Буровые работы выполнялись на геофизических профилях, расположенных вкрест простирания Петрозаводского субартезианского бассейна с целью достоверного определения его границ, для качественной и количественной интерпретации результатов геофизических исследований, картирования водоносных и водоупорных горизонтов, изучения геологического разреза, получения данных для оценки естественных ресурсов и запасов подземных вод.

Всего пробурено одиннадцать поисковых скважин.
На первом этапе работ на геофизическом профиле II-II с целью получения данных для дальнейшей качественной и количественной интерпретации геофизических исследований пробурена скважина № 2. Кроме того, материалами бурения этой скважины необходимо было подтвердить наличие нижнекотлинского горизонта на участке, где он предположительно ранее вскрывался геологическими скважинами.

По результатам интерпретации геофизических исследований с учетом геологических материалов предшествующих работ, на геофизических профилях заложены поисковые скважины №№ 5, 6, 8 и 11. Скважины №№ 5 и 11 пробурены с целью заверки данных наземных геофизических исследований на участках с наибольшей предполагаемой мощностью нижнекотлинского горизонта, скважины № 6 и № 8 – в прибортовых зонах Петрозаводской депрессии для уточнения ее границ.

Скважины №№ 3, 7, 11а, 14, 16 и 17 заданы с целью картирования и опробования онегозерского и ленинградского горизонтов, рассматриваемых в качестве основных гидрогеологических подразделений, питающих продуктивный нижнекотлинский водоносный горизонт.

Точки заложения скважин, местоположение которых показано на карте фактического материала, определялись также и с учетом проходимости местности и возможности доставки к ним бурового оборудования. Глубина скважин и их конструктивные особенности приведены на листах откачек.

Бурение скважин с отбором керна по всему разрезу осуществлялось вращательным способом передвижными буровыми установками. Скважины по четвертичным отложениям пробурены установкой УГБ-1ВС твердосплавными коронками типа СА-5, СА-6 диаметром 93 мм с глинистым раствором, разбуривание осуществлялось шарошечными долотами типа «К» или «ОК» диаметром 132-151 мм. Приготовление глинистого раствора производилось глиномешалкой емкостью 0,73 м3, промывка скважин – буровыми насосами типа НБ-4, НБ-50. Керн четвертичных отложений отбирался из верхних интервалов разреза «всухую», из нижних – после промывки ствола технической водой. Длина рейса составляла 0,5-1,5 м; выход керна – 40-50 %. Интервал залегания водоносных горизонтов уточнялся по данным каротажа скважин, после чего они оборудовались сетчатыми фильтрами диаметром 73 и 89 мм с сеткой галунного плетения № 40 (скважность – 30 %), обеспечивающими наибольшую производительность скважин.

После проведения откачек из четвертичных отложений фильтры извлекались и ремонтировались, а ствол скважины разбуривался и вновь закреплялся колонной обсадных труб.

Скважины по отложениям нижнекотлинского горизонта и нижнепротерозойским кристаллическим породам пробурены установками СКБ-4 и ЗИФ-650М. Перед началом бурения по коренным породам четвертичные отложения изолировались на всю мощность колонной обсадных труб и выполнялась промывка скважины технической водой. Бурение осуществлялось твердосплавными коронками диаметром 76-93 мм. В качестве промывочной жидкости использовалась техническая вода из ближайших водоемов или водотоков.

Длина рейса составляла 0,8-1,2 м, выход керна – 50-78 %.
Геолого-гидрогеологические особенности района и участков работ обусловили специфику конструкции скважин и технологии их проходки. Они с исчерпывающей полнотой могут быть показаны на примере скважины № 2, позволившей вскрыть и опробовать сложный разрез с наибольшим набором составляющих его гидрогеологических подразделений, мощности которых близки к максимальным. Бурение этой скважины осуществлялось по следующей технологии:
— бурение твердосплавной коронкой диаметром 93 мм до глубины 10,0 м;
— разбурка ствола шарошечным долотом диаметром 151 мм с опережающей обсадкой сква-
жины трубами диаметром 10″ с помощью забивного снаряда на глубину 10,0 м;
— бурение твердосплавной коронкой диаметром 76 мм до глубины 19,6 м;
— разбурка ствола шарошечным долотом диаметром 151 мм с опережающей обсадкой скважины трубами диаметром 6″ с помощью забивного снаряда на глубину 19,6 м;
— бурение твердосплавной коронкой диаметром 76 мм до глубины 23,4 м;
— геофизический каротаж скважины;
— разбурка ствола шарошечным долотом диаметром 151 мм до глубины 23,4 м;
— установка фильтровой колонны диаметром 127 мм на глубину 23,4 м;
— промывка скважины технической водой, прокачка и производство пробной откачки;
— извлечение фильтровой колонны и чистка скважины до глубины 23,4 м с последующим
бурением твердосплавной коронкой диаметром 76 мм до глубины 38,6 м;
— разбурка скважины долотом 151 мм с опережающей обсадкой скважины трубами с диа-
метром 6 с помощью забивного снаряда на глубину 38,6 м;
— бурение твердосплавной коронкой с диаметром 76 мм до глубины 43,25 м;
— разбурка ствола долотом 151 мм до глубины 43,25 м;
— установка фильтровой колонны диаметром 127 мм на глубину 43,25 м;
— промывка скважины технической водой, прокачка и производство пробной откачки;
— извлечение фильтровой колонны и чистка скважины до глубины 43,25 м;
— бурение твердосплавной коронкой с диаметром 76 мм до глубины 94,0 м;
— разбурка ствола шарошечным долотом диаметром 132 мм до глубины 94,0 м;
— геофизический каротаж скважины;
— обсадка ствола скважины трубами с диаметром 127 мм до глубины 94,0 м;
— бурение диаметром 76 мм до глубины 122,0 м;
— разбурка ствола шарошечным долотом с диаметром 112 мм до глубины 122,0 м;
— установка «впотай» обсадной колонны с диаметром 108 мм в интервале 86,0-122,0 м
— бурение твердосплавной коронкой с диаметром 93 мм до глубины 159,0 м;
— установка «впотай» обсадной колонны диаметром 89 мм в интервале 119,4-159,0 м;
— бурение твердосплавной коронкой диаметром 76 мм без обсадки до глубины 177,6 м;
-промывка скважины, прокачка и производство пробной откачки;
— бурение твердосплавной коронкой с диаметром 76 мм без обсадки до глубины 220,2 м;
— промывка скважины, прокачка и производство откачки.

Глубина залегания подошвы нижнекотлинского горизонта на участке скважины № 2, судя по разрезу, вскрытому близко расположенной скважиной № 47, – 277,0 м, а полная мощность горизонта – 142,1 м. Из этого следует, что скважиной № 2 вскрыты лишь верхние 85,3 м от полной мощности нижнекотлинского горизонта. Бурение было прекращено при достижении глубины 220,2 м по следующей причине. При сравнении результатов химического анализа проб подземных вод, отобранных при последовательных откачках из интервалов 134,9-177,6 м и 134,9-220,2 м, установлено увеличение минерализации подземных вод и изменение их анионного состава при углублении скважины. В связи с тем, что ее дальнейшая проходка неизбежно привела бы к вскрытию пород в зоне замедленного водообмена с повышенной минерализацией подземных вод, бурение было завершено.

Как уже отмечалось, скважины № 6 и № 8, предназначались для получения информации о строении прибортовых частей Петрозаводской депрессии, в частности, сведений о площадном распространении водоносного нижнекотлинского горизонта. Так как рабочая гипотеза о наличии в местах расположения этих скважины отложений венда не подтвердилась, что выяснилось в процессе бурения, глубина этих скважин была ограничена нижней отметкой области активной трещиноватости пород, развитой наиболее интенсивно в зоне свободного водообмена до глубины порядка 150 м. Материалы, полученные в результате проходки скважин № 6 и № 8 и опытно-фильтрационных работ, в полной мере использованы для гидрогеологической характеристики туломозерского и падосско-шокшинского комплексов.

Глубина скважин № 5 и № 11, предназначавшихся для изучения продуктивного водоносного нижнекотлинского горизонта, определялась глубиной залегания его подошвы. Все пробуренные скважины сохранены для проведения режимных наблюдений. Скважины оборудованы оголовками, предотвращающими попадание в ствол посторонних предметов и загрязняющих веществ, а вокруг патрубков обсадных колонн сделаны цементные «замки». Пройденные зумпфы и ямы засыпаны, условия технической рекультивации нарушенных земель на участке объекта «Петрозаводский» выполнены.