³oszenie zamiaru przyst¹pienia do wykonywania robót geologicznych ... 118

Za³. 2. Protokó³ z lokalizacji otworu wiertniczego ... 119

Za³. 3. Ksi¹¿ka wiercenia (dziennik wiertniczy) ... 120

Za³. 4. Protokó³ z przeprowadzonego orurowania otworu ... 122

Za³. 5. Protokó³ z przeprowadzonego cementowania otworu ... 124

Za³. 6. Projekt orurowania otworu wiertniczego ... 126

Za³. 7. Projekt cementowania kolumny rur ok³adzinowych ... 128

Za³. 8. Protokó³ badania skutecznoœci zamkniêcia warstwy wodonoœnej ... 130

Za³. 9. Protokó³ z odbioru i zabudowy filtra w otworze ... 132

Za³. 10. Protokó³ z likwidacji otworu wiertniczego ... 134

Za³. 11. Zbiorcze zestawienie wyników wiercenia studni (karta otworu wiertniczego) ... 136

Za³. 12. Dziennik próbnego pompowania ... 137

Za³. 13. Protokó³ z pobrania próbek wody do badañ fizykochemicznych/ bakteriologicznych/ izotopowych ... 139

1. Wstêp

Woda jest niezbêdna do utrzymania ¿ycia na kuli ziemskiej, a systematyczny wzrost jej zu¿ycia zmusza ludzkoœæ do racjonalnego udostêpniania, eksploatacji i ochrony zasobów wód podziemnych. Jednym z czynników umo¿liwiaj¹cych poprawê obecnego stanu w przedmiotowym zakresie powinna byæ niniejsza instrukcja, której tworzenie zainicjowa³o Ministerstwo Œrodowiska, Departament Geologii i Koncesji Geologicznych, sfinansowa³ Narodowy Fundusz Ochrony Œrodowiska i Gospodarki Wodnej, a wykonawcami byli pracownicy Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanis³a-wa Staszica w Krakowie.

G³ównym celem poradnika jest podanie zasad i zaleceñ oraz opisanie obowi¹zu-j¹cych przepisów dotycz¹cych prowadzenia dozoru i nadzoru hydrogeologicznego w czasie wiercenia otworów hydrogeologicznych.

Instrukcja dotyczy g³ównie wierceñ hydrogeologicznych w celu wykonania ujêæ zwyk³ych wód podziemnych, ale mo¿e byæ wykorzystywana równie¿ przy wykonywa-niu ujêæ solanek, wód leczniczych i termalnych, przy czym w tym wypadku zakres prac badawczych bêdzie odmienny, dostosowany indywidualnie do ich zakresu zamieszczo-nego w projekcie prac geologicznych.

Pod pojêciem otwór hydrogeologiczny rozumie siê otwór wiertniczy przystosowa-ny do eksploatacji wody podziemnej, obserwacji jej poziomu, pobierania próbek, itp. Studnia jest to otwór hydrogeologiczny przeznaczony g³ównie do eksploatacji wody podziemnej.

Piezometr jest to ma³o lub normalno œrednicowy otwór hydrogeologiczny przezna-czony do obserwacji i pobierania prób wody podziemnej.

2. Podstawa prawna

prowadzenia dozoru i nadzoru

hydrogeologicznego

Zasady wykonywania prac geologicznych reguluje Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r.

Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 163, poz. 981). W rozumieniu tej ustawy prac¹ geologiczn¹ jest „projektowanie i wykonywanie badañ w celu poszukiwania i rozpoznawania z³ó¿ kopalin, wód podziemnych, okreœlania warunków geologiczno--in¿ynierskich oraz sporz¹dzania map i dokumentacji geologicznych”. Robot¹ geolo-giczn¹ jest „wykonywanie w ramach prac geologicznych wszelkich czynnoœci poni¿ej powierzchni ziemi”. Wiercenia hydrogeologiczne s¹ wiêc robotami geologicznymi. Przez poszukiwanie rozumie siê „wykonywanie prac geologicznych w celu odkrycia i wstêpnego udokumentowania zasobów z³ó¿ kopalin lub wód podziemnych”, a

roz-poznawanie to „wykonywanie prac geologicznych na obszarze wstêpnie

udokumento-wanego z³o¿a kopaliny lub wód podziemnych”.

Regulacje szczegó³owe dotycz¹ce prac i robót geologicznych zawarte s¹ w nastê-puj¹cych rozporz¹dzeniach:

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie projek-tów prac geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1777),

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 3 paŸdziernika 2005 r. w sprawie szczegó³owych wymagañ, jakim powinny odpowiadaæ dokumentacje hydrogeolo-giczne i geologiczno-in¿ynierskie (Dz. U. Nr 201, poz. 1673),

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 czerwca 2006 r. w sprawie katego-rii prac geologicznych, kwalifikacji do wykonywania, dozorowania i kierowania tymi pracami oraz sposobu postêpowania w sprawach stwierdzania kwalifikacji (Dz. U. Nr 124, poz. 865),

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie gro-madzenia i udostêpniania próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780),

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie sposobu i zakresu wykonywania obowi¹zku udostêpniania i przekazywania informacji oraz próbek organom administracji geologicznej przez wykonawcê prac geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1781),

– Rozporz¹dzenie Ministra Spraw Wewnêtrznych i Administracji z dnia 14 czerwca 2002 r. w sprawie planów ruchu zak³adów górniczych (Dz. U. Nr 94, poz. 840 z póŸn. zm.).

Przy projektowaniu i wykonywaniu robót wiertniczych, oprócz wskazanych ustaw i wynikaj¹cych z nich aktów wykonawczych, nale¿y uwzglêdniaæ równie¿ wymogi wynikaj¹ce z ustaw i rozporz¹dzeñ zwi¹zanych z ochron¹ œrodowiska i bezpieczeñ-stwem prowadzenia prac:

– Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym (Dz. U. Nr 80, poz. 717 z póŸn. zm.),

– Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. Nr 62, poz. 628 z póŸn. zm.), – Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (Dz. U. Nr 92, poz. 880

z póŸn. zm.),

– Rozporz¹dzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpie-czeñstwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpiecze-nia przeciwpo¿arowego w zak³adach górniczych wydobywaj¹cych kopaliny otwo-rami wiertniczymi (Dz. U. Nr 109, poz. 961 z póŸn. zm.),

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, ja-kie nale¿y spe³niæ przy wprowadzaniu œcieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla œrodowiska wodnego (Dz. U. Nr 137, poz. 984), – Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 27 wrzeœnia 2001 r. w sprawie

katalo-gu odpadów (Dz. U. Nr 112, poz. 1206),

– Rozporz¹dzenie Ministra Gospodarki z dnia 30 paŸdziernika 2002 r. w sprawie rodzaju odpadów, które mog¹ byæ sk³adowane w sposób nieselektywny (Dz. U. Nr 191, poz. 1595),

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 21 kwietnia 2006 r. w sprawie listy rodzajów odpadów, które posiadacz odpadów mo¿e przekazywaæ osobom fizycz-nym lub jednostkom organizacyjfizycz-nym niebêd¹cym przedsiêbiorcami, oraz dopusz-czalnych metod ich odzysku (Dz. U. Nr 75, poz. 527),

– Rozporz¹dzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie wa-runków technicznych, jakim powinny odpowiadaæ budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z póŸn. zm.).

Ze wskazanych aktów prawnych wynika, ¿e prace geologiczne mog¹ byæ

wykony-wane, dozorowane i kierowane tylko przez osoby posiadaj¹ce odpowiednie

kwalifi-kacje ogólne i zawodowe, okreœlone przez ministra w³aœciwego do spraw œrodowiska w drodze rozporz¹dzenia. Kierowanie, czyli nadzorowanie projektowanych prac geo-logicznych oraz dozór hydrogeologiczny nad pracami, w ramach których wykonywa-ne s¹ wiercenia hydrogeologiczwykonywa-ne, mog¹ byæ sprawowawykonywa-ne przez osoby posiadaj¹ce

uprawnienia geologiczne kategorii IV lub V. Sam dozór hydrogeologiczny nad

pra-cami geologicznymi mo¿e byæ sprawowany przez osoby posiadaj¹ce tylko uprawnienia geologiczne kategorii XI. Natomiast kierowanie w terenie robotami geologicznymi wykonywanymi poza granicami obszaru górniczego, wykonywanymi bez u¿ycia mate-ria³ów wybuchowych albo gdy projektowana g³êbokoœæ wyrobiska (w tym wypadku wiercenia) nie przekracza 100 m mo¿e byæ sprawowane przez osoby posiadaj¹ce uprawnienia geologiczne kategorii XII.

Inny rodzaj nadzoru nad projektowaniem i wykonywaniem prac geologicznych oraz prawid³owoœci¹ sporz¹dzania dokumentacji geologicznych sprawuje odpowiedni

organ administracji geologicznej. Z tego wzglêdu, po zatwierdzeniu projektu prac

geologicznych, wykonawca prac jest zobowi¹zany do zg³oszenia na piœmie zamiaru przyst¹pienia do wykonywania robót geologicznych, w³aœciwym ze wzglêdu na miej-sce wykonywania:

– organowi administracji geologicznej, – organowi nadzoru górniczego,

– wójtowi gminy, burmistrzowi lub prezydentowi miasta.

W zg³oszeniu (za³. 1) nale¿y okreœliæ zamierzony termin rozpoczêcia i zakoñcze-nia robót, ich rodzaj, podstawowe dane dotycz¹ce prac geologicznych, a tak¿e dane osób sprawuj¹cych dozór nad pracami hydrogeologicznymi oraz kierownictwo (nad-zór) tych prac. Zg³oszenia dokonuje siê najpóŸniej na dwa tygodnie przed zamierzo-nym terminem rozpoczêcia prac.

Dodatkowe wymogi dotycz¹ce wierceñ hydrogeologicznych wynikaj¹ z:

– Ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony œrodowiska (Dz. U. z 2008 r. Nr 25, poz. 150 z póŸn. zm.),

– Rozporz¹dzenia Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsiê-wziêæ mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko (Dz. U. Nr 213, poz. 1397), – Ustawy z dnia 3 paŸdziernika 2008 r. o udostêpnianiu informacji o œrodowisku i jego ochronie, udziale spo³eczeñstwa w ochronie œrodowiska oraz o ocenach od-dzia³ywania na œrodowisko (Dz. U. Nr 199, poz. 1227 z póŸn. zm.).

Rozporz¹dzenie RM w sprawie przedsiêwziêæ mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko w § 3, ust 1, pkt 42b precyzuje, ¿e wiercenie hydrogeologiczne wykonywa-ne w celu zaopatrzenia w wodê, z wy³¹czeniem wykonywania ujêæ wód podziemnych o g³êbokoœci mniejszej ni¿ 100 m, zalicza siê do przedsiêwziêæ mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko, dla których sporz¹dzenie raportu o oddzia³ywaniu na œro-dowisko mo¿e byæ wymagane.

Jednak w ustawie o udostêpnianiu informacji o œrodowisku i jego ochronie, udzia-le spo³eczeñstwa w ochronie œrodowiska oraz o ocenach oddzia³ywania na œrodowisko, w artykule 96 podano, dla których postanowieñ mo¿e byæ wymagane przeprowadze-nie oceny oddzia³ywania na œrodowisko stanowi¹cej czêœæ postêpowania w sprawie wydania decyzji o œrodowiskowych uwarunkowaniach, w tym wymieniono decyzje zatwierdzaj¹ce projekty prac geologicznych. Wymieniono tak¿e koncesje na poszuki-wanie lub rozpoznaposzuki-wanie z³ó¿ kopalin, w tym wypadku solanek, wód leczniczych lub termalnych oraz koncesje na wydobywanie tych kopalin ze z³ó¿, jako przedsiêwziêæ mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko.

W przypadku projektowania wierceñ w celu poszukiwania i rozpoznawania z³ó¿

solanek, wód leczniczych lub termalnych oraz wydobywania tych kopalin ze z³ó¿

nale¿y wyst¹piæ do organu w³aœciwego do wydania decyzji o œrodowiskowych uwarun-kowaniach z zapytaniem, czy przeprowadzenie oceny oddzia³ywania przedsiêwziêcia na œrodowisko w konkretnym przypadku jest wymagane, czy te¿ nie. Je¿eli tak, to nale-¿y opracowaæ raport o oddzia³ywaniu projektowanego przedsiêwziêcia na œrodowisko.

3. Postanowienia ogólne

dotycz¹ce dozoru i nadzoru

hydrogeologicznego

Podczas wiercenia hydrogeologicznego kierowanie robotami geologicznymi w terenie, czyli samym procesem wiercenia, mo¿e sprawowaæ osoba, która uzyska³a uprawnienia geologiczne kategorii XII, a wczeœniej posiada³a:

– dyplom ukoñczenia studiów wy¿szych na kierunkach geologia lub górnictwo i geologia i posiada tytu³ zawodowy magistra, magistra in¿yniera lub in¿yniera oraz odby³a co najmniej roczn¹ praktykê zawodow¹ przy kierowaniu w terenie robotami geologicznymi wykonywanymi poza granicami obszaru górniczego, wy-konywanymi bez u¿ycia materia³ów wybuchowych albo gdy projektowana g³êbo-koœæ wyrobiska nie przekracza 100 m;

– œwiadectwo dojrza³oœci oraz tytu³ technika geologa lub technika górnika b¹dŸ technika wiertnika oraz odby³a co najmniej dwuletni¹ praktykê zawodow¹ przy kierowaniu w terenie robotami geologicznymi wykonywanymi poza granicami obszaru górniczego, wykonywanymi bez u¿ycia materia³ów wybuchowych albo gdy projektowana g³êbokoœæ wyrobiska nie przekracza 100 m.

Funkcjê dozoru geologicznego sprawuje w trakcie wiercenia hydrogeologicznego uprawniony hydrogeolog lub geolog. Szczególnie istotny, chocia¿ prawnie niewy-magany, jest udzia³ hydrogeologa, gdy¿ wynika z celu wiercenia hydrogeologicznego, jakim jest zbadanie terenu, szczególnie pod wzglêdem litologicznym i hydrogeolo-gicznym, oraz uzyskanie wyczerpuj¹cych informacji o wystêpowaniu wód podziem-nych, ich zasobach, jakoœci, wieku i innych zwi¹zanych z warunkami hydrogeolo-gicznymi. Niemniej jednak dozór mo¿e sprawowaæ osoba, która uzyska³a uprawnienia geologiczne kategorii XI, a wczeœniej posiada³a co najmniej œwiadectwo dojrza³oœci oraz tytu³ technika geologa lub ukoñczone studia wy¿sze obejmuj¹ce nauki geologicz-ne, a w szczególnoœci kierunki budownictwo, geografia, ochrona œrodowiska, i posia-da³a tytu³ zawodowy magistra, magistra in¿yniera lub in¿yniera oraz odby³a przynaj-mniej roczn¹ praktykê zawodow¹ przy wykonywaniu czynnoœci dozoru geologicznego nad pracami geologicznymi, z wyj¹tkiem badañ geofizycznych.

Uprawniony hydrogeolog, który uzyska³ uprawnienia geologiczne kategorii IV lub V, mo¿e kierowaæ ca³oœci¹ prac geologicznych, czyli sprawowaæ funkcjê nadzoru geolo-gicznego. Obs³uga hydrogeologiczna wierceñ polega na udziale uprawnionego hydro-geologa we wszystkich pracach zwi¹zanych z projektowaniem, wykonaniem lub likwi-dacj¹ otworu wiertniczego, a tak¿e jego przekazaniem do eksploatacji lub u¿ytkowania.

4. Obowi¹zki

dozoru i nadzoru hydrogeologicznego

podczas wiercenia

Hydrogeolog lub geolog sprawuj¹cy dozór nad wierceniami hydrogeologicz-nymi:

– czuwa nad prawid³owym wykonaniem projektowanych prac geologicznych, w tym robót wiertniczych zgodnie z zatwierdzonym projektem prac i przestrzega-niem ustalonej techniki wiercenia;

– dozoruje wykonanie badañ hydrogeologicznych przewidzianych w projekcie prac; – informuje na bie¿¹co sprawuj¹cego nadzór kierownika prac geologicznych o

po-stêpach prac i uzyskiwanych w efekcie wynikach;

– zg³asza kierownikowi prac potrzebê ewentualnych zmian za³o¿eñ projektowych prac, w wyniku stwierdzonych rzeczywistych warunków hydrogeologicznych. W szczególnoœci osoba spawuj¹ca dozór geologiczny nad wierceniami hydro-geologicznymi:

– sporz¹dza na bie¿¹co profil geologiczny otworu, czyli zbiorcze zestawienie wyni-ków wiercenia;

– dozoruje:

• pobór próbek gruntów i ska³ (rdzeni wiertniczych) podczas wiercenia oraz ich odpowiednie zabezpieczanie,

• przewiercanie warstw wodonoœnych,

• zamykanie poziomów wodonoœnych oraz badanie skutecznoœci ich zamkniêcia, • cementacjê lub i³owanie kolumny rur ok³adzinowych,

• próbne pompowanie otworu i jego zgodnoœæ z projektem lub podaje wytyczne prowadzenia próbnego pompowania w zale¿noœci od stwierdzonych warunków hydrogeologicznych;

– przeprowadza kontrolne pomiary w otworze: g³êbokoœci otworu, poziomu zwier-ciad³a wody i jej temperatury itp.;

– dokonuje poboru próbek wody do badañ laboratoryjnych;

– wspó³pracuje przy badaniach specjalnych wykonywanych w otworze, np. geo-fizycznych;

– sprawdza zgodnoœæ konstrukcji filtra z za³o¿eniami projektowymi b¹dŸ zalecenia-mi kierownika prac geologicznych lub zg³asza kierownikowi prac potrzebê ewen-tualnych zmian sposobu zafiltrowania i zamykania poziomów wodonoœnych w do-stosowaniu do warunków hydrogeologicznych stwierdzonych podczas wiercenia; – prowadzi wpisy w ksi¹¿ce wiercenia.

Kierownik prac geologicznych sprawuj¹cy nadzór hydrogeologiczny koryguje zakres projektowanych prac w dostosowaniu do bie¿¹cych wyników robót, ale tylko w granicach upowa¿nienia wynikaj¹cego z decyzji organu administracji geologicznej zatwierdzaj¹cej projekt. W innym przypadku powstaje koniecznoœæ sporz¹dzenia aneksu do projektu prac geologicznych. Po osi¹gniêciu koñcowej g³êbokoœci wierce-nia kierownik prac geologicznych mo¿e skorygowaæ konstrukcjê kolumny filtrowej w otworze, w zakresie po³o¿enia czêœci roboczej filtra, w nawi¹zaniu do stwierdzonych warunków hydrogeologicznych i w sposób niewp³ywaj¹cy negatywnie na osi¹gniêcie zamierzonego celu wiercenia.

5. Forma dokumentowania czynnoœci

zwi¹zanych z obs³ug¹

wierceñ hydrogeologicznych

Wszystkie przeprowadzone podczas prac geologicznych badania i obserwacje na-le¿y dokumentowaæ w odpowiedniej formie, w sposób czytelny i rzetelny.

Podstawowymi formami dokumentowania s¹: – dzienniki,

– karta wiercenia, – protoko³y, – notatki s³u¿bowe.

Wyniki badañ i obserwacji w trakcie wiercenia nale¿y zestawiaæ w odpowiednich formularzach, których wzory zamieszczono na koñcu instrukcji (za³. 1–13).

6. Dokumenty hydrogeologiczne

sporz¹dzane podczas wiercenia

Sprawowanie dozoru hydrogeologicznego nad pracami wiertniczymi powinno byæ odpowiednio dokumentowane. Do podstawowych dokumentów zwi¹zanych z dozorem nad wierceniami hydrogeologicznymi nale¿¹:

– zg³oszenie zamiaru przyst¹pienia do wykonywania robót geologicznych, – ksi¹¿ka wiercenia otworu – dziennik wiertniczy,

– zbiorcze zestawienie wyników wiercenia studni – karta otworu wiertniczego, – dziennik próbnego pompowania,

– protokó³ lokalizacji otworu wiertniczego,

– protokó³ orurowania otworu i cementowania kolumny rur ok³adzinowych, – protokó³ badania skutecznoœci zamkniêcia warstwy wodonoœnej,

– protokó³ odbioru i zabudowy filtra w otworze, – protokó³ pobrania próbek wody do badañ, – protokó³ likwidacji otworu wiertniczego.

Protokó³ z lokalizacji otworu wiertniczego (za³. 2) sporz¹dza siê na etapie pro-jektowania wiercenia otworu, w trakcie wizji terenowej przed przyst¹pieniem do opra-cowania projektu prac geologicznych lub w przypadku zmiany lokalizacji otworu w stosunku do lokalizacji podanej w projekcie prac. Zmiana lokalizacji otworu mo¿e odbywaæ siê jedynie w granicach tej samej dzia³ki gruntu co lokalizacja pierwotna wskazana w projekcie. W przypadku przeniesienia lokalizacji na inn¹ dzia³kê wymaga-ny jest aneks do projektu prac geologiczwymaga-nych.

Opis lokalizacji otworu na terenie okreœlonego so³ectwa nastêpuje przez wskaza-nie kolejno: nazwy miejscowoœci oraz wy¿szych jednostek administracji publicznej (gmina, powiat, województwo). W protokole nale¿y podaæ podstawowe dane dotycz¹-ce w³asnoœci nieruchomoœci, na której zlokalizowany bêdzie otwór, sposób oznaczenia w terenie miejsca wiercenia oraz informacje na temat mo¿liwoœci dojazdu, stanu praw-nego nieruchomoœci, po których odbywaæ siê bêdzie przejazd, dostêpu do energii elek-trycznej, wody itp. Protokó³ zawiera orientacyjny szkic sytuacyjny lokalizacji projek-towanego otworu z domiarem do punktów charakterystycznych. Protokó³ sporz¹dza siê w dwóch egzemplarzach – po jednym dla zleceniodawcy i wykonawcy prac.

Nazwê otworu ustala siê w zale¿noœci od przeznaczenia otworu. Wyró¿niæ mo¿na zasadniczo dwie grupy otworów hydrogeologicznych, których wykonanie:

– koñczy siê ustaleniem zasobów eksploatacyjnych ujêcia – otwór studzienny, w tym otwór awaryjny lub otwór zastêpczy;

– nie koñczy siê ustaleniem zasobów eksploatacyjnych – otwór badawczy, w tym otwór rozpoznawczy wykonywany w celu rozpoznania warunków hydrogeolo-gicznych, który po wykonaniu badañ podlega likwidacji; otwór badawczy wyko-nywany w celu rozpoznania warunków hydrogeologicznych i parametrów hydro-geologicznych warstwy wodonoœnej, np. otwór badawczy hydrowêz³owy; otwór obserwacyjny (piezometr) wykonywany w celu okresowych obserwacji i pomia-rów hydrogeologicznych.

Numer otworu podany w protokole winien byæ zgodny z numeracj¹ przyjêt¹ w projekcie prac geologicznych. Numeracja nowych otworów przeznaczonych dla te-go samete-go u¿ytkownika powinna stanowiæ kontynuacjê dotychczasowej numeracji istniej¹cych ju¿ otworów. Numeracja otworu awaryjnego lub zastêpczego powinna zawieraæ numer otworu podstawowego, dla którego otwór awaryjny zosta³ wykona-ny, oraz oznaczenie A – dla awaryjnego i Z – dla zastêpczego. W przypadku wyko-nywania kolejnego otworu awaryjnego lub zastêpczego jego nazwa powinna byæ na przyk³ad nastêpuj¹ca: S-5A2, gdzie S-5 oznacza nazwê otworu podstawowego, A oznacza rodzaj otworu (awaryjny), 2 oznacza, ¿e jest to drugi z kolei otwór awaryjny studni S-5.

Ksi¹¿kê wiercenia otworu (dziennik wiertniczy) (za³. 3) prowadzi dozór geolo-giczny i wype³nia podczas ka¿dorazowej obecnoœci na wiertni. Nazwê i numer otworu podaje siê zgodne z zatwierdzonym projektem prac geologicznych, na podstawie które-go wykonywane s¹ prace. W karcie otworu podaje siê informacje dotycz¹ce przewier-canego profilu litologicznego, u¿ytych narzêdzi wiertniczych, œrednicy wiercenia, na-potkanych horyzontów wodonoœnych, stabilizacji zwierciad³a wody oraz wszystkich wykonanych w otworze badañ hydrogeologicznych. Po zakoñczeniu robót geologicz-nych zbiorcze zestawienie wyników wiercenia przekazywane jest osobie lub firmie wy-konuj¹cej dokumentacjê wynikow¹ prac geologicznych.

Protoko³y z orurowania otworu (za³. 4) i cementowania kolumny rur

ok³adzi-nowych (za³. 5) sporz¹dza siê w trzech egzemplarzach w obecnoœci dozoru hydro-geologicznego, kierownika wiercenia, wiertacza zmianowego oraz zleceniodawcy. Przy g³êbokoœciach zapuszczania kolumn rur ok³adzinowych przekraczaj¹cych 100 m za-leca siê dodatkowo opracowanie projektów orurowania otworu (za³. 6) i cementowania kolumn rur ok³adzinowych (za³. 7). W projektach i w protoko³ach podaje siê g³êbo-koœæ otworu i jego œrednicê, a tak¿e g³êbog³êbo-koœæ zapuszczonej i przewidzianej do za-puszczenia kolumny rur ok³adzinowych, która ma byæ zabudowana w otworze, wraz ze œrednicami rur. Opis cementacji zawiera dane o sposobie cementacji, rodzaju u¿ytego

cementu zgodnie z informacj¹ umieszczon¹ na opakowaniu, jego iloœci, wysokoœci wy-konanego korka oraz stosunku u¿ytej wody do cementu.

Uszczelnienie rur ok³adzinowych wykonaæ mo¿na albo przez g³owicê cementacyj-n¹ przymocowacementacyj-n¹ do wczeœniej zacementowanej kolumny rur ok³adzinowych, albo przez przewód zapuszczony w przestrzeñ pierœcieniow¹ (œciana otworu – rura ok³adzi-nowa; rura ok³adzinowa – rura ok³adzinowa) po uprzednim uszczelnieniu dolnej czêœci rur ok³adzinowych, albo ³¹cz¹c wymienione wy¿ej sposoby. Do wt³aczania zaczynu cementowego nale¿y zastosowaæ agregat cementacyjny lub pompê. Przy ma³ych g³ê-bokoœciach i gdy otwór jest suchy, dopuszcza siê zalewanie rêczne. Po up³ywie czasu przewidzianego na zwi¹zanie zaczynu cementuj¹cego komisja ocenia jakoœæ wykona-nych prac. W przypadku zaistnienia okolicznoœci nieprzewidziawykona-nych we wzorze proto-ko³u nale¿y je wpisaæ do rubryki „Uwagi”.

Protokó³ badania skutecznoœci zamkniêcia warstwy wodonoœnej (za³. 8) spo-rz¹dza siê w obecnoœci dozoru hydrogeologicznego, kierownika wiercenia, wiertacza zmianowego oraz zleceniodawcy. Nieobecnoœæ zleceniodawcy, mimo zawiadomienia, nie wstrzymuje prowadzenia prac. Protokó³ zawiera dane o konstrukcji otworu przed orurowaniem, przewierconej warstwie wodonoœnej, sposobie wykonania uszczelnienia wokó³ rur zamykaj¹cych warstwê wodonoœn¹, rodzaju i iloœci zu¿ytego do tego celu materia³u, wysokoœci wykonanego uszczelnienia (korka) oraz wyniki próby szczelno-œci wykonanego zamkniêcia warstwy wodonoœnej.

Badanie skutecznoœci wykonanego uszczelnienia polegaj¹ na zwierceniu wykona-nego korka do stropu utworów nieprzepuszczalnych wystêpuj¹cych w profilu litolo-gicznym, sczerpanie zalegaj¹cego w otworze p³ynu, a nastêpnie obserwacji w czasie dop³ywu p³ynu do otworu. Na podstawie wyników przeprowadzonego badania komisja stwierdza, czy zamkniêcie warstwy wodonoœnej jest skuteczne, czy te¿ nie. Protokó³ sporz¹dza siê w trzech egzemplarzach przeznaczonych dla dozoru geologicznego, któ-ry przekazuje go osobie dokumentuj¹cej prace geologiczne, oraz kierownika wiercenia i zleceniodawcy.

Protokó³ z odbioru i zabudowy filtra w otworze (za³. 9) sporz¹dza siê w obecno-œci komisji sk³adaj¹cej siê ze zleceniodawcy, dozoru hydrogeologicznego, kierownika wiercenia i wiertacza zmianowego. W protokole nale¿y podaæ szczegó³owe dane doty-cz¹ce kolumny filtrowej, jaka zosta³a zabudowana w otworze. Dane te obejmuj¹ œred-nicê filtra, d³ugoœæ czêœci nadfiltrowej, d³ugoœæ czêœci czynnej kolumny, czyli filtra, d³ugoœæ czêœci podfiltrowej oraz ewentualnie odcinki czêœci miêdzyfiltrowej i ich d³u-goœci. Podaæ nale¿y informacjê, czy filtr zosta³ wykonany przez wykonawcê prac, czy te¿ jest zakupiony w firmie specjalistycznej jako gotowy produkt.

Informacje o rodzaju filtra nale¿y podaæ w zale¿noœci od konstrukcji czêœci czyn-nej (szczelinowy, otworowy, szkieletowo-prêtowy, inny) oraz materia³u, z jakiego zosta³ wykonany (stalowy, ze wzmocnionego PVC, inny). Typ filtra wpisywany jest w przypadku jego zakupu w firmie specjalistycznej – jest to nazwa filtra podana przez producenta, np. filtr typu Johnson, £ódzki itp. Niezbêdne jest podanie w protokole

szczegó³owych danych o konstrukcji czêœci czynnej filtra, tj. rodzaju perforacji, œredni-cy (szerokoœci) i rozstawie otworów (szczelin) oraz u¿ytej siatce (œrednica oczek) i podk³adzie.

W czêœci dotycz¹cej stanu technicznego otworu okreœla siê jego stan i konstrukcjê tu¿ przed zabudow¹ filtra, podaj¹c dane o jego g³êbokoœci, œrednicy, zabudowanych kolumnach rur ok³adzinowych, zamkniêtych warstwach wodonoœnych, wystêpowaniu ujmowanego poziomu wodonoœnego itp. Informacje o zabudowie filtra to opis procesu umieszczania filtra w otworze. Poprzez sposób zabudowy rozumie siê metodê wpusz-czania filtra do otworu (np. z urz¹dzenia wiertniczego czy te¿ rêcznie, przy u¿yciu trój-nogu). Nale¿y równie¿ wpisaæ informacjê o rurach ok³adzinowych podci¹gniêtych lub wyci¹gniêtych z otworu podczas zabudowy filtra. Rury ok³adzinowe to kolumna rur, w których prowadzono wiercenie do koñcowej g³êbokoœci i która utrzymywa³a œcianê otworu, chroni¹c go przed zasypaniem, a w czasie przewiercenia warstwy wodonoœnej zamknê³a j¹ na czas zabudowy filtra.

Protokó³ sporz¹dza siê w trzech egzemplarzach przeznaczonych dla dozoru geolo-gicznego, który przekazuje go osobie dokumentuj¹cej prace geologiczne, oraz kierow-nika wiercenia i zleceniodawcy.

Protokó³ z likwidacji otworu wiertniczego (za³. 10) sporz¹dza siê w trzech eg-zemplarzach w obecnoœci dozoru hydrogeologicznego, kierownika wiercenia i wierta-cza zmianowego. Protokó³ otrzymuje osoba dokumentuj¹ca, kierownik wiercenia oraz zleceniodawca. Dane o otworze dotycz¹ jego koñcowej g³êbokoœci oraz konstrukcji – te ostatnie obejmuj¹ wyszczególnienie wszystkich œrednic otworu oraz rur ok³adzino-wych u¿ytych podczas wiercenia, rodzaju wykonanych uszczelnieñ (korków) oraz ba-dañ wykonanych w otworze, takich jak karota¿, opróbowanie wód podziemnych itp. Informacje o sposobie likwidacji otworu to okreœlenie metody zat³oczenia do otworu materia³u wype³niaj¹cego, opis u¿ytego materia³u i jego iloœci wraz z poda-niem, w jakim stosunku wodno-cementowym zosta³ zat³oczony zaczyn uszczelniaj¹cy. Informacje dodatkowe nale¿y wpisaæ w rubryce „Inne” (np. rodzaj i iloœæ wykorzysta-nych dodatków do cementu). Informacje o przebiegu likwidacji otworu to opis dzia-³añ podjêtych w celu usuniêcia z niego np. kolumny filtrowej lub osypki ¿wirowej czy te¿ zaobserwowanych objawach wystêpowania wód lub gazów. W punkcie tym podaje siê równie¿ informacje na temat pozostawionych w otworze rur ok³adzinowych, narzêdzi wiertniczych, g³êbokoœci, na jakiej siê znajduj¹, oraz przyczyn ich pozosta-wienia. Zlikwidowany otwór nale¿y trwale oznaczyæ w terenie, a sposób oznaczenia podaæ w protokole. W rubryce „Uwagi” nale¿y wpisaæ przyczynê przeprowadzenia likwidacji otworu.

7. Wyznaczanie otworów w terenie

Oprócz czynników geologicznych i hydrogeologicznych przy wyborze lokalizacji otworu nale¿y uwzglêdniaæ wymogi wynikaj¹ce z koniecznoœci zachowania odpowied-nich odleg³oœci od istniej¹cych obiektów terenowych:

– odleg³oœæ studni od granicy dzia³ki – co najmniej 5 m, od rowu przydro¿nego – co najmniej 7,5 m, od znajduj¹cych siê w pobli¿u obiektów zanieczyszczaj¹cych – od 15,0 do 70,0 m, w zale¿noœci od rodzaju i groŸby zanieczyszczenia (Rozporz¹dze-nie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków tech-nicznych, jakim powinny odpowiadaæ budynki i ich usytuowanie);

– odleg³oœæ wie¿y wiertniczej od dróg i budynków oraz linii energetycznych – co najmniej 1,5 wysokoœci wie¿y wiertniczej lub masztu, jednak nie mniej ni¿ 30 m (Rozporz¹dzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bez-pieczeñstwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabez-pieczenia przeciwpo¿arowego w zak³adach górniczych wydobywaj¹cych kopaliny otworami wiertniczymi).

Lokalizacja otworu powinna zapewniaæ równie¿ mo¿liwoœæ zajêcia placu budowy o odpowiedniej powierzchni, w zale¿noœci od typu urz¹dzenia wiertniczego, oraz nie kolidowaæ z przebiegiem urz¹dzeñ podziemnych, takich jak np. ruroci¹gi, a tak¿e sieci infrastruktury podziemnej, takich jak kable, sieci wodoci¹gowe, kanalizacyjne, gazowe itp. Niezbêdne jest zapewnienie miejsca na przysz³y teren ochrony bezpoœredniej ujê-cia wody, który mimo braku jednoznacznych unormowañ prawnych powinien obejmo-waæ powierzchniê gruntu nie mniejsz¹ ni¿ 8÷10 m2.

Lokalizacjê otworu wytycza siê geodezyjnie w terenie zgodnie z zatwierdzonym projektem, na podstawie za³¹czonego szczegó³owego planu sytuacyjno-wysokoœciowe-go zawieraj¹cesytuacyjno-wysokoœciowe-go informacje na temat uzsytuacyjno-wysokoœciowe-godnionej lokalizacji. W przypadku w¹tpliwo-œci dotycz¹cych podziemnego uzbrojenia terenu nale¿y w miejscu wiercenia wykonaæ szybik o g³êbokoœci 1,5÷2,5 m. Dotyczy to szczególnie terenów zak³adów przemys³o-wych, starych dzielnic miast i terenów ze zwart¹ zabudow¹. W przypadku braku szcze-gó³owych planów sytuacyjno-wysokoœciowych nale¿y usytuowanie otworu geodezyj-nie domierzyæ do sta³ych punktów orientacyjnych, sporz¹dzaj¹c przy tym odpowiedni szkic. W obszarach zabudowanych wytyczanie lokalizacji otworu mo¿e byæ wykonane metod¹ domiarów do trwa³ych elementów zagospodarowania, takich jak drogi, budynki itp. Po wybraniu lokalizacji otworu w terenie sporz¹dza siê odpowiedni protokó³ (za³. 2).

8. Kontrola p³uczki przy wierceniach obrotowych

8.1. Zadania p³uczki wiertniczej

Podstawowe zadania p³uczki to oczyszczanie dna otworu ze zwiercin i wynosze-nie ich na powierzchniê. Ponadto p³uczka spe³nia nastêpuj¹ce zadania:

– ch³odzenie i smarowanie œwidra oraz przewodu wiertniczego, – wspomaganie stabilnoœci œciany otworu,

– utrzymywanie zwiercin w przypadku przerwania obiegu p³uczki, – zmniejszenie ciê¿aru przewodu wiertniczego i rur ok³adzinowych, – ograniczenie korozji przewodu wiertniczego i rur ok³adzinowych, – wywieranie przeciwciœnienia na warstwy z³o¿owe,

– zmniejszanie tarcia przewodu o œciany otworu wiertniczego.

W przypadku zastosowania specjalnych zestawów przewodów wiertniczych p³uczka mo¿e:

– przekazywaæ moc hydrauliczn¹ na dysze œwidra,

– napêdzaæ doln¹ czêœæ przewodu wiertniczego przy zastosowaniu silnika wg³êbnego, – dostarczaæ informacji o przewierconych warstwach, np. przy zastosowaniu

syste-mu MWD lub LWD.

Aby p³uczka wiertnicza w³aœciwie spe³nia³a stawiane jej zadania, musi posiadaæ odpowiednie parametry technologiczne (Stryczek et al., 1999), natomiast dla osi¹gniê-cia korzystnych techniczno-ekonomicznych wskaŸników wiercenia otworu niezbêdne jest zapewnienie wymaganych hydraulicznych parametrów technologii.

Za najwa¿niejsze parametry p³uczki przyjmuje siê: – gêstoœæ lub ciê¿ar w³aœciwy,

– lepkoœæ, – filtracjê,

– wytrzyma³oœæ strukturaln¹, – zapiaszczenie,

– pH.

Za najistotniejszy hydrauliczny parametr w wierceniach hydrogeologicznych uwa-¿a siê prêdkoœæ przep³ywu p³uczki ze zwiercinami. Zapewnienie efektywnej prêdkoœci przep³ywu p³uczki naj³atwiej osi¹gn¹æ, stosuj¹c odwrotny obieg p³uczki w wierceniach

wielkoœrednicowych (o œrednicy powy¿ej 0,5 m) i prawy obieg p³uczki w wierceniach normalnoœrednicowych.

8.2. Rodzaje p³uczek

W wiertnictwie s¹ stosowane ró¿norodne p³uczki (Bielewicz, 2009), jednak¿e w niniejszym poradniku uwzglêdniono jedynie p³uczki najczêœciej u¿ywane w wiert-nictwie hydrogeologicznym.

Na dobór rodzaju p³uczki zasadniczy wp³yw maj¹ planowane do przewiercenia ska³y oraz stosowana technika i technologia wiercenia otworu. Ponadto istotne s¹ czyn-niki ekonomiczne, ciœnienia porowe, szczelinowania i z³o¿owe oraz temperatura.

Najprostsz¹ p³uczk¹ jest woda. Dobrze nadaje siê do przewiercania warstw ila-stych, zw³aszcza znajduj¹cych siê na niewielkich g³êbokoœciach. Wtedy tworzy siê tzw. i³owa p³uczka samorodna, która spe³nia swe praktyczne zadania i jest tania. W przypadku gdy p³uczka wodna nie jest w stanie spe³niæ wa¿nych funkcji, wtedy mo¿na próbowaæ j¹ zast¹piæ p³uczk¹ bentonitow¹.

Dodanie do wody bentonitu powoduje g³ównie:

– wzrost lepkoœci p³uczki, a tym samym lepsze wynoszenie zwiercin na po-wierzchniê;

– obni¿enie przepuszczalnoœci, zw³aszcza warstw porowatych, oraz ograniczenie przep³ywu cieczy z otworu do górotworu o niskim ciœnieniu z³o¿owym.

Najczêœciej stosuje siê p³uczkê wiertnicz¹ na bazie wody, w której sk³ad wchodzi woda jako faza ci¹g³a i w której niektóre materia³y s¹ w stanie zawieszonym, a inne mog¹ byæ w niej rozpuszczone.

Ogólnie wyró¿nia siê trzy podstawowe fazy p³uczki na bazie wody, tj.: – fazê wodn¹, któr¹ mo¿e stanowiæ woda s³odka, solanka itp.;

– aktywn¹ fazê sta³¹ sk³adaj¹c¹ siê z bentonitu i z dodatków chemicznych maj¹cych na celu regulacjê parametrów p³uczki;

– obojêtn¹ fazê sta³¹, któr¹ mog¹ byæ np. wapienie, dolomity, baryt itp., s³u¿¹ce g³ównie do regulacji ciê¿aru w³aœciwego p³uczki.

Coraz szersze zastosowanie w wiertnictwie znajduj¹ p³uczki, do których wprowa-dza siê polimery, ze wzglêdu na ich ró¿norodne dzia³anie. Za najwa¿niejsze ich zalety mo¿na uznaæ du¿y zakres regulacji filtracji, podniesienie lepkoœci, poprawê stabilnoœci œciany otworu i selektywn¹ flokulacjê.

Przy przewiercaniu i³ów i ³upków ³atwo ulegaj¹cych hydratacji wskazane jest roz-wa¿enie zastosowania p³uczki z dodatkiem inhibitorów. Powoduj¹ one, ¿e p³uczka jest odporna na rozdrobnienie i hydratacjê fazy sta³ej oraz stabilizuje œcianê otworu. Znane s¹ nastêpuj¹ce sposoby tworzenia p³uczek na bazie wody s³odkiej z dodat-kiem inhibitorów:

– wprowadzenie ró¿nych elektrolitów, – dodanie polimerów inhibituj¹cych, – dodanie substancji rozcieñczaj¹cych.

P³uczki inhibitowane charakteryzuj¹ siê du¿¹ tolerancj¹ na fazê sta³¹ i odporno-œci¹ na ska¿enia.

Przy przewiercaniu skawernowanych, spêkanych i o du¿ej porowatoœci formacji skalnych mog¹ wystêpowaæ znaczne ucieczki p³uczki, których skutkiem bywa zanik cyrkulacji p³uczki. Wówczas jednym ze sposobów poprawy takiego stanu jest zastoso-wanie p³uczki pianowej. Z powodu znacznie ni¿szej gêstoœci w porównaniu z p³uczk¹ na bazie wody wywiera ni¿sze ciœnienie na warstwê ch³onn¹ górotworu, co stwarza szansê na wzmocnienie obiegu p³uczki w otworze. Jednak¿e jej zastosowanie wymaga z jednej strony specjalnych œrodków pianotwórczych, a z drugiej – odczynników do gaszenia piany.

8.3. Wp³yw p³uczki na przepuszczalnoœæ ska³

w strefie przyotworowej

Podczas wiercenia otworu zazwyczaj ciœnienie hydrostatyczne wywierane przez p³uczkê na œcianê otworu jest wy¿sze, co powoduje, ¿e w zetkniêciu ze ska³¹ o odpo-wiedniej porowatoœci i przepuszczalnoœci czêœæ p³uczki stara siê przenikn¹æ do wnê-trza przewiercanych ska³. Na skutek procesu filtracji cz¹stki fazy sta³ej p³uczki osadza-j¹ siê w strefie przyotworowej, zatykaosadza-j¹c pory i tworz¹c cienk¹ warstewkê z kapilarny-mi kanalikakapilarny-mi, przez które nadal mo¿e przes¹czaæ siê filtrat z p³uczki. Natokapilarny-miast cz¹stki i³u, ze wzglêdu na swe wymiary, nie mog¹ przenikaæ do tych kanalików, osa-dzaj¹c siê na œcianie otworu i tworz¹c tzw. osad filtracyjny. Powsta³y w ten sposób osad staje siê filtrem, przez który przes¹cza siê faza ciek³a p³uczki do ska³ porowatych. Iloœæ odfiltrowanej wody z p³uczki zale¿y miêdzy innymi od przepuszczalnoœci tego osadu, filtracji p³uczki, ró¿nicy ciœnieñ i czasu wzajemnego oddzia³ywania. Je¿eli w p³uczce znajduj¹ siê cz¹stki i³u bardzo dobrze zdyspergowane, to malutkie cz¹stki i³u tworz¹ gêst¹ warstwê i jej przepuszczalnoœæ jest ma³a. Je¿eli natomiast w p³uczce s¹ grubo zdyspergowane cz¹stki i³u, wówczas przepuszczalnoœæ takiego osadu jest wiêksza i fil-tracja fazy ciek³ej z p³uczki w górotwór te¿ jest wiêksza. Wzrostowi filtracji sprzyja wzrost ró¿nicy ciœnieñ w otworze i w strefie przyotworowej.

Innym wa¿nym parametrem analizowanego zjawiska jest gruboœæ osadu filtra-cyjnego na œcianie otworu. W wyniku u¿ycia s³abej jakoœciowo p³uczki i³owej tworzy siê osad gruby, który zmniejsza œrednicê otworu, co czasami wi¹¿e siê z koniecznoœci¹ jego przerabiania. Osad filtracyjny mo¿e sprzyjaæ osypywaniu siê œciany otworu i znacz-nie pogarsza warunki cementowania kolumn rur ok³adzinowych, gdy¿ os³abia po³¹cze-nie stwardnia³ego zaczynu cementowego ze ska³ami górotworu. Ponadto nale¿y stwier-dziæ,¿e im grubszy jest osad i³owy na œcianie otworu, tym wiêksze s¹ opory wt³aczania zaczynu cementowego w przestrzeñ pierœcieniow¹ otworu. St¹d zaleca siê p³ukaæ otwór przed jego orurowaniem, a na kolumny rur ok³adzinowych zak³adaæ odpowiednio roz-mieszczone skrobaki osadu i³owego.

W ostatnich czasach w celu ograniczenia przenikania fazy ciek³ej p³uczki w ska³y górotworu dodaje siê do p³uczki tzw. blokatory.

Nale¿y podkreœliæ, ¿e podczas wiercenia otworów hydrogeologicznych z zastoso-waniem metody obrotowej p³uczka pogarsza w³aœciwoœci hydrauliczne strefy przy-otworowej g³ównie poprzez jej kolmatacjê. W celu ograniczenia kolmatacji nale¿y przeprowadziæ pompowanie oczyszczaj¹ce strefê wodonoœn¹.

8.4. Kontrola parametrów technologicznych p³uczki

przy wierceniu otworów metod¹ obrotow¹

Specyfika przewiercanych ska³ wymaga w³aœciwego doboru rodzaju p³uczki, a technologia wiercenia otworu – kontroli i regulowania jej najwa¿niejszych parame-trów (Bielewicz, 2010).

Gêstoœæ (g/cm3) lub ciê¿ar w³aœciwy (G/cm3) s¹ okreœlane wag¹ p³uczkow¹ typu Baroid z dok³adnoœci¹ odpowiednio do 0,01 g/cm3 lub 0,01 G/cm3.

Waga p³uczkowa sk³ada siê z podstawy, na której spoczywa ramiê z podzia³k¹, pojemnikiem z pokrywk¹, poziomic¹ i przeciwwag¹.

Przed w³aœciwym pomiarem wagê nale¿y skalibrowaæ zgodnie z nastêpuj¹c¹ pro-cedur¹:

1. Zdj¹æ pokrywkê z pojemnika i nape³niæ go do pe³na czyst¹ wod¹, najlepiej desty-lowan¹.

2. Na³o¿yæ pokrywkê na pojemnik i ca³oœæ wytrzeæ do sucha. 3. Po³o¿yæ ramiê na podstawce wagi.

4. Ustawiæ ciê¿arek na ramieniu na liczbie 1,00 g/cm3. Jeœli poziomica wskazuje „0”, to znaczy, ¿e mo¿na przyst¹piæ do pomiaru gêstoœci p³uczki. W przeciwnym razie nale¿y wagê wypoziomowaæ za pomoc¹ œruby znajduj¹cej siê na koñcu ramie-nia lub poprzez dodanie (lub wyjêcie) kuleczek o³owianych do (z) pojemnika kali-bracyjnego.

Pomiar gêstoœci p³uczki nale¿y robiæ nastêpuj¹co:

1. Zdj¹æ pokrywkê z pojemnika i nape³niæ go do pe³na p³uczk¹.

2. Na³o¿yæ pokrywkê na pojemnik i sprawdziæ, czy czêœæ p³uczki wyp³ynê³a przez otwór centralny w pokrywce.

3. Zmyæ wod¹ p³uczkê z zewnêtrznej powierzchni pojemnika lub wytrzeæ ca³¹ wagê do sucha.

4. Umieœciæ ramiê na podstawie wagi.

5. Przesun¹æ ciê¿arek na ramieniu i wypoziomowaæ wagê.

6. Odczytaæ gêstoœæ p³uczki na skali ramienia wagi patrz¹c na lew¹ krawêdŸ ciê¿arka. Lepkoœæ w warunkach polowych najczêœciej jest mierzona lejkiem Marsha. Do-k³adniejsze informacje o przedmiotowym parametrze mo¿na uzyskaæ, u¿ywaj¹c lepko-œciomierzy obrotowych, np. typu Fann.

Lejek Marsha w górnej czêœci ma œrednicê 6'' (152,4 mm) i d³ugoœæ 12'' (304,8 mm). Od spodu zaopatrzony jest w rurkê o d³ugoœci 2'' (50,8 mm) i œrednicy 3/16'' (4,76 mm). Po³owê powierzchni górnego wlotu lejka pokrywa siatka o oczkach 1/16'' (1,59 mm).

Przed pomiarem lepkoœci p³uczki lejek nale¿y skalibrowaæ, u¿ywaj¹c czystej wody o temperaturze 20 ±2 oC. Prawid³owy czas wyp³ywu 1 dm3 wody powinien wy-nosiæ 27 ±0,5 s.

Metodyka pomiaru jest zgodna z poni¿szym schematem:

1. Trzymaj¹c pionowo lejek Marsha i zatykaj¹c jego dolny wylot palcem przez sitko, nalaæ 1,5 dm3 p³uczki (do wysokoœci sitka).

2. Zdj¹æ palec z wylotu lejka i zmierzyæ czas wyp³ywu 1 dm3 p³uczki do naczynia miarowego. Zaokr¹glony wynik czasu do pe³nej sekundy jest miar¹ tzw. lepkoœci pozornej (umownej).

Filtracja p³uczki jest mierzona za pomoc¹ niskociœnieniowej prasy filtracyjnej

zbudowanej z komory na p³uczkê, regulatora ciœnienia i manometru zamontowanego na górze zestawu. Komora filtracyjna sk³ada siê z rurki umocowanej na dnie komory, s³u¿¹cej do odprowadzania odfiltrowanej wody z p³uczki, cylindra o œrednicy we-wnêtrznej 76,2 ± 1,78 mm i wysokoœci 127 ± 6,35 mm oraz pokrywy z otworem dopro-wadzaj¹cym sprê¿one powietrze z butli.

Pomiar filtracji p³uczki nale¿y wykonywaæ, przestrzegaj¹c nastêpuj¹cej procedury: 1. Na dno komory filtracyjnej na³o¿yæ sitko, kr¹¿ek papieru filtracyjnego i uszczelkê gumow¹. Na to w³o¿yæ cylinder, ³¹cz¹c go szczelnie z dnem specjalnym za-ciskiem.

2. Nape³niæ komorê p³uczk¹.

3. Na³o¿yæ pokrywê z uszczelk¹ i ca³oœæ szczelnie zamkn¹æ.

4. Po³¹czyæ otwór pokrywy z butl¹ ze sprê¿onym powietrzem, ustalaj¹c zawór reduk-cyjny na ciœnienie 0,7 ± 0,035 MPa.

5. Umieœciæ menzurkê z podzia³k¹ pod otworem wyp³ywowym z prasy.

6. Otworzyæ zawór wlotowy doprowadzaj¹cy powietrze pod ciœnieniem do komo-ry i zacz¹æ mierzyæ czas. Standardowy pomiar trwa 30 minut (mo¿na przepro-wadziæ go w czasie 7,5 minut – wówczas wynik odczytu objêtoœci wody nale¿y pomno¿yæ przez 2).

7. Po up³ywie za³o¿onego czasu zamkn¹æ zawór dolotowy (ciœnienie powinno obni-¿yæ siê do zera).

8. Odczytaæ objêtoœæ filtratu (w centymetrach szeœciennych) w menzurce.

9. Zdemontowaæ prasê i zmierzyæ gruboœæ osadu (w milimetrach) na bibu³ce fil-tracyjnej.

Wytrzyma³oœæ strukturaln¹ p³uczki mo¿na wyznaczyæ za pomoc¹ szirometru lub lepkoœciomierza obrotowego.

Szirometr sk³ada siê z cylindrycznego naczynia wraz z listewk¹ przytwierdzon¹ do jego dna, posiadaj¹c¹ podzia³kê w górnej czêœci, oraz z cylindra aluminiowego o masie 5 g. Pomiar polega na wlaniu wymieszanej p³uczki do czystego i suchego naczynia, do wysokoœci oznaczonej kresk¹. Nastêpnie w³o¿ony do naczynia z listewk¹ umyty i su-chy cylinder aluminiowy opuszcza siê, mierz¹c od tego momentu czas. Po up³ywie jed-nej minuty ustala siê na podzia³ce po³o¿enie górjed-nej krawêdzi opuszczonego cylindra.

Odczytana liczba oznacza wartoœæ pocz¹tkow¹ wytrzyma³oœci strukturalnej w funtach na 100 stóp kwadratowych. Z powodu zmiany wytrzyma³oœci strukturalnej w czasie wy-konuje siê dwa pomiary tj.: pierwszy po jednej minucie od momentu opuszczenia cylin-dra na powierzchniê p³uczki, a drugi po up³ywie 10 minut, pozostawiaj¹c p³uczkê w tym czasie w spoczynku.

Znacz¹ce zapiaszczenie p³uczki jest szkodliwe z wielu wzglêdów. Do jego okre-œlania s¹ stosowane odstojniki – menzurki z podzia³k¹ umo¿liwiaj¹c¹ okreœlenie iloœci piasku w procentach. Ponadto zestaw pomiarowy wyposa¿ony jest w sitko o œrednicy 2 1/2'' (200 mesh) i lejek dopasowany do sitka.

Procedura pomiaru jest nastepuj¹ca:

1. Nalaæ p³uczkê do zaznaczonego poziomu w odstojniku.

2. Dope³niæ czyst¹ wod¹ do nastêpnego znaku i wymieszaæ zawartoœæ, energicznie potrz¹saj¹c.

3. Wylaæ zawartoœæ menzurki na sitko oraz nape³nieniæ menzurkê wod¹, mieszaæ i ponownie wylewaæ zawartoœæ na sitko do momentu, a¿ woda w menzurce bê-dzie czysta.

4. Wyp³ukaæ piasek z sitka do menzurki.

5. Po stójce na ca³kowite osadzenie siê piasku w menzurce na skali odczytaæ procen-tow¹ zawartoœæ piasku.

Koncentracjê jonów wodorowych (pH) mo¿na oznaczaæ metod¹

koloryme-tryczn¹, u¿ywaj¹c pasków pomiarowych, lub metod¹ potencjometryczn¹ przy u¿yciu elektrody.

Metoda pasków pomiarowych jest czêsto stosowana w warunkach polowych, lecz ze wzglêdu na mo¿liwoœæ pope³nienia b³êdów przy bardziej z³o¿onych recepturach p³uczki nie powinna byæ zalecana.

Paski wskaŸnikowe maj¹ ró¿ne kolory w zale¿noœci od wartoœci pH roztworu, w którym pasek jest zanurzony. Na typowych paskach znajduje siê równie¿ skala wzor-cowa pozwalaj¹ca ustaliæ wartoœæ pH z dok³adnoœci¹ do 0,5 jednostki.

Pomiar polega na:

– w³o¿eniu paska do p³uczki i trzymaniu go w niej do czasu ustabilizowania siê koloru, – sp³ukania paska zdejonizowan¹ wod¹, ale bez jego osuszania,

– porównaniu koloru na pasku ze skal¹ wzorcow¹ i odczytaniu wartoœci pH. W metodzie potencjometrycznej do pomiaru pH u¿ywa siê pehametru, elektrody, roztworów buforowych i dodatkowego sprzêtu, np. termometru, szczoteczki.

Po skalibrowaniu pehametru i pomiarze temperatury nale¿y w³o¿yæ elektrodê do p³uczki lub filtratu i po ustabilizowaniu wskazañ (60÷90 s) odczytaæ wynik, a elektrodê dok³adnie wyczyœciæ.

9. Pobieranie próbek ska³ podczas wiercenia

Zagadnienia dotycz¹ce pobierania próbek podczas wiercenia s¹ regulowane przez dwa rozporz¹dzenia Ministra Œrodowiska, a mianowicie:

– Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie gromadze-nia i udostêpgromadze-niagromadze-nia próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780), – Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie sposobu i zakresu wykonywania obowi¹zku udostêpniania i przekazywania informacji oraz próbek organom administracji geologicznej przez wykonawcê prac geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1781 z póŸn. zm.).

Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie gro-madzenia i udostêpniania próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780) okreœla m.in.:

– zasady gromadzenia i udostêpniania próbek, – sposób postêpowania z próbkami,

– zakres ochrony próbek geologicznych uzyskanych w wyniku prowadzenia prac geologicznych.

Próbki geologiczne dzieli siê na:

– próbki trwa³ego przechowywania, do których zalicza siê:

• próbki dokumentuj¹ce pe³ne syntetyczne profile geologiczne, zestawione w celu scharakteryzowania danej jednostki geologicznej, regionu kraju lub okreœlonego z³o¿a kopaliny, w szczególnoœci pod wzglêdem stratygraficznym, litologicznym, z³o¿owym, facjalnym i tektonicznym;

• próbki zakwalifikowane do zbiorów naukowych;

– próbki czasowego przechowywania, do których zalicza siê w szczególnoœci próbki uzyskane z wierceñ kartograficznych oraz przy sporz¹dzeniu dokumentacji geo-logicznej z³o¿a, dokumentacji geologiczno-in¿ynierskiej lub dokumentacji hydro-geologicznej.

O zaliczeniu okreœlonej próbki do próbek trwa³ego przechowywania rozstrzyga w³aœciwy organ odpowiednio w koncesji lub decyzji zatwierdzaj¹cej projekt prac geo-logicznych.

9.1. Sposób pobierania próbek

Podczas wiercenia nale¿y pobieraæ próbki ska³ przy ka¿dej zmianie litologicznej, nie rzadziej jednak ni¿ co 2 m postêpu wiercenia. Przy przewiercaniu warstwy wodo-noœnej próbki nale¿y pobieraæ co 1 m. Pobrane próbki umieszcza siê w znormalizowa-nych skrzynkach wiertniczych, które odpowiednio zabezpieczone na terenie wiertni tworz¹ magazyn próbek wiertniczych

Ponadto nale¿y pobieraæ próbki gruntu do badañ granulometrycznych z partii warstw wodonoœnych ró¿ni¹cych siê litologicznie (do torebek foliowych lub s³ojów szklanych). Zgodnie z Rozporz¹dzeniem Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r.

w sprawie gromadzenia i udostêpniania próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780) próbki geologiczne uzyskane przy prowadzeniu prac dokumenta-cyjnych w hydrogeologii s¹ próbkami czasowego przechowywania i wykonawca prac geologicznych zobowi¹zany jest do ich przechowywania w magazynie.

9.2. Opis makroskopowy próbek

Bardzo wa¿nym elementem prac geologicznych jest prawid³owy opis makrosko-powy przewiercanych ska³ obejmuj¹cy ich rodzaj, strukturê, teksturê, barwê, zawartoœæ wêglanu wapnia i substancji organicznych oraz ustalenie schematu stratygraficznego profilu ska³ na podstawie (D¹browski et al., 2004):

– litostratygrafii,

– skamienia³oœci przewodnich,

– korelacji z s¹siednimi otworami oraz korelacji na przekrojach geologicznych.

9.3. Oznaczanie próbek

Próbki geologiczne umieszcza siê w opakowaniach lub skrzynkach zabezpieczaj¹-cych je przed zanieczyszczeniem i zniszczeniem (Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie gromadzenia i udostêpniania próbek i dokumenta-cji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780)).

Na opakowaniach, w których znajduj¹ siê próbki, nale¿y czytelnie i w sposób trwa³y opisaæ metrykê próbki, podaj¹c:

a) nazwê, symbol, numer otworu oraz miejsce i sposób pobrania; b) g³êbokoœæ pobrania;

c) kolejny numer;

d) nazwê wykonawcy opróbowania;

e) datê pobrania, a w przypadku próbek kopaliny p³ynnej, gazowej lub wody pod-ziemnej – równie¿ godzinê ich pobrania; w przypadku wody podpod-ziemnej nale¿y podaæ temperaturê w otworze i na powierzchni.

Skrzynki z próbkami geologicznymi opisuje siê, podaj¹c: – na górnej pod³u¿nej krawêdzi dane okreœlone w pkt a) i b), – na œcianie czo³owej dane okreœlone w pkt a)–c),

9.4. Przechowywanie próbek na terenie wiertni

Zgodnie z Rozporz¹dzeniem Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie gromadzenia i udostêpniania próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780) próbki geologiczne uzyskane przy prowadzeniu prac dokumenta-cyjnych w hydrogeologii s¹ próbkami czasowego przechowywania i wykonawca prac geologicznych zobowi¹zany jest do ich przechowywania w specjalnych pomieszcze-niach zapewniaj¹cych ochronê przed szkodliwymi wp³ywami atmosferycznymi, zwa-nych magazynami próbek.

Magazyn próbek geologicznych trwa³ego przechowywania prowadzi minister w³aœciwy do spraw œrodowiska.

Magazyn próbek geologicznych czasowego przechowywania prowadzi wykonaw-ca prac geologicznych. W magazynie próbek prowadzi siê:

– ksiêgê ewidencyjn¹ próbek geologicznych, której wzór stanowi za³¹cznik do roz-porz¹dzenia;

– ksiêgê rejestracji udostêpnianych próbek.

9.5. Transport próbek

Próbki geologiczne w czasie transportu umieszcza siê w opakowaniach lub skrzynkach zabezpieczaj¹cych je przed zniszczeniem i zanieczyszczeniem. Warunki transportu powinny tak¿e zapewniaæ ochronê przed szkodliwymi wp³ywami atmo-sferycznymi.

9.6. Likwidacja próbek

Je¿eli przekazane do magazynu próbki geologiczne trwa³ego przechowywania spowoduj¹ utratê przydatnoœci próbek dotychczas przechowywanych w magazynie, minister w³aœciwy do spraw œrodowiska likwiduje dotychczas przechowywane próbki (Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 19 grudnia 2001 r. w sprawie gromadze-nia i udostêpgromadze-niagromadze-nia próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780)). Likwidacja próbek czasowego przechowywania uzyskanych z wierceñ kartogra-ficznych oraz przy sporz¹dzaniu dokumentacji z³ó¿ kopalin pospolitych, dokumentacji geologiczno-in¿ynierskich lub dokumentacji hydrogeologicznych mo¿e nast¹piæ po przyjêciu dokumentacji lub mapy przez w³aœciwy organ administracji geologicznej.

Likwidacja próbek czasowego przechowywania uzyskanych w zwi¹zku z poszu-kiwaniem lub rozpoznawaniem z³ó¿ kopalin podstawowych mo¿e nast¹piæ po zakoñ-czeniu eksploatacji tej czêœci z³o¿a, z której zosta³y pobrane.

Likwidacji próbek dokonuje prowadz¹cy magazyn próbek, w miejscu ich dotych-czasowego przechowywania. Z przeprowadzonej likwidacji próbek sporz¹dza siê pro-tokó³ likwidacji, który zawiera:

– numer ewidencyjny zlikwidowanej próbki oraz dane z jej metryki, – przyczynê likwidacji próbki.

10. Sporz¹dzanie profilu geologiczno-technicznego

podczas wiercenia otworu

10.1. Badania hydrogeologiczne w czasie wiercenia

W czasie wiercenia otworu konieczna jest wnikliwa analiza wszystkich uzyskiwa-nych dauzyskiwa-nych wiertniczych. Najwa¿niejsze znaczenie ma dok³adne i systematyczne no-towanie zmieniaj¹cych siê wraz z postêpem wiercenia w³aœciwoœci p³uczki, takich jak:

– gêstoœæ w³aœciwa, – paramenty reologiczne,

– temperatura p³uczki zat³aczanej i wyp³ywaj¹cej z otworu, – ubytki p³uczki b¹dŸ przyp³ywy p³ynu do otworu.

Na podstawie tych obserwacji wnioskuje siê o warunkach hydrogeologicznych pa-nuj¹cych w górotworze. Przyk³adowo, zmiana ciê¿aru w³aœciwego p³uczki œwiadczyæ mo¿e o przewiercaniu horyzontu wodonoœnego, a zauwa¿one w czasie wiercenia ubyt-ki lub przyrosty objêtoœci p³uczubyt-ki s¹ wskazówk¹, ¿e przewiercany jest zbiornik o ma-³ym b¹dŸ znacznym ciœnieniu ciœnieniu z³o¿owym.

S³u¿ba geologiczna powinna prowadziæ na bie¿¹co opis litologiczny próbek okru-chowych i rdzeni oraz wykonywaæ niezbêdne badania laboratoryjne okreœlaj¹ce fizy-kochemiczne w³asnoœci ska³.

Podstawowe parametry okreœlane na podstawie prób rdzenia to: – wspó³czynnik przepuszczalnoœci,

– wspó³czynnik ods¹czalnoœci,

– wspó³czynnik porowatoœci efektywnej, – gêstoœæ w³aœciwa ska³y.

Pe³ne wykorzystanie uzyskanych w trakcie wiercenia danych nastêpuje po prze-prowadzeniu ich korelacji z wynikami badañ geofizycznych. Metody geofizyki otwo-rowej maj¹ du¿e znaczenie w procesie rozpoznawania zbiorników wód podziemnych oraz w okreœlaniu podstawowych parametrów hydrogeologicznych ska³. Na podstawie przeprowadzonych badañ geofizycznych typuje siê strefy do zafiltrowania, a tak¿e pro-wadzi wstêpne obliczenia hydrogeologiczne poprzedzaj¹ce filtrowanie warstw.

10.2. Opis profilu geologiczno-technicznego

Opis profilu geologiczno-technicznego otworu otworu hydrogeologicznego powi-nien zawieraæ nastêpuj¹ce elementy:

– informacje o obiekcie, przedsiêbiorcy i wykonawcy,

– dane dotycz¹ce profilu geologicznego otworu wraz ze wskazaniem warstw wodo-noœnych i informacjami o pomierzonych w nich ciœnieniach hydrostatycznych, – informacje na temat techniki wiercenia oraz rodzaju narzêdzi wiertniczych, – informacje o sposobie zarurowania i zafiltrowania otworu,

– informacje o sposobie zamkniêcia poziomów wodonoœnych,

– informacje o wykonanych badaniach geologicznych i hydrogeologiczne oraz loka-lizacji pobranych prób do badañ.

Prace i badania wykonywane podczas prowadzenia prac wiertniczych polegaj¹ na (D¹browski et al., 2004):

– opisie makroskopowym przewiercanych ska³;

– pomiarach zwierciad³a wód przewiercanych warstw wodonoœnych; – poborze prób do badañ laboratoryjnych:

• badañ granulometrycznych (z piasków i ¿wirów),

• badañ litologiczno-petrograficznych (frakcja ¿wirowa i kamienista) i mineralno--petrograficznych (frakcja piaskowa),

• specjalnych badañ uzupe³niaj¹cych:

°

°

°

°

°

11. Pomiar zwierciad³a wody w otworach

11.1. Zasady pomiaru zwierciad³a wody

Pomiary poziomu zwierciad³a wody w otworze w trakcie wiercenia maj¹ na celu uzyskanie danych dotycz¹cych ciœnienia hydrostatycznego panuj¹cego w nawierconej warstwie wodonoœnej. Wyniki pomiaru zwierciad³a wody oraz stwierdzenie, czy woda podziemna wystêpuje w hydrodynamicznych warunkach swobodnych czy te¿ naporo-wych, s¹ informacj¹ niezbêdn¹ do prawid³owego udokumentowania przeprowadzonych prac hydrogeologicznych, a w szczególnoœci – interpretacji wyników próbnego pompowa-nia. B³êdne okreœlenie g³êbokoœci zalegania nawierconego i ustabilizowanego zwierciad³a wody w otworze, a tym samym – charakteru warstwy wodonoœnej, mo¿e byæ przyczyn¹ b³êdnego wyznaczenia parametrów warstwy wodonoœnej. Pomiary zwierciad³a wody w otworze w póŸniejszym okresie dostarczaj¹ danych na temat wahañ zwierciad³a wody. Zasady postêpowania przy pomiarze poziomu zwierciad³a wody s¹ nastêpuj¹ce: – pomiar wykonuje siê na pocz¹tku i koñcu dnia pracy b¹dŸ zmiany, w przypadku

wiercenia w systemie zmianowym, oraz po nawierceniu ka¿dej warstwy wodonoœnej; – nale¿y u¿ywaæ tylko sprawnego sprzêtu zapewniaj¹cego prawid³owy pomiar: ta-œma miernicza nie mo¿e byæ uszkodzona ani zu¿yta, tj. rozci¹gniêta i przetarta, poniewa¿ grozi to nieprawid³owym pomiarem lub utrat¹ przyrz¹du pomiarowego; – wiercenie przerywa siê na czas wystarczaj¹cy do ustabilizowania siê zwierciad³a

wody w otworze;

– z uwagi na niemo¿liwoœæ uzyskania miarodajnych wyników pomiaru nie wykonu-je siê pomiarów poziomu zwierciad³a wody podczas wierceñ obrotowych z u¿y-ciem p³uczki.

11.2. Sposób wykonywania pomiarów

Po nawierceniu warstwy wodonoœnej i zawierceniu w niej 1÷2 metrów wiercenie nale¿y przerwaæ. Po wyci¹gniêciu przewodu wiertniczego z otworu nale¿y zapuœciæ do niego przyrz¹d pomiarowy przymocowany do wyskalowanej taœmy i dokonaæ na niej

odczytu g³êbokoœci nawierconego zwierciad³a wody. Nastêpne pomiary wykonywaæ nale¿y co 5, 10, 15 oraz 30 minut a¿ do ustabilizowania siê zwierciad³a wody. Zwier-ciad³o uznaje siê za ustabilizowane, gdy trzy kolejne pomiary wykonane w odstêpie 30 minut nie ró¿ni¹ siê od siebie o wiêcej ni¿ 0,01 m (1 cm) w przypadku p³ytko wystê-puj¹cego zwierciad³a wód podziemnych oraz o 0,1 m, gdy zwierciad³o wystêpuje na znacznych g³êbokoœciach.

W przypadku wód o ciœnieniu artezyjskim do pomiarów stosowaæ mo¿na metry. W takiej sytuacji otwór nale¿y zag³owiczyæ, a na g³owicy zamontowaæ mano-metr. Odczyt manometru po odpowiednim przeliczeniu dostarcza informacji o wysoko-œci stabilizacji poziomu zwierciad³a wody ponad powierzchni¹ terenu.

11.3. Sposób zapisywania pomiarów i odczytów

Pomiar g³êbokoœci nawiercenia i ustabilizowania zwierciad³a wody w otworze od-notowuje siê w dziennym raporcie wiertniczym. Notê tê sporz¹dza wiertacz zmianowy. Podczas kontroli pomiarów zwierciad³a wody, wykonywanych przez kierownika prac (nadzór geologiczny) b¹dŸ dozór hydrogeologiczny, informacjê tê odnotowuje siê w ksi¹¿ce wiercenia (za³. 3) oraz zbiorczym zestawieniu wyników wiercenia, jakim jest profil geologiczno-techniczny (za³. 11) wraz z podaniem daty pomiaru.

12. Pomiar temperatury wody i powietrza

oraz ciœnienia atmosferycznego

12.1. Pomiar temperatury wody

Pomiar temperatury wody nale¿y wykonywaæ niezw³ocznie po pobraniu próbki wody b¹dŸ bezpoœrednio w otworze. Pomiar temperatury wody w otworze mo¿e byæ wykonywany równoczeœnie z pomiarem g³êbokoœci poziomu zwierciad³a wody. Obec-nie firmy specjalistyczne oferuj¹ urz¹dzenia elektroniczne do pomiaru poziomu wody wyposa¿one w czujniki temperatury.

Pomiar temperatury przeprowadziæ mo¿na równie¿ przy u¿yciu termometru czer-pakowego. W celu wykonania pomiaru termometr zapuszcza siê do otworu na wyska-lowanym przewodzie a¿ do ca³kowitego zanurzenia. Termometr powinien siê znajdo-waæ 1÷2 m poni¿ej zwierciad³a wody przez co najmniej 10 minut. Nastêpnie nale¿y go ostro¿nie wyci¹gn¹æ z otworu i w miejscu nienas³onecznionym dokonaæ bezzw³ocznie odczytu temperatury. Pomiar prowadzi siê tak d³ugo, a¿ trzy kolejne odczyty wska¿¹ te same wartoœci. Pomiar prowadzi siê z dok³adnoœci¹ do 0,1 oC oraz uzupe³nia siê rów-noczesnym pomiarem temperatury powietrza.

W przypadku g³êbokich wierceñ pomiar temperatury przeprowadzaæ mo¿na za pomoc¹ metod geofizyki otworowej.

W otworach z samowyp³ywem temperaturê mierzy siê w strudze wyp³ywaj¹cej wody. W innych przypadkach, gdy brak mo¿liwoœci zapuszczenia termometru do wnê-trza otworu, temperaturê mierzy siê w strudze pompowanej wody b¹dŸ w naczyniu, przez które woda siê przelewa.

Podczas wierceñ obrotowych z wykorzystaniem p³uczki pomiar temperatury jest orientacyjny, gdy¿ mierzy siê temperaturê p³uczki wyp³ywaj¹cej z otworu.

12.2. Pomiar temperatury powietrza

Pomiar temperatury powietrza wykonuje siê równoczeœnie z pomiarem tempera-tury wody. Stosuje siê termometr umieszczony w miejscu nienas³onecznionym, na wy-sokoœci co najmniej 1,5 m nad powierzchni¹ terenu. Odczyt prowadzi siê z dok³adno-œci¹ do 0,1 oC.

12.3. Pomiar ciœnienia atmosferycznego

Do pomiaru ciœnienia atmosferycznego wykorzystuje siê standardowy barometr rtêciowym lub barometr aneroid.

Do pomiaru temperatury, poziomu zwierciad³a wody i ciœnienia mo¿na u¿ywaæ przyrz¹dów elektronicznych.

13. Pomiar g³êbokoœci otworu

Przed rozpoczêciem wiercenia nale¿y ustaliæ poziom odniesienia, czyli tzw. zero g³êbokoœci otworu. Od tego punktu prowadzony jest pomiar w czasie trwania wierce-nia. Naturalnym punktem odniesienia jest powierzchnia terenu, jednak za zero przyj¹æ mo¿na ka¿dy punkt o sta³ej i znanej rzêdnej wzglêdem powierzchni terenu. Pomiary g³êbokoœci odnotowuje siê w dziennym raporcie wiertniczym.

13.1. Pomiar g³êbokoœci otworu w czasie wiercenia

W trakcie trwania robót wiertniczych wykonuje siê ci¹g³y pomiar g³êbokoœci dna otworu. Przed przyst¹pieniem do wiercenia na przewodzie wiertniczym lub linie wiert-niczej umieszcza siê znak o znanej wysokoœci nad punkt odniesienia. W miarê postêpu wiercenia punkt ten przesuwa siê, a jego dok³adne po³o¿enie nad dnem otworu musi byæ znane wiertaczowi zmianowemu.

13.2. Zapis pomiaru g³êbokoœci otworu

Obowi¹zek prowadzenia na bie¿¹co pomiaru g³êbokoœci otworu spoczywa na wiertaczu zmianowym, który zapisuje pomiary w przygotowanym notatniku. Pomiar g³êbokoœci odnotowuje siê po ka¿dorazowym dodaniu ¿erdzi do przewodu wiertnicze-go b¹dŸ przesuniêciu znaku na linie wiertniczej. Pod koniec zmiany kierownik wierce-nia wpisuje ca³kowit¹ g³êbokoœæ otworu w dziennym raporcie wiertniczym.

13.3. Obowi¹zki dozoru hydrogeologicznego

Do obowi¹zków dozoru hydrogeologicznego nale¿y:

– kontrola g³êbokoœci otworu podanej w dziennym raporcie wiertniczym,

– kontrola po³o¿enia punktu odniesienia (sprawdzenie, czy jego po³o¿enie nie ule-g³o zmianie),