Различные способы бурения скважин. Услуги по бурению скважин от компании Вода-Ст.
При водоснабжении загородного дома бурение скважин на воду является наиболее экономически оправданным способом добычи воды, а в ряде случаев – и единственным. Отсутствие центрального водоснабжения на территории, где вода необходима, зачастую требует применения такого метода, как вертикальное бурение скважин.
Кроме того, скважины бывают необходимы в том случае, если требуется снизить уровень грунтовых вод, чтобы защитить от подтопления заглубленные сооружения, при выполнении мелиоративных работ или добыче полезных ископаемых. В этом случае выполняют дренажное бурение скважины, цены которого зависят от степени затопляемости и необходимого количества производимых работ.
Для обустройства водозаборной скважины могут применяться разные способы бурения. При выборе специалисты ориентируются на тип грунта, назначение и глубину скважины. Например, при бурении твердых пород применяют вибрационные или вращательные технологии.
Чтобы определить, какой метод подойдет в конкретном случае, рассмотрим особенности всех существующих способов.
Виды буровых механизмов
Сегодня очень редко скважины бурят ручным способом, так как механизация процесса позволила добиться большей эффективности. Для получения шахт нужного диаметра и глубины применяют соответствующее долото. Подача грунта на поверхность осуществляется либо сухим (при помощи воздуха), либо гидравлическим (под напором воды) методом.
Выделяют три разновидности механизированного бурения:
- ударное — порода разрушается ударами бура;
- вращательное — порода разбивается вращением бура;
- вибрационное — на почву воздействуют высокочастотные колебания.
Наиболее популярен вращательный способ, так как он недорогой, простой и может осуществляться при помощи ручного инструмента. При этом он остается самым эффективным — в 5 раз быстрее ударного и в 10 раз вибрационного методов.
Вращательный метод разделяется на подвиды: колонковый, шнековый и роторный (шарошечный).
Техника бурения вращательным способом одинакова, но каждый вариант требует использования специального оборудования и применяется на определенных грунтах.
Специфика колонкового бурения
Колонковое бурение эффективно на песчаных и глинистых почвах. Грунт извлекается цельным куском при помощи долота. Буровым снарядом служит толстостенная труба, на конце которой крепится кольцеобразная коронка.
При бурении твердого пласта почвы в процессе дополнительно подается вода или глинистый раствор. Шлам также удаляется подачей воды либо продувкой трубы сжатым воздухом.
Данный способ бурения подходит для создания глубоких скважин на воду до 1 км. Буровые установки крепят на машины типа КАМАЗ и КРаз.
Колонковый бур применяется при бурении разведочных скважин. Основной плюс этого способа — производительность. К достоинствам также относят:
- высокую скорость;
- возможность бурить скважины большого диаметра;
- компактные размеры буровой установки.
Единственный недостаток использования колонковой трубы — невозможность проходки рыхлого и насыщенного влагой грунтового пласта. А продвижение по скальным породам возможно при помощи алмазной коронки.
Специфика шнекового бурения
Это популярный вариант обустройства скважин на воду в частных домохозяйствах. Рабочий элемент установки — шнек, представляющий собой металлический стержень с лопастями. В процессе происходит ввинчивание стержня в землю, а лопасти помогают поднять ее на поверхность. Такая система не позволяет полностью очистить забой от отработанной породы, поэтому применяется только для обработки верхнего пласта почвы. Угол наклона лопастей составляет от 30 до 90 градусов в зависимости от грунтового состава.
Шнековые установки применяют для скважин глубиной до 30 метров на мягких почвах и до 20 метров на среднеплотных. После погружения на глубину около 2 метров шнек извлекают и устанавливают обсадные трубы для предотвращения обрушения стенок.
Из-за особенностей конструкции шнековые установки категорически запрещено использовать для разработки скальных пород.
Применение шнека позволяет быстро пробурить скважину без больших затрат. К преимуществам также относят:
- простую конструкцию;
- подъем грунта сразу в процессе бурения;
- возможность обустройства водоносных скважин на небольших частных территориях при помощи ручного инструмента.
Из недостатков отмечают невозможность работы на твердых и сыпучих почвах, а также необходимость применения дополнительного оборудования для очистки ствола скважины от отработанной породы.
Специфика ударно-канатного бурения
Этот способ создания автономного источника водоснабжения относится к одним из самых старых. Сегодня его часто используют вместе с другими методами бурения. В работе применяют забивные стаканы и желонки. Желонка ударяется о почву и благодаря клапану врезается в поверхность. После этого снаряд поднимают, извлекают отработанную породу и повторяют процесс пока скважина не заглубится до нужного уровня.
Такой метод помогает пробурить скважину на обводных грунтах, в песках, на глинистой, вязкой земле или суглинке. Глубина скважины составляет до 300 метров. Для работы применяют буровые установки УКС-22М2, УГБ-1ВС, УГБ-50.
Канатно-вращательное бурение подходит для обработки слабоизученной почвы и обладает следующими преимуществами:
- позволяет вскрыть водоносный горизонт на большой глубине;
- не требует использования глинистого раствора;
- широкая сфера применения на разных типах грунта.
Основной недостаток — сложность и трудозатратность. Весь процесс занимает много времени, но не требует специально оборудованного места.
Специфика шарошечного бурения
Роторное бурение подходит для создания скважин глубиной до 150 метров в скальных и полускальных породах. Рабочим механизмом служит долото, подключенное к ротору буровой установки. Отработанную породу вымывают из забоя методом прямой или обратной промывки.
Для эффективной разработки твердых пород данным способом необходимо соблюдение нескольких условий:
- Достаточно информации о геологических особенностях участка: тип пород, глубина расположения подземных вод.
- Водоносный слой отличается хорошим напором, характерным для артезианских скважин.
- Обеспечена постоянная поставка технической воды для очистки скважины.
Из-за необходимости бесперебойной подачи воды роторное бурение не используют при минусовой температуре воздуха.
Среди преимуществ выделяют:
- высокое качество и скорость;
- диаметр скважин достигает 2 метров;
- минимальные затраты энергоресурсов.
К недостаткам относят необходимость подачи воды для промывки скважин, что ограничивает возможности применения роторных установок.
Выбор способа бурения
Каждый из перечисленных способов применяют для обустройства водоносных скважин только в определенных условиях:
- Колонковое бурение эффективно при разработке пластичной глинистой земли. В сложных случаях можно комбинировать этот способ с канатным.
- Шнековое бурение применяют на мягких и среднеплотных грунтах. Из-за сложностей с очисткой ствола требуется использование дополнительного оборудования для промывки скважины.
- Шарошечное бурение показывает эффективность на твердых и особо твердых почвах. Главное правило — постоянная подача промывочного раствора.
Компания «Вода-СТ» более 10 лет занимается бурением водоносных скважин. Надежное оборудование, квалифицированные мастера и большой опыт позволяют гарантировать качественное выполнение работ. Цена зависит от геологических особенностей местности, выбранного метода бурения, типа скважины и используемых материалов. Для уточнения информации по услугам и предварительного расчета стоимости оставьте заявку на сайте или свяжитесь с менеджером по телефону.
Другие статьи
Методы бурения скважин
В данной статье рассматривается способы и методы бурения скважин применительно к водоснабжению, за исключением бурения на нефть, газ, геолого-разведочное бурение и т.д.
Роторное бурение
Это бурение применяют в основном с помощью буровых машин, например УРБ-2А2. Породу в этом случае разрушаетшарошечное долото, а размельченную породу наверх поднимает буровой раствор. То есть это бурение с промывкой. С помощью этого метода можно пробурить прослойки известняка, скальные включения, так называемые морены. Для вращения буровых штанг используется крутящий момент ротора, который располагается на буровой машине. От двигателя внутреннего сгорания, расположенного на машине идет привод к ротору. Чтобы долото смогло бурить на него необходимо дать значительную нагрузку сверху. Это осуществляется, в том числе с помощью утяжеленных бурильных штанг.
Ударно-канатное бурение
Известно еще со времен древнего Китая. Правда бурение в древнем Китае отличается от современного. В Китае с некоторой высоты кидался конусообразный груз, который раздвигал и уплотнял грунт. Сейчас же для ударно-канатного бурения используют желонки и забивные стаканы. Желонка – это снаряд, который кидается с высоты в скважину. При ударе о дно скважины в желонку входит грунт, который остается в ней за счет наличия клапана. Потом желонку вытаскивают на поверхность, вытряхивают из нее грунт, и снова кидают. Забивной стакан – по сути это тоже желонка, с той лишь разницей, что в стакане нет клапана, и грунт застревает в стакане за счет силы трения. С помощью желонки бурят, обводненные грунты, песчаные. С помощью забивного стакана бурят глинистые грунты, суглинистые, то есть достаточно вязкие, которые при отрыве стакана от грунта застревают в стакане. Ударно-канатное бурение – это довольно длительный и трудоемкий процесс. Иногда, для прохождения каменистых слоев используют ударно-канатное бурение с помощью бурового патрона, для пробивки каменистых отложений. Шлам из скважины достают с помощью желонки. С помощью ударно-канатного бурения можно бурить довольно глубокие скважины – глубиной до 300 метров. Но, при большой глубине скважины уже нужно использовать телескопическую структуру. То есть верхняя часть скважины делается из трубы максимального диаметра, затем после определенной глубины идет труба меньшего диаметра, потом еще меньше, и так далее. Существуют переносные буровые станки, для бурения ударно-канатным способом.
Ударно-канатное бурение значительно медленнее и с большей трудоемкостью, чем шнековое, однако для его производства требуется минимум оборудования и места.
Канатно-вращательное бурение (гидробурение с забурником)
В этом случае грунт бурится с помощью полой штанги, на конце которой расположен забурник. Разрыхленный грунт поднимается на поверхность с помощью промывки буровым раствором. Буровой раствор направляется в шламоотстойник. Таким образом бурение происходит оборотной водой. Этот метод можно использовать с помощью переносных буровых установок типа вологодской, минской, курганской. Бурить можно в труднодоступных местах, в подвалах домов. Этим способом можно пробурить скважины на песок, глубиной до 50 метров. Бурение производится не чистой водой, а специальным буровым раствором, с бентонитовой глиной. Использование бентонита позволяет укрепить стенки скважины и предотвратить ее обрушение. После того, как пробурили скважину вытаскивается буровой инструмент, опускаются пластиковые трубы и фильтр до дна скважины. При этом диаметр трубы – 125мм, а диаметр скважины – около 200 мм. В пространство между трубой и стенкой скважины насыпается щебенка с фракцией 5-20. Гравийная обсыпка улучшает показатели скважины, увеличивает срок службы. Таким способом можно делать довольно глубокие скважины – до 300 метров. Однако скважины глубиной более 30 метров будут иметь телескопическую структуру.
Гидробурение
По сути, мало отличается от канатно-вращательного. Отличает отсутствие забурника. Грунт размывается большим напором воды. Подходит для рыхлых почв, песков, супесей. Имеет ряд недостатков. Невозможно пробурить прослойки юрской глины. При попадании на плывун происходит большое поглощение воды, оседающий песок тормозит бурение. Процесс бурения довольно краткий. Поэтому необходимо заранее подготовить обсадную колонну для опускания в скважину. В буровой воде должна содержаться хлористоводородная кислота, в концентрации 1:20 000, которая предупреждает загрязнение водоносного пласта
Сам процесс бурения занимает совсем немного времени, но обсадная колонна должна быть заранее подготовлена к установке до начала бурения. Водяной поток должен содержать, по крайней мере, 50 миллионных долей соли хлористоводородной кислоты для предупреждения загрязнения водоносного пласта.С помощью гидробурения можно пробурить скважины глубиной максимум 15 метров, с диаметром 50-300 мм. После установки обсадных труб цементируют столб скважины снаружи от трубы, на глубину как минимум 3м от земли.
Шнековое бурение
Это вращательное бурение. Например, «Мастер-Бур»: Шнек же поднимает разрушенную породу наверх. Шнековое бурение это довольно быстрый способ бурения. За один день таким способом можно пройти до 40 метров. Но столько можно пройти только, если порода относительно мягкая. Таким способом бурят геологоразведочные скважины (при инженерно-геологических изысканиях для строительства), скважины на песок, но таким способом невозможно пробурить на большую глубину сыпучие грунты, например пески, так как стенки скважины могут обсыпаться до того, как установят обсадные трубы. Шнековое бурение хорошо для суглинистых и глинистых почв. Диаметр скважины, пробуренной шнеком может быть от 77 до 160 мм. При выемке шнеков по грунту, что остается на шнеке видно, на какой глубине находится слой водоносного песка. Водоносный песок – это песок с очень крупными песчинками, может быть с вкраплениями гальки. В денежном отношении это наиболее дешевый способ. Однако если при таком способе наткнуться на подземные валуны, прослойки известняка, то пробурить этим способом уже будет невозможно.
Перфоративное бурение
Это умное название означает ни что иное, как бурение абиссинского колодца. Это железная труба из отрезков различной длины (длина отрезков от 1 метра до 3), отрезки соединены между собой муфтами герметично, по форме напоминает копьё, поэтому и одно из названий — скважина игла. Герметичности резьбовых соединений добиваются использованием сантехнического льна и силикона. Для его производства сначала забуриваются до начала обводненного грунта (плывуна), диаметр скважины в сухом грунте — 50 — 80 мм. Затем в эту скважину вставляют фильтр и трубы и начинают забивать. Снизу этой составной трубы находиться фильтр. Он, представляет из себя трубу такого же диаметра, в которой просверлены много отверстий диаметром 8 — 10 мм, а снаружи обмотана специальная фильтровая сетка, которая пропускает воду и не пропускает песок. Через такую сетку галунного плетения могут пройти только частицы диаметром меньше 0,25 мм. Чтобы забить такую трубу в землю на глубину 8-12 метров пользуются различными приспособлениями: штанги и бабки.
Забивание штангой
Штанга — это металлический прут 16-22 мм в диаметре, который можно наращивать по мере заглубления абиссинской скважины. Этим прутом наносят удары непосредственно по наконечнику фильтра, таким образом на все резьбовые соединения прикладывается растягивающая нагрузка, в результате резьбы не деформируются, а вся нагрузка по раздвижению плотного грунта приходится на наконечник.
Забивание бабкой
Бабка — специальное приспособление, ударная нагрузка от которого ложиться на ствол скважины. На оголовок скважины накручивается специальная насадка, по которой наносятся удары бабкой — груз с отверстием внутри. В этом способе вся ударная нагрузка ложиться на резьбы. Поэтому иногда бывает, что резьбы ломаются и скважина остается в земле. И для того и для другого способа очень большие требования к качеству резьбы. Они должны быть строго соосны с осью самой трубы. К сожалению в большинстве кустарных производств такую резьбу сделать трудно, поэтому если мастер нарезал резьбы на ближайшей металлобазе, то он рискует тем, что трубы сломаются, материал он из земли не вытащит и денег с хозяина не получит. Если же резьбы нарезаны на токарном станке с хорошей соосностью, то такая резьба будет гораздо более прочная, особенно при забивании бабкой. Насос для такой скважины используется самовсасывающий, который подключается непосредственно к трубе и создает в ней разрежение (вакуум), и этот вакуум и поднимает воду на поверхность.
Технология бурения скважин на воду
Прежде, чем заказать бурение скважины на воду, мы рекомендуем каждому домовладельцу ознакомиться с основными технологиями и способами бурения. Для чего это нужно? Ведь в любой фирме есть консультанты, которые объяснят чем одна технология бурения скважин на воду отличается от другой. В первую очередь это необходимо лично Вам. Система автономного водоснабжения делается на долгие годы и должна все это время быть источником комфорта, а не беспокойства. Даже базовые знания в области бурения позволят квалифицированно общаться с подрядчиками. Более точное представление о сложности поставленной задачи и способах ее решения позволит не только выбрать лучший метод бурения и обустройства скважины, но и оптимизировать затраты.
Технология бурения водяных скважин имеет различные варианты реализации. Среди них есть как уже устаревшие и низко эффективные, так и современные, использующие последние достижения науки, требующие дорогой и сложной техники. Организация автономного водоснабжения решает вполне определенный круг задач, что позволило частным буровикам и буровым компаниям выбрать оптимальные методы. Для создания индивидуальных скважин на воду используются три основных способа бурения:
-
ударно-канатное
-
шнековое
-
роторное
Ударно-канатное бурение — это устаревшая технология бурения. Метод медленный и технологически несовершенный. В основном используется для скважин небольшой глубины. Недостатки метода компенсируются его дешевизной, отсутствием необходимости использовать буровой раствор и организовывать свободный заезд для буровой установки. Но здесь лучше сразу выбрать, что для Вас выгоднее — долго и дешево, либо быстро и чуть дороже. Например, неглубокую и среднюю скважину можно быстро пробурить шнековым методом. Выбирая вариант «долго и дешево» учитывайте, что в таких условиях в рыхлых и неустойчивых грунтах возрастает риск обрушения стенок. Дешевизна ударно-канатного метода относительна. В сложных гидрогеологических условиях, либо при большой глубине скважины финансовые и трудозатраты могут резко возрасти.
установка АВБ-2М на шасси ГАЗ для ударно-канатного бурения
Технология ударно-канатного бурения очень проста. Тяжелое остроконечное или цилиндрическое долото при падении разрушает породу. Долото поднимается и опускается, углубляя выработку, цикл постоянно повторяется. Размельченную породу удаляют с помощью желонки. Компактность оборудования достигается за счет того, что для вертикального перемещения долота используется не жесткая буровая штанга, а гибкий металлический трос, намотанный на барабан. Если порода прочная, долото может быть утяжелено с помощью ударной штанги. Если грунт мягкий, до буровое долото и желонка могут быть объединены в один снаряд.
Технология бурения шнеком — одна из самых популярных для создания скважины на песок. Шнек — это так называемый архимедов винт, то есть сплошная винтовая поверхность, размещенная вдоль оси. Шнековая буровая установка может быть установлена на автомобильном шасси, в этом случае максимальная глубина скважин — до нескольких десятков метров.
компактный мотобур и шнек
Менее глубокие скважины бурятся малогабаритными шнековыми установками, которые можно перевезти в легковом пикапе. Простейший комплект для ручного шнекового бурения позволяет сделать скважину глубиной до 10 м. Компактность ручного оборудования дает возможность разместить его на участке без организации свободного заезда. Шнековое бурение используется в мягких и неплотных сухих грунтах. Скальная порода и даже отдельные валуны представляют для шнека непреодолимую преграду. Плывуны также сделают проходку невозможной.
шнек для буровой установки на автошасси
Благодаря своей доступности, шнековое бурение очень популярно у частных буровиков, чьими услугами с удовольствием (из-за низких цен) пользуются владельцы загородных участков. Но недостаточно пробурить скважину — необходимо правильно ее обсадить. А вот здесь уже требуется профессиональный уровень и опыт настоящих буровиков. Осторожно выбирайте подрядчика, даже если скважина планируется не очень глубокой и простой по конструкции. В противном случае дешевая скважина станет источником некачественной воды и дополнительных расходов.
Высокотехнологичный метод бурения глубоких артезианских скважин. Современные технологии бурения скважин чаще всего используют именно роторный метод. Мощная буровая установка на большом автомобильном шасси, используя шарошечное долото, позволяет бурить скважину на глубину более 200 м практически в любой твердой породе. Помехой не станут ни валуны, ни даже породы повышенной твердости типа окремненного известняка — технология бурения артезианской скважины в этом случае использует специальное алмазное долото. В основном метод используется для создания качественных артезианских скважин с хорошим дебитом. Важным дополнительным достоинством роторного бурения является возможность разместить скважину в любом удобном для Вас месте на участке.
буровая установка УРБ2 А2 на шасси УРАЛ
Процесс бурения происходит с промывкой буровым раствором. Раствор выполняет сразу несколько функций: охлаждает и смазывает буровой инструмент, укрепляет стенки скважины, выносит на поверхность шлам. Шлам — это смесь бурового раствора с частицами разрушенной породы. Шлам оседает в приямке, выкопанном рядом с местом бурения, а раствор возвращается в скважину.
Различают два вида промывки при бурении. Прямая промывка — буровой раствор подается через буровые штанги и выходит по стволу скважины, вынося шлам на поверхность. Обратная промывка — попав в скважину, раствор забирается из нижней точки и выводится на поверхность через буровую колонну. Обратная промывка дает возможность более качественно вскрыть водоносный горизонт, но обходится дороже, так как требует сложного оборудования.
Вряд ли получиться выбрать метод бурения, исходя из каких-то личных или финансовых предпочтений. Определяющим будет тип водоносного горизонта, на который собрались бурить, характеристики породы и конструкция скважины. Шнек пригоден только при бурении в мягких породах без камней и валунов на относительно небольшую глубину, поэтому в основном используется при создании песчаных скважин. Роторное бурение универсально, твердые породы на большую глубину шарошечное долото проходит без проблем — это единственный вариант при бурении на известняк. Ударно-канатное бурение требует слишком много времени, низкотехнологично и практически не используется.
Внимательно отнеситесь к выбору буровой компании. При некачественном бурении и обсадке (особенно глубокой артезианской) качество воды ухудшится, срок жизни скважины сократится, а затраты на ремонт и восстановление работоспособности источника водоснабжения будут несоразмерно высоки.
В определенных ситуациях домовладелец задумывается о возможности сделать водяную скважину самостоятельно, надеясь выиграть сразу по нескольким пунктам — бурение, обсадка и т.д. В основном, конечно, все стремятся сэкономить. Главное, чтобы «экономия» не коснулась качества воды и времени, потраченного на самодеятельную скважину. Вполне возможно, что у Вас получится сделать так называемый абиссинский колодец, или скважину-иглу. В этом случае узкая обсадная труба с острой насадкой просто забивается неглубоко в землю до ближайшего водоносного горизонта (не глубже 8 м). Бурение малогабаритной шнековой установкой позволяет сделать более глубокую скважину большего диаметра. Такие установки снабжены либо электрическим, либо бензиновым двигателем.
Но пробурить — это полдела, требуется качественно обсадить скважину. Часто бывает, что пройдя часть ствола, домовладелец вынужден обращаться к специалистам, чтобы те закончили бурение или до конца обсадили скважину. Конечно, в такой ситуации заказчик приобретает некоторый опыт буровика, но опыт этот недостаточен для самостоятельной работы и стоит большого количества потраченных денег, времени и сил. Если стоит задача сделать в коттедже качественное круглогодичное водоснабжение на основе скважины, рекомендуем сразу обращаться в профессиональную буровую компанию.
Технология бурения водозаборных скважин, виды бурения
Бурение скважины на воду – сложный многоступенчатый процесс, состоящий из нескольких технологических этапов.
При поступлении заказа на бурение скважины, наш специалист проводит первичный анализ стоимости, основываясь на геологических данных компании и предполагаемой глубине бурения. Заказчику озвучивается приблизительный диапазон цен на услуги, а также уточняется дата посещения участка, удобная для вас. Участок предполагаемого бурения подвергается первичному осмотру, уточняются необходимые детали и назначается дата начала проведения работ.
В назначенный день на участок прибывает наш специалист, который окончательно выбирает место для бурения скважины. В это же время уточняется степень участия заказчика – у нашей компании есть все необходимое, чтобы провести данные работы “под ключ”, включая обустройство скважины, что позволяет вам планировать свое собственное время и избежать постоянного контроля работ на участке. А в будущем, при необходимости, можем проводить периодический осмотр и ремонт скважины.
После уточнения всех необходимых условий и составления договора отбирается бригада для работы и организуется выезд техники – и команда приступает к непосредственному бурению скважины.
Виды бурения скважин
-
Шнековое бурение
Шнек представляет собой стальную трубу с навитой стальной спиралью – подобно штопору, шнек бурит породу вращательными движениями. Шнеки соединены между собой при помощи шпонок и резьбы. Подобное бурение – идеальный вариант для неглубоких скважин в песчаной и других мягких породах.
-
Роторное бурение
Производится при помощи специального долота, вращающегося при помощи ротора, который располагается на поверхности. В процессе бурения буровой инструмент непрерывно охлаждается, а раскрошенная и резаная порода выносится при помощи глинистого раствора, воды либо сжатого воздуха.
-
Колонковое бурение
Вращательным элементом служит стальная колонковая труба, имеющая твердосплавную коронку в основании. Порода бурится по краям трубы, заводится в центр и в дальнейшем выдувается при помощи сжатого воздуха. Колонковый метод широко используется также при лабораторных исследованиях, так как предоставляет породу в первозданном состоянии (выдуваемую из центра колонковой трубы).
-
Ударно-канатное бурение
Наиболее простой способ: бурение производится забиванием трубы, поднимаемым грузом и с силой опускаемого на верх трубы. Сила удара достаточна для разрушения породы, которая удаляется из скважины обычной желонкой.
Перечисленные методы бурения скважин используются уже многие годы и отлично зарекомендовали свою эффективность, но в настоящее время специалисты нашей компании предпочитают наиболее современный и универсальный способ – вращательное бурение скважин по роторному методу. Роторное бурение скважин – наиболее быстрый способ с максимально высоким КПД.
Процесс бурения скважин
В процессе бурения скважин наблюдается отклонение ствола от вертикали вследствие геологических особенностей (угол залегания пластов, наличие твердых включений породы, тектонические нарушения и прочее). Также причиной отклонения могут стать технологические причины: неправильная центровка вышки, перекос бурильной колонны, чрезмерная осевая нагрузка и другие. Искривление ствола скважины наблюдается при любом способе бурения – но современный уровень технологий и большой опыт специалистов позволяет не допускать отклонения ствола скважины более чем на 2-3 градуса.
В компании «Бурвода 72» используется только современная профессиональная техника высокой точности, позволяющая максимально сократить угол отклонения. Высокоточное оборудование позволяет избежать технических неполадок в работе скважины и продлить срок ее службы.
Процесс бурения скважин заключается в последовательном разрушении поверхности забоя, производимом вращением бурового долота (породоразрушающего инструмента). Разрушенная в результате бурения порода выводится на поверхность при помощи специального раствора.
Затем производится поиск водонасыщенного горизонта. В случае непредвиденного отклонения от проекта (редкие случаи, возникающие, например, в удаленных малоизученных районах) производится согласование с клиентом дополнительных условий.
На завершающем этапе бурения проводится компрессорная прокачка скважины под высоким давлением, вызов притока и разглинизация – освоение скважины. Также проводится обязательный замер производительности, откачка до чистой воды, предоставляется устный отчет по бурению.
Заказчикам стоит помнить, что особенности бурения той или иной скважины могут отличаться в зависимости от участка, на котором ведутся работы. К примеру, не стоит использовать грунтовые воды, если объект находится в районе с высокой промышленной активностью – и наоборот, в отдаленном месте возможно бурение относительно неглубокой скважины. Опытные специалисты нашей компании учтут все возможные нюансы работы и помогут вам выбрать оптимальный вариант, а при необходимости установить систему очистки воды из скважины.
Для того, чтобы узнать приблизительную глубину скважины конкретно для вашего района, на нашем сайте представлена подробная карта бурения. Получить более точную и подробную информацию вы можете у наших операторов по номеру +7(3452) 930-317, а также оставив свой вопрос в разделе «Вопросы специалисту».
Остались вопросы? Звоните по телефону +7 930-317
Способы бурения скважин на воду. бурение. НПО КВО
Способ бурения водозаборных скважин выбирается в зависимости от типа почвы. Грунт, насыщенный влагой, извлекается при помощи желонки, а вот для бурения глинистых и скальных пород используются специальные установки, работающие на вибрационном и вращательном принципе.
Оборудование для бурения выбирается в зависимости от глубины скважины и типа почвы. В этой статье мы постараемся дать максимально развернутый ответ на вопрос о том, как осуществляется выбор способа бурения скважин.
Способы бурения скважин на воду
Наши бабушки и дедушки обустраивали водоносные скважины вручную, поэтому далеко не каждый владелец частного дома мог похвастаться собственным источником водоснабжения. С появлением современного оборудования этот процесс стал занимать намного меньше усилий и времени. В 21 веке почти все скважины бурятся при помощи специальных установок, работающих примерно по одинаковому принципу. Вначале выполняется разрушение грунта, после чего он извлекается из скважины. Удаление почвы может быть выполнено как сухим методом, то есть почва сухой поставляется наверх, или гидравлическим, в этом случае грунт вымывается под напором воды.
Бурение скважины может быть выполнено тремя способами, а именно:
- Вращательным. В этом случае грунт вынимается путем вращения спиралевидной установки.
- Ударным. В этом случае разрушение почвы осуществляется при помощи ударов.
- Вибрационным. Грунт разбивается при помощи высокочастотных колебаний.
Вращательный способ бурения скважин является самым быстрым, он в 3-5 раз быстрее справляется с поставленными задачами, чем ударный метод, и в 5-10 раз быстрее, чем вибрационный. К тому же, этот метод является самым дешевым и доступным, именно его чаще всего применяют для бурения скважин.
При этом вращательный способ подразделяется на следующие категории:
- Колонковый.
- Шнековый.
- Ударно-канатный.
- Роторный.
Каждый из перечисленных выше методов выполняется при помощи специальных буровых установок и по определенному принципу. Давайте более подробно разберем каждый из этих способов.
Колонковое бурение
Этот способ используется для бурения скважин в песчаных и глинистых грунтах. Снаряд для бурения представляет собой толстую металлическую трубу. Разрушенный грунт извлекается на поверхность в сухом виде.
Колонковое бурение предполагает разрушение почвы кольцеобразной коронкой. Для облегчения процесса используется промывочная жидкость. Данный метод часто используется при бурении разведочных скважин. Часто он используется перед началом роторного или шнекового бурения.
Шнековое бурение
Этот способ чаще всего применяется в частных хозяйствах. Главная его особенность заключается в том, что весь ненужный грунт удаляется без применения дополнительных установок. Процесс бурения напоминает ввинчивание, выполняется одновременное бурение почвы вглубь и ее удаление. Работы выполняются при помощи установки под названием «шнек». Данный метод отличается быстротой и дешевизной, он не нуждается в оборудовании специального резервуара для промывочной жидкости. Шнек подходит для мягкого грунта, а вот со скальными породами он не справляется.
Ударно-канатный способ бурения скважин
Работа выполняется при помощи специального стакана, который называется также желонкой. Он выглядит в виде куска трубы с острыми краями, который подвешивается на тросе. Стакан опускается на грунт, куда врезается острыми краями. Далее при помощи ударов он вгоняется в грунт, наполняясь при этом землей. В таком виде его поднимают и извлекают из него почву.
Ударный способ бурения скважин не подходит для глубоких скважин, а также для бурения в песчаных породах, так как песок просто не удержится в стакане.
Роторный способ бурения скважин
Роторный способ бурения предполагает разрушение почвы при помощи долота, которое приводится в действие от ротора бурового оборудования. Разрушенный грунт вымывается под напором воды, которая может поступать как самотеком, так и при помощи специального насоса. Бурение скважин вращательным роторным способом используется для получения отверстий глубиной до 150 метров в твердом грунте. Правильно подобранное оборудование сделает скважины и в скальных породах.
Способы бурения скважин на воду. Анализ методов бурения артезианских и песчаных скважин
Cпособы бурения скважин на воду. Анализ методов бурения артезианских и песчаных скважин
Буровая скважина — это один из лучших способов обеспечения дома чистой подземной водой. Такая конструкция экономична и эффективна, прекрасная альтернатива централизованному водоснабжению не только для загородного дома, но и для садового хозяйства, а также водообеспечения земледелия. Обустроить скважину можно несколькими способами — рассмотрим основные из них. Процесс бурения скважины достаточно трудоемкий, поэтому навыки у исполнителей должны быть неплохие.
Способы бурения
Самыми востребованными являются следующие способы бурения скважин:
Для систем ЮНИЛОС нет принципальной разницы какая будет стоять у Вас система забора воды
Если глубина будущей скважины не превышает 25 метров, то ее вполне можно бурить вручную — производится такое бурение до тех пор, пока не будет достигнут водоупорный слой.
Более распространенным является роторный способ — он же вращательный. Так обустраивается большинство скважин на воду. Для роторного способа используются специальные установки и исключительно специальное оборудование.
Роторный метод универсален в своем роде — можно бурить скважину, в принципе, любой глубины. Также за счет большого диаметра бурения роторный метод позволяет создавать достаточно большие скважины.
Ударно-канатное бурение подразумевает, что разбивка грунта осуществляется с помощью падения с вышки тяжелого инструмента — забивной стакан.
Песчаные и артезианские скважины
Песчаные скважины характеризуются тем, что они неглубокие — малогабаритное оборудование может справиться с этой задачей за 1 — 2 дня. Осуществляется такое бурение с использованием специальных фильтров.
Артезианская скважина подразумевает подачу воды из очень глубокого источника залегания. Здесь уже нужны исключительно специализированные методы бурения — без них не обойтись. Малогабаритные буровые установки также могут справиться с данной задачей, но гораздо менее эффективно, чем крупногабаритное оборудование.
Артезианская скважина имеет очень много преимуществ, но есть один существенный недостаток: обычно вода из артезианских скважин имеет высокий уровень содержания железа, поэтому обязательно нужно позаботиться о системе очистки.
При использовании фильтров очистки ОБЯЗАТЕЛЬНО проконсулитруйтесь с нами ,так как сброс продуктов регенереации в системы ЮНИЛОС ЗАПРЕЩЕН!
Для этого устанавливаются фильтры, направленные специально на очистку от железных примесей. В остальном же у артезианских скважин только положительные характеристики. Несмотря на значительные затраты при строительстве, чистота воды себя полностью оправдывает.
Cпособы бурения скважин на воду.
Бурение скважины на воду (артезианская)
Схема бурения (чертеж схематичный)
Методы получения воды
Описание 2-х видов скважин
Способы бурения скважин на воду
Успех бурения скважины на воду и дальнейшей бесперебойной эксплуатации водозабора подземных вод зависит от нескольких параметров:
- гидрогеологические условия участка бурения;
- правильное место заложения скважины на воду;
- грамотный выбор способа бурения скважины.
На сегодняшнем рынке бурения Украины, и в Днепропетровской области, в частности применение нашли следующие виды бурения:
- роторный,
- ударно-канатный,
- колонковый.
Сразу оговоримся, что последний способ бурения используется слабо. Зато достаточно сторонников как ударно-канатного, так и роторного бурения.
Какой же способ бурения лучше?На самом деле, у каждого способа есть как преимущества, так и недостатки, являющиеся, как это часто бывает, продолжением этих преимуществ.
Ударно-канатный способ бурения скважин на воду.Преимущества этого способа бурения следующие:
- во все время бурения как сама скважина, так и проходимые водоносные горизонты (в том числе и целевой) остаются чистыми,
- легко отследить водоносность или водоупорность водоносных горизонтов,
- возможно по мере бурения последовательно опробывать все проходимые водоносные слои, и, если надо будет, вернуться к слою, пройденному раньше,
- в одной скважине можно достаточно быстро зафиксировать установившийся средний уровень соединенных горизонтов,
- в процессе бурения скважины по косвенным признакам можно судить о водообильности проходимого водоносного слоя,
- можно достаточно точно фиксировать проходимый разрез скважины,
- возможно бурение скважин больших начальных диаметров.
Недостатком является невысокая скорость бурения скважины. Данный способ бурения требует определенной сноровки для улучшения показателей скорости бурения. Другим недостатком является ограниченность по глубине бурения.
Роторный способ бурения скважин на воду.
Это способ бурения скважин на воду был изначально позаимствован из сферы бурения нефтяных скважин. Был позаимствован и получил очень широкое распространение. На рынке Днепропетровска и области он стал доминирующим.
Достоинства роторного способа бурения следующие:
- высокая скорость проходки скважины,
- требуется меньшее количество обсадных труб,
- можно бурить под обсадные трубы одного диаметра до нескольких сотен метров,
- более низкая стоимость скважины на воду.
Недостатком этого способа бурения является заглинизация проходимых водоносных горизонтов – глинистый раствор является частью технологического процесса, он как раз и предназначен для изоляции водоносных горизонтов, сохранения устойчивости ствола скважины в процессе бурения в мягких и рыхлых породах.
При этом способе бурения по окончании буровых работ требуется промывка скважины для разглинизации целевого водоносного горизонта и восстановлению его водоотдачи.
методов бурения скважин на воду | Lone Star Drills
Неудивительно, что бурение скважин на воду — древнее дело. Около 8000 лет назад первые колодцы были выкопаны вручную, чтобы обеспечить безопасный, чистый и надежный источник воды для самых ранних цивилизаций. Наша потребность в воде не изменилась, но с тех пор технология бурения скважин прошла долгий путь.В некоторых регионах мира выкопка колодца вручную по-прежнему является самым дешевым и наиболее практичным способом улучшить доступ к воде, особенно для одноразовых колодцев.Однако для подрядчиков и групп, желающих добавить или расширить свои возможности по бурению скважин на воду в долгосрочной перспективе, механическое бурение может предложить более быстрый и эффективный вариант.
При выборе оборудования для бурения скважин на воду следует учитывать две вещи: 1) Метод должен соответствовать геологии. 2) Рассмотрите затраты, как краткосрочные, так и долгосрочные. Для одной скважины ручные методы могут не стоить много, но могут ли ручные методы бурения справиться с почвенными условиями на вашем участке? И какова общая стоимость рытья нескольких колодцев? С другой стороны, варианты механического бурения скважин могут позволить выполнить работу быстро, но могут не укладываться в бюджет для операции, которая предусматривает поиск только нескольких скважин в год.
Давайте подробнее рассмотрим плюсы и минусы некоторых популярных методов ручного и механического сверления, чтобы определить, какой вариант лучше всего подходит для вашей работы.
Ручные методы
Для многих копание колодца напоминает человека в глубокой, илистой яме, пропустившего ведра с землей, и не без оснований. Копание вручную, вероятно, является самым старым и наиболее часто используемым ручным методом получения доступа к грунтовым водам, и это трудоемкая и грязная работа.
Как и другие ручные методы, в том числе шлам, ручное ударное бурение, приводная точка и ручное сверление, ручная выемка требует только простых инструментов и большого количества тяжелой работы, поэтому отдельные лица и сообщества так долго эффективно использовали эти методы. Как говорится, «не сломалось — не чини». И для районов с ограниченным доступом к тяжелому оборудованию или топливу эти методы по-прежнему являются жизнеспособным вариантом.
Плюсы:
- Требуются простые инструменты, доступные локально
- Может достигать глубины 230 футов (70 метров) или более в зависимости от метода и геологии
- Работа может быть выполнена быстро большими бригадами
Минусы:
- Высокий риск загрязнения поверхности
- Пробурить скальные породы или плотный грунт сложно или невозможно
- Большинство методов становятся нестабильными на глубине менее 33 футов (10 метров)
- Большинство методов требуют высокого уровня грунтовых вод
Возможно, самый большой недостаток ручного рытья колодцев заключается в том, насколько неэффективен процесс для нескольких колодцев.Установка до полудюжины скважин на одном участке может не обанкротиться, но многократный наем больших бригад может быстро сложиться. Кроме того, геологические препятствия и риск заражения с помощью ручных методов делают их менее привлекательными для подрядчиков и групп, стремящихся производить устойчивые скважины в нескольких регионах.
После рассмотрения плюсов и минусов, если ручное сверление кажется лучшим вариантом для вашего проекта, ручное ударное бурение, вероятно, является наиболее эффективным и широко используемым методом.Процесс заключается в многократном опускании тяжелого бурового долота, соединенного с тросом или кабелем, в отверстие, частично заполненное водой, чтобы разрыхлить почву и отколоть куски породы. Заостренное буровое долото и односторонний клапан в нижней части бурильной трубы могут быть добавлены для создания гибридной техники ударно-шламовой обработки для повышения эффективности. Ручное ударное бурение быстрее, чем другие ручные методы, способно проникать в породу (очень медленно) и легко герметизируется для предотвращения загрязнения. Однако механическое ударное бурение, механизировавшее ручной метод забивки скважины, является гораздо более эффективным вариантом для операций, которым требуется долгосрочное решение.
Механические методы
Если для ручного бурения требуются простые инструменты, большая рабочая бригада, упорный труд и терпение для выполнения работы, то для механического бурения используются двигатели, шестерни и топливо для прохождения скальных пород и твердых грунтов. Эти методы позволяют копать быстрее и глубже, чем ручные методы, и идеально подходят для подрядчиков и групп, которым требуется эффективное, высокоманевренное и простое в использовании оборудование. Для бурения одной скважины они могут быть неэффективными с точки зрения затрат, но для предприятий, стремящихся добавить бурение водяных скважин к своим услугам, инвестиции в правильную буровую установку для бурения водяных скважин для вашей операции могут обеспечить быструю окупаемость инвестиций и открыть новые возможности.
Существует несколько популярных методов, у каждого из которых есть свои плюсы и минусы, поэтому перед тем, как переходить к механической буровой установке, рассмотрите свои потребности и геологию вашего региона.
Jetting: При использовании этого метода насос выталкивает воду по бурильной трубе и из узкого сопла, чтобы создать струю воды, которая разрыхляет осадок. Вода за пределами бурильной трубы выносит шлам на поверхность в отстойник, вырытый рядом со скважиной. Затем насос возвращает воду обратно в трубу.Бурильная труба подвешивается к треноге и вращается вручную, чтобы отверстие оставалось ровным. В мелком песке этот метод может достигать глубины 197 футов (60 метров).
Плюсы:
- Требуется всего два человека
- Только инструменты — это насос, который может создавать достаточное давление, и труба
Минусы:
- Работает только с мягкими мелкозернистыми отложениями
- Сложная установка сантехнического уплотнения для защиты от загрязнения поверхности
Cable Tool: Это механизированная версия ручного ударного бурения.Тяжелое буровое долото прикрепляют к стальному тросу, поднимают и опускают в скважину. Шлам по-прежнему удаляется вручную с помощью желонки, и в скважине необходимо поддерживать уровень воды на несколько метров, чтобы шлам оставался взвешенным. Оборудование варьируется от базовой лебедки на салазках со штативом до сложного набора шкивов и барабанов с большой мачтой. Большие станки для канатных инструментов устанавливаются на прицепе или платформе грузовика и используют гидравлические двигатели для подъема и опускания мачты и вращения барабанов с канатом.Эти более крупные установки способны бурить на сотни футов в глубину практически в любых геологических условиях.
Плюсы:
- Использует наименьшее количество топлива
Минусы:
- Самый медленный механический метод
- Стальной кожух, необходимый для предотвращения обрушения скважины при работе с рыхлыми отложениями
- Может потребоваться дополнительное оборудование, такое как аппарат для дуговой сварки и резак для корпуса привода
Буровой станок для бурового раствора: Основная концепция бурового станка для бурового раствора аналогична технологии струйной обработки.Добавьте большое режущее долото, отрезки стальных бурильных труб с резьбовыми соединениями, двигатель для поворота и подъема бурильных труб и прочную мачту для поддержки трубы, и вы готовы к бурению вращающихся скважин. При вращательном бурении буровая установка также смешивает бентонитовую глину или другие материалы с водой для струйной обработки, чтобы улучшить ее способность поднимать шлам. Эта жидкость называется «буровой раствор», и именно она упоминается в названии метода.
Двумя основными категориями бурового роторного бурения являются: привод стола, когда вращающийся механизм около основания буровой установки поворачивает бурильную трубу, и привод с верхней головкой, когда ее вращает двигатель, прикрепленный к верхнему концу трубы.В обоих случаях верхний конец трубы прикреплен к подъемному механизму, который перемещает ее по мачте. У обоих типов буровых установок также есть вертлюг, прикрепленный к верхнему концу трубы, позволяющий закачивать буровой раствор по трубе во время ее вращения.
В зависимости от размера буровая установка может бурить до 3281 футов (1000 метров). Буровые установки LS100 и LS200 представляют собой буровые станки малого размера по сравнению с размерами буровых установок, но даже эти небольшие машины могут пробурить 8-дюймовую (20-сантиметровую) скважину на глубину 197 футов (60 метров).Для большей мощности на сложных почвах компания Lone Star разработала гидравлическую серию. LS300H + способен пробурить 6-дюймовую (15 сантиметровую) скважину на глубину до 300 футов (91,4 метра).
Плюсы:
- Буровой раствор сохраняет ствол скважины открытым, устраняя необходимость в приводных обсадных трубах
- Быстрее, чем кабельный инструмент и методы струйной обработки
Минусы:
- Бурение скальных пород возможно только с помощью более крупных установок
- Несколько двигателей потребляют больше топлива в час, чем буровая установка
- Большие буровые установки требуют вспомогательных транспортных средств для транспортировки воды и бурильных труб
Air Rotary: Механические элементы пневматического бурового станка аналогичны буровому станку для бурового раствора, включая возможность привода стола или верхнего привода для вращения трубы.Принципиальное отличие заключается в использовании сжатого воздуха для удаления шлама, а не бурового раствора. В пневматической роторной установке используются буровые коронки того же типа, что и в буровой установке, но она также может бурить с помощью забивного молотка. Он использует сжатый воздух для дробления породы и может очень быстро бурить. Большая воздушная роторная установка может пробурить более 1640 футов (500 метров) в правильных геологических условиях.
Плюсы:
- Самый быстрый метод бурения
- Более быстрая установка, чем другие методы
Минусы:
- Самый дорогой способ
- Наибольшее потребление топлива в час
- Требуются вспомогательные машины и большой воздушный компрессор
Как видите, вариантов бурения скважин на воду очень много.Метод бурения, который лучше всего подходит для вас, зависит от вашего геологического строения, вашей мускулатуры и вашего бюджета.
3 наиболее распространенных метода бурения скважин на воду
Если ваша собственность не расположена рядом с муниципальной системой водоснабжения, вам, вероятно, придется инвестировать в услуги по бурению скважин на воду. Специалисты из Advanced Well Drilling & Services в Тейлорсвилле, Юта, обнаруживают, что у их клиентов часто возникают вопросы о том, какой тип процесса бурения скважин будет использоваться на их территории.Ниже они обсуждают три типа сверления, которые они используют чаще всего.
3 Методы бурения скважин на воду в жилых и коммерческих помещениях
1. Роторное бурение
Одним из наиболее распространенных методов бурения водяных скважин является вращательное бурение, при котором используется долото, закрепленное на конце длинной бурильной трубы. Труба вводится в землю с помощью гидравлической системы, а буровое долото просверливается в водоносный горизонт, который будет питать вашу скважину. Часто буровой раствор используется для повышения эффективности процесса бурения скважин на воду и обеспечения устойчивости ствола после завершения бурения.
2. Бурение шнековых скважин на воду
Другой распространенной формой является шнековое бурение, которое особенно хорошо работает на песчаных участках. Этот метод часто используется для бурения верхнего слоя скважины перед завершением остального с помощью канатного инструмента. Шнековый бур переносит мусор на поверхность скважины, что значительно упрощает процесс. Однако, поскольку шнеки обычно используются в более песчаных районах, часто устанавливают обсадную колонну, чтобы предотвратить обрушение ствола скважины до ее завершения.
3. Кабельный инструмент для сверления
Также известный как ударное бурение, в этом методе используется тяжелая бурильная колонна, которая неоднократно опускалась в буровую скважину. Сверление канатным инструментом может быть более медленным методом сверления, но многие считают его предпочтительным, поскольку он дешевле и менее сложен в эксплуатации, чем роторное сверло. Сверло с канатным инструментом многократно поднимает и опускает буровое долото, прикрепленное к колонне, откалывая породу, песок и грязь, образуя суспензию, которая удаляется с помощью отбойного устройства.
Процесс бурения скважин на воду может быть сложным, поэтому, если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к профессионалам из Advanced Well Drilling & Services. Позвоните им сегодня по телефону (801) 572-8080 или посетите их онлайн, чтобы поближе познакомиться с их услугами по ремонту скважин и установке погружных насосов.
Методы бурения скважин на воду — буровые компании в удаленной Австралии
Способы бурения варьируются от простого копания с использованием ручных инструментов
до высокоскоростного бурения с использованием сложного оборудования.
Наиболее часто используемые методы кратко описаны ниже
для общей информации читателей, не имеющих опыта в области бурения.
Информацию о методах сверления и их применении см. В таблице ниже.
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Трос инструментальный сверлильный
Бурение с использованием тросового инструмента, также известное как ударное бурение, вероятно, является самым старым методом бурения. В основном это включает подъем и опускание бурового инструмента из прочной стали, подвешенного на тросе, до дна скважины.Этот процесс приводит в движение режущее долото, разрушая или измельчая пласт.
Измельченный материал образует суспензию при смешивании с водой, которая была добавлена в отверстие или естественно присутствует в нем. Скорость удара колеблется от 40 до 60 ударов в минуту, и из-за характерной левой свивки троса сверло поворачивается и ударяет по разным участкам забоя при каждом ударе.
Когда долото больше не может свободно проваливаться через смесь воды и бурового шлама, буровые инструменты извлекаются из отверстия.Трубчатая желонка, которая перемещается на отдельном канате меньшего размера, затем используется для сбора шлама и стружки и удаления их из скважины перед возобновлением бурения.
В кабельном или ударном бурении в основном выполняются три основных операции:
Бурение скважины долблением или дроблением породы, глины или другого материала ударом бурового долота
Удаление стружки желонкой по мере скопления стружки в яме
Забивание или продавливание обсадной колонны в стволе скважины во время бурения.
Из-за относительно низкой начальной стоимости и простоты используемого оборудования стоимость пробуренной единицы относительно невысока. Однако этот метод медленный, и, если учесть повышенные затраты на рабочую силу, обычно мало преимуществ перед более быстрыми методами роторного бурения при сверлении новых отверстий.
Установки для сверления канатного инструмента широко используются для ремонта, так как они:
Обычно легче роторной установки с эквивалентной глубиной
Легче установить над скважиной
Может также опускать и извлекать инструменты для более быстрого зондирования отверстия, чем с помощью роторной установки
Могут работать внутри обсадных колонн
Могут быстрее вставлять хвостовики обсадных труб из-за лучшего доступа к обсадным колоннам для завинчивания или сварки стыков.
Шнековое бурение
Сверла шнековые используются в основном для исследования почвы, а также для бурения в почвах и очень мягких породах. Механическая очистка отверстия устраняет необходимость в насосах или компрессорах. Типы шнеков включают:
Шнеки непрерывного действия, которые могут приводиться в движение любой роторной машиной с верхним приводом при условии, что она имеет соответствующий крутящий момент и медленное вращение.
При использовании непрерывных шнеков в глубоких отверстиях малого диаметра шлам поддерживается отверстием и выносится на поверхность за счет вращения винтовых лопастей.
Полые шнеки, состоящие из шнека непрерывного действия с полой центральной трубкой. Обычно они используются с пробкой долота, удерживаемой на месте вторичной внутренней колонной штанг, со шнеками, используемыми для бурения, как с обычным шнеком непрерывного действия, на требуемую глубину. В этот момент центральная пробка долота и колонна штанг извлекаются, что позволяет установить обсадную трубу до снятия лопастей шнека.
Короткоствольные и пластинчатые шнеки, в которые загружается стружка, а затем вынимаются из скважины.На поверхности шлам «откручивается» от шнека.
Ковшовые шнеки, в которых стружка собирается в ковш, поднимается на поверхность и выгружается через откидное дно ковша. Расширения добавляются по мере того, как дыра становится глубже.
Короткоствольные, пластинчатые и ковшовые шнеки используются для мелких скважин большого диаметра.
Техника вращательного бурения
Принцип, общий для всех роторных технологий, заключается в том, что буровое долото прикрепляется к концу полой бурильной трубы и вращается относительно дна скважины с гидроразрывом, копанием или соскабливанием, в зависимости от типа долота и природы. формации.
Методы роторного бурения сравниваются в таблице выше.
Пневматическое бурение
Метод вращающегося воздуха используется для бурения скважин в консолидированных или полутвердых пластах
, таких как песчаник или сланцы, которые являются самонесущими.
Шлам, образующийся в результате этого процесса, очищается циркулирующим воздухом, который поступает из компрессора и подается по бурильной трубе для выхода через долото. Рекомендуемая скорость в кольцевом пространстве должна поддерживаться для эффективного удаления шлама (см. Таблицу ниже).
Мощность компрессора, диаметр отверстия и размер бурильной трубы должны соответствовать
для обеспечения требуемых скоростей.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ (ОПТИМАЛЬНЫЕ) СКОРОСТИ ПОДЪЕМНИКА 9UHV) (СКОРОСТИ НАГРУЗКИ)
Отверстия можно просверлить, используя большой объем воздуха под высоким давлением.
Однако обычно используемое оборудование ограничивается глубиной ниже уровня воды.
Основным преимуществом метода вращательного воздушного бурения является то, что вода выдувается на поверхность, как только встречается водоносный пласт.Это позволяет бурильщику получать прогрессивную индикацию доступного водоснабжения и отслеживать любые изменения качества и количества воды по мере продвижения бурения.
Воздух используется в основном в консолидированных формациях. Вспенивающие добавки
иногда используются для увеличения пропускной способности возвратного воздуха наверху скважины.
Забойный ударный метод
В забойном ударном методе используется буровое долото с пневматическим приводом, которое эффективно сочетает в себе ударное действие канатного инструмента и вращательное действие вращательного бурения.
Пневматическое буровое долото можно использовать на стандартной роторной установке с воздушным компрессором высокого давления достаточной мощности. Он используется для быстрого и экономичного бурения средне- и очень твердых пород. Быстрое проникновение происходит в результате ударов, передаваемых воздушным поршнем непосредственно на долото. Непрерывная очистка ствола открывает для долота новый пласт
, и при повторном бурении старого шлама практически не тратится энергия.
Ударное бурение с забойным отверстием обычно является самым быстрым методом проникновения в твердые породы.Иногда для увеличения пропускной способности возвратного воздуха используются вспенивающие добавки. Забойные молотки используются для бурения твердых пород и позволяют пробивать скважины для воды
из трещиноватых водоносных горизонтов твердых пород.
Этот метод не эффективен для сверления рыхлых, рыхлых материалов.
Бурение с обратной циркуляцией — воздух (двухтрубный роторный воздух и забойный молот)
Для этого метода бурения воздух подается через двойную поворотную головку на роторной установке с верхним приводом и закачивается в кольцевое пространство двойной бурильной трубы к используемому долоту или молотку.Шлам возвращается на поверхность через внутреннюю трубу.
Этот метод обычно используется для отбора проб минералов с целью получения пробы незагрязненных пластов. Это не распространенный метод для водяных скважин; однако,
иногда используется для программ отбора проб воды.
Двухтрубные роторные воздушные буровые колонны большого диаметра позволяют вставлять обсадные трубы из непластифицированного ПВХ толщиной до 50 мм через внутреннюю трубу для создания контрольных отверстий.
Роторное бурение
При вращении бурового раствора в качестве циркуляционной среды используется буровой раствор (смеси воды, бентонитовых глин, полимеров и добавок).В системе вращающегося раствора буровой раствор или раствор закачивается вниз через бурильную трубу и выходит через сопла в долоте.
По мере того, как долото проникает в пласт, буровой раствор непрерывно циркулирует и удаляет шлам. Жидкость также служит для охлаждения и смазки долота. Затем буровой раствор течет вверх в кольцевом пространстве вокруг бурильной трубы к поверхности, унося с собой шлам во взвешенном состоянии.
На поверхности буровой раствор кондиционируется перед его рециркуляцией в скважину.Правильное кондиционирование бурового раствора помогает предотвратить проблемы в скважине.
Основной жидкостью, обычно используемой для роторного бурения, является вода, в которую могут быть добавлены специальные химические вещества и другие добавки для увеличения плотности или вязкости для улучшения поддержки ствола скважины. Жидкость также может быть взвешена для контроля артезианского давления.
Буровой раствор образует мембрану, которая препятствует прохождению потока через стенки скважины, а внутреннее давление бурового раствора обеспечивает структурную поддержку стенки скважины. Буровые растворы также используются для бурения глубоких отверстий, которые выходят за рамки возможностей воздушных компрессоров.
Техника полезна для буровых работ в мягких, рыхлых
пластах, глубоких стволах и стволах под давлением.
Бурение с обратной циркуляцией — раствор
В методе бурения с обратной циркуляцией, вместо циркуляции бурового раствора через трубу и вверх по ней, процесс обратный. Жидкость подается вниз через пространство между стенкой ствола скважины и бурильной трубой, откуда она затем закачивается вместе с шламом через полую часть трубы и затем выходит через нагнетательную трубу.
Особое значение имеет возможное использование легкого (почти прозрачного) бурового раствора для скважин большого диаметра, а не вязкого и тяжелого бурового раствора (как при обычном бурении с вращающимся буровым раствором), который иногда имеет тенденцию изолировать водоносные слои. образования. Однако для поддержания открытого ствола должно присутствовать значительное количество жидкости.
Этот метод используется для быстрого бурения скважин большого диаметра
в мягких породах, где встречается гравий.
Гравий можно выносить на поверхность через пустотелую бурильную трубу из-за чрезвычайно высокой скорости жидкости при ее всасывании всасывающим насосом.Стенки отверстия удерживаются на месте давлением жидкости на его стороны.
Звуковое бурение
Звуковое бурение — это относительно новый метод, в котором высокочастотная вибрация сочетается с вращением для продвижения бурильной штанги. Керновой цилиндр извлекается, и образец вибрирует в пластиковую гильзу или поддоны для керна. Этот метод является относительно непрерывным, и ненарушенные геологические образцы получают без использования буровых растворов или других потенциальных загрязнителей.
Этот метод лучше всего подходит для бурения рыхлых пластов,
, но его глубина несколько ограничена существующими технологиями.
Выбор метода бурения
Каждый из распространенных методов бурения имеет свои преимущества и недостатки (см. Таблицу 4.1 для руководства). Выбор метода бурения должен основываться на ожидаемых геологических условиях
и типе ствола, который будет построен.
Получите обратный звонок
от одного из наших экспертов по бурению скважин на воду
О нет…Эта форма не существует. Вернитесь на страницу управления формами и выберите другую форму.
|
|
|
|
Как работает установка для бурения скважин на воду?
За почти 40 лет работы Skillings & Sons в сфере бурения скважин мы обнаружили, что люди часто не задумываются о работе и технологиях, необходимых для создания надежного источника чистой питьевой воды с прекрасным вкусом.Хотя многие домовладельцы в Нью-Гэмпшире и Массачусетсе берут воду из частной скважины, скорее всего, им не пришлось нанимать подрядчика по строительству скважины, и их не было там, когда скважина была пробурена. Наблюдение за работой буровой установки может быть довольно впечатляющим; вот как это работает.
Как работает буровая установка?
Установка для бурения скважин — это крупногабаритное оборудование, которое необходимо доставить на площадку на грузовике и установить на месте, где должна быть выкопана скважина.Буровые установки представляют собой либо роторные бурильщики, которые сверлят землю круговыми движениями, либо «удочку», которая поднимает и опускает тяжелый груз с помощью техники, известной как «бурение с кабелем», для пробивки отверстий. В роторной буровой установке используется ряд коронок. Наиболее распространенными типами являются биты с длинным кабелем или стальные биты, которые вращаются по часовой стрелке, прокалывая землю и разрыхляя почву. При вращении долота камень выносится на поверхность. Токарное долото часто нагревается, поэтому для охлаждения бурового долота используется вода или грязь.
Цель бурения скважин — достичь водоносного горизонта или источника воды глубоко под землей, но не на этом бурение прекращается. Чтобы обеспечить достаточный запас воды и долгий срок службы скважины, компания по бурению скважин продолжит бурение ниже уровня грунтовых вод. Колодцы в коренных породах обычно имеют длину от 100 до 500 футов, но в некоторых случаях могут иметь глубину более 500 футов.
Установка обсадных труб скважин
Обсадные трубы представляют собой длинные трубы из стали или пластика, которые выстилают новую скважину, чтобы предотвратить обрушение во время бурения и загрязнение воды внизу.Между стенкой скважины и обсадной колонной имеется двухдюймовый зазор, называемый кольцевым пространством. Он заполнен гравием и покрыт цементом на последние двадцать футов до поверхности, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ с поверхности в колодец и разрушение источника воды, который его питает. Оболочки также помогают защитить колодец от замерзания в зимние месяцы.
В то время как некоторые компании, занимающиеся бурением скважин, устанавливают обсадную трубу во время бурения, другие могут также установить трубопровод отдельно после завершения бурения.
Поддержание чистоты источника воды
Чтобы предотвратить попадание мусора и других поверхностных загрязнений в водопровод на дне колодца, необходимо установить фильтры. Эти фильтры также предотвращают попадание более крупных частиц в водяной насос. После завершения бурения на дно обсадной колонны помещается экран. На дне колодца также используется гравий — естественная фильтрующая среда.
Опыт и технологии
Сотни лет назад бурение скважин означало копание вглубь земли с помощью лопаты и ведра до попадания в грунтовые воды.Сегодня существует ряд методов и методов, которые подрядчики по бурению скважин могут использовать, чтобы обеспечить домовладельцев надежным источником воды на многие годы.
Если у вас есть вопросы о бурении новых скважин или вам нужна информация о том, как улучшить поток воды из существующей скважины, позвоните в Skillings & Sons прямо сейчас.
Узнайте о частных колодцах
На этой странице:
Типы колодцев 1
Есть три типа частных колодцев с питьевой водой.
- Вырытые / пробуренные колодцы — это отверстия в земле, вырытые лопатой или обратной лопатой. Они облицованы (облицованы) камнем, кирпичом, плиткой или другим материалом для предотвращения обрушения. Вырытые колодцы имеют большой диаметр, неглубокие (глубина примерно от 10 до 30 футов) и не обсажены непрерывно.
- Забивные скважины сооружаются путем забивания трубы в землю. Забивные скважины непрерывно обсажены и неглубокие (глубина примерно от 30 до 50 футов). Хотя забивные скважины обсажены, они могут быть легко загрязнены, потому что они забирают воду из водоносных горизонтов у поверхности.Эти колодцы забирают воду из водоносных горизонтов у поверхности.
- Скважины пробуренные строятся ударными или роторно-буровыми машинами. Пробуренные скважины могут иметь глубину в тысячи футов и требуют установки обсадных труб. Пробуренные скважины имеют меньший риск загрязнения из-за их глубины и использования сплошных обсадных труб.
1. Описание скважин адаптировано из Геологической службы США, скважины с подземными водами (2016)
Компоненты скважины
2Ниже приведены описания основных компонентов частной водозаборной скважины.
- Обсадная труба представляет собой трубчатую конструкцию, размещаемую в скважине для обеспечения открытия скважины от целевых грунтовых вод до поверхности. Оболочка вместе с затиркой не допускает попадания грязи и излишков воды в колодец. Это помогает предотвратить попадание загрязняющих веществ из менее желательных грунтовых вод в колодец и их смешивание с питьевой водой. В некоторых штатах и местных органах власти есть законы, которые требуют минимальной длины оболочки. Наиболее распространенными материалами для обсадных труб скважин являются углеродистая сталь, пластик и нержавеющая сталь.Какой тип обсадной трубы можно использовать, часто диктует местная геология.
- Заглушки колодца размещаются сверху обсадной трубы колодца, чтобы предотвратить попадание в колодец мусора, насекомых или мелких животных. Заглушки колодцев обычно изготавливают из алюминия или пластика. Они включают вентиляционное отверстие для контроля давления во время откачки скважины.
- Грохоты для скважин прикреплены к нижней части обсадной колонны, чтобы предотвратить попадание слишком большого количества осадка в скважину. Наиболее распространенными фильтрами для скважин являются непрерывные щелевые, щелевые и перфорированные трубы.
- Адаптер без ямы — это соединитель, который позволяет трубе, по которой вода выходит на поверхность, оставаться ниже линии замерзания. Обеспечивает поддержание санитарной и морозостойкой герметичности.
- Струйные насосы — это наиболее часто используемые насосы для неглубоких скважин (глубина 25 футов или меньше). Струйные насосы устанавливаются над землей и используют всасывание для забора воды из колодца.
- Погружные насосы — наиболее часто используемые насосы для глубоких частных скважин.Насосный агрегат размещается внутри обсадной колонны скважины и подключается к источнику питания на поверхности.
Совет по водным системам имел более подробную схему компонентов скважины и другие учебные материалы для владельцев скважин
2. Описания компонентов скважин адаптированы из Национальной ассоциации подземных вод (2017)
Расположение и строительство скважины
Правильное расположение и конструкция колодца являются ключом к безопасности вашей колодезной воды. Колодец должен располагаться так, чтобы от него стекала дождевая вода.Дождевая вода может собирать с поверхности земли вредные бактерии и химические вещества. Если эта вода собирается рядом с колодцем, она может просочиться в него и потенциально вызвать проблемы со здоровьем. У Центра по контролю за заболеваниями (CDC) есть отличная веб-страница, посвященная хорошему расположению.
Соответствующее строительство скважины зависит от местных геологических условий и условий грунтовых вод. Ваше государственное агентство по лицензированию водозаборных скважин, местный отдел здравоохранения или местный специалист по водоснабжению может предоставить информацию о надлежащем строительстве колодца.Национальная ассоциация подземных вод (NGWA) предоставляет руководство по найму специалиста по водным системам, которое охватывает ключевые вопросы.
Убедитесь, что все бурильщики и установщики насосных колодцев, с которыми вы работаете, связаны и застрахованы. Если это требуется в вашем штате, убедитесь, что ваш подрядчик по подземным водам имеет лицензию и сертификат. Посетите Национальную ассоциацию подземных вод, чтобы найти сертифицированных подрядчиков по водозаборникам поблизости от вас. NGWA реализует собственную программу добровольной сертификации для подрядчиков.Это позволяет бурильщикам и установщикам скважинных насосов получить национальный сертификат обучения сверх государственных требований. Некоторые штаты фактически используют экзамены Ассоциации в качестве теста для получения лицензии.
Уникальный метод бурения, применяемый для разработки водяных скважин
Уникальный метод бурения, применяемый для разработки водяных скважин
ОБЗОР
Двухтрубный метод с обратной циркуляцией для разработки водяных скважин
Boart Longyear имеет многолетние контракты с крупнейшими предприятиями по добыче железной руды в регионе Пилбара на севере Западной Австралии (Вашингтон) на бурение водяных скважин в текущем и будущем шахты.
Парк двухтрубных буровых установок с заводнением и обратной циркуляцией (DTFR) компании Boart Longyear способен работать с обсадными колоннами диаметром до 28 дюймов, достигать целей глубокого бурения за счет мощного отката в 130 000 фунтов и монтироваться на высокомобильная платформа. В буровых установках используется замкнутая система циркуляции бурового раствора с собственным резервуаром для бурового раствора. Устанавливая водопонижающие скважины через DTFR, можно контролировать высокопродуктивные водоносные горизонты во время бурения, которые проблематичны для обычного бурения с буровым раствором или обычного воздушного бурения.
Метод DTFR отличается от других методов бурения тем, что буровой шлам возвращается на поверхность через бурильную колонну, тогда как при обычных операциях с буровым раствором или воздухом шлам возвращается в затрубное пространство.
Преимущества метода обращения ДТФР:
- Возврат резания происходит быстрее, чем при использовании обычного бурового раствора. Шлам не смешивается с кольцевым пространством, как в обычных буровых системах, что устраняет загрязнение и снижает размыв кольцевого пространства или расширение ствола скважины.Возврат резания через бурильную колонну означает, что потеря бурового раствора не остановит буровые работы, пока буровое долото остается погруженным. Циркуляция почти никогда не прерывается, и буровой раствор можно заменить во время бурения без остановки.
- Система бурового раствора представляет собой замкнутый контур. Благодаря использованию специального резервуара для бурового раствора и замены бурового шлама, DTFR значительно сокращает площадь бурения по сравнению с традиционными операциями по бурению буровым раствором. Пластовая вода не является проблемой во время бурения с почти нулевым расходом во время буровых работ, поэтому управление водными ресурсами не является проблемой. Буровой раствор
- DTFR циркулирует в затрубном пространстве в условиях атмосферного давления, что сокращает время разработки. Остаточный буровой раствор легко удаляется со стенки затрубного пространства во время разработки. В дополнение к более быстрому и полному удалению бурового раствора, количество сбросной воды, обрабатываемой на поверхности, уменьшается из-за сокращения времени разработки.
Основная статистика
- Отклонение отверстия менее 1%
- Один проход сверла для достижения заданной глубины
- Всего пробурено 2300 метров в районе Пилбара
- Завершены скважины на глубину 250 метров и обсажены эксплуатационными колоннами от 10 до 12 дюймов
Задача
Сократить время бурения и заканчивания, справиться со сложными грунтовыми условиями, сократить время разработки, управлять сбросом воды в действующих рудниках и завершить скважины на заданные глубины
Метод бурения Boart Longyear DTFR использовался для работы на действующих рудниках в районе Пилбара, где во время бурения сбрасывается большой объем воды, не мешая активным горным работам.
Исторически сложилось так, что обычное воздушное бурение или бурение с двойным ротором использовалось для создания скважин большого диаметра для подачи воды, водоотведения и нагнетания. Хотя эти методы могут обеспечить быстрое бурение, поддержание циркуляции и целостности ствола скважины может стать проблемой в условиях трещиноватости и рыхлого грунта. В результате потери циркуляции или обрушения скважины часто заканчивание заканчивалось на меньших глубинах.
Просверливание отверстия большого диаметра с использованием обычного воздуха или двойного ротационного воздуха также может привести к образованию огромного количества сбросной воды.Это проблема, потому что многие места бурения не могут сбрасывать воду в окружающую среду из-за проблем с качеством воды. Итак, вода содержится в гигантских отстойниках, вырытых параллельно буровой установке. Часто эти ямы быстро заполняются во время бурения, и операции необходимо останавливать, чтобы обеспечить слив. Благодаря DTFR отпадает необходимость в больших отстойниках, так как вода не сбрасывается во время бурения. Это огромное преимущество при работе в карьерах, где проблемы управления водными ресурсами могут прервать горные работы.
Решение
Уникальная ситуация требует уникального метода бурения
За год компания Boart Longyear пробурила 2300 метров для крупного оператора шахты в районе Пилбара с диаметром ствола 17.5 и 20 дюймов. Завершенные скважины достигли глубины 250 метров и были обсажены эксплуатационными колоннами от 10 до 12 дюймов.
В частности, при разработке одной выемочной водоотводящей скважины DTFR достиг глубины 144 метра с отклонением менее 1 процента во время бурения.
Геологическое строение включает полосчатое железо, мощные толщи рыхлой минерализованной руды и глинистые сланцы с прослоями твердого кремня. DTFR легко справился с такими меняющимися условиями грунта, и бурение не прекращалось ни на одном этапе из-за потери циркуляции.До использования DTFR в районе Пилбара существовало предположение, что трехконусное буровое долото, которое обычно используется для всех типов бурового раствора, не сможет справиться с твердыми породами, связанными с месторождениями железной руды. Эти опасения были быстро сняты с DTFR, который помог убедить других крупных производителей железной руды подписать многолетние контракты с Boart Longyear.
ВСТРЕЧАЙСЯ С АВТОРОМ Джейсон Лэмб Джейсон — U.S. Коммерческий директор с 20-летним опытом работы в горнодобывающей и буровой промышленности, 15-летний опыт работы в международной коммерции (Северная Америка) и 5-летний опыт работы в США. Имеет лицензии на водозаборную скважину в Калифорнии, Аризоне, Юте, Колорадо, Нью-Мексико, Вайоминге. , и Миннесота вместе с несколькими лицензиями подрядчиков. Он работал в совете Ассоциации подземных вод штата Юта в качестве президента и представителя подрядчика в течение 8 лет, а также в совете директоров горных штатов 4 года.Он был председателем отделения малого и среднего бизнеса штата Юта в течение 12 лет. Джейсон имел роскошь участвовать и / или работать над очень разнообразными, уникальными, а иногда и сложными проектами, которые никогда раньше не выполнялись. Он хорошо разбирается в множестве методов / процессов бурения, а также в уникальных буровых установках и вспомогательном оборудовании, которых просто нет в других частях мира. Его опыт варьируется от затопленного обратного и обычного бурения, как воздуха, так и бурового раствора, насосного оборудования, RC, двойного роторного, колонкового, горизонтального, направленного бурения и акустического.Некоторые из его особо выделенных проектов варьируются от предоформовочной скважины длиной 11 400 футов, вентиляционных шахт диаметром 60 дюймов, горизонтальных опреснительных скважин с отклонением на 14 градусов и водяных скважин для FOB в Афганистане. Он учился в колледже Кэрролла в Хелене, штат Монтана.
.