УДАРНО-КАНАТНЫЕ

БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ

Методы бурения на воду

Выбор метода бурения скважины на воду зависит от множества факторов:

Существуют следующие методы бурения на воду:

Ударно-канатное бурение

В основе этого метода лежит возвратно-поступательное движение бурового патрона. Для выемки породы из забоя используется вода. Шлам вынимают из скважины с помощью желонки.

В устойчивых формациях буровой патрон проходит расстояние в 1,5-3 метра, затем в забой загоняют обсадную трубу и извлекают оттуда шлам. Если порода рыхлая (в неустойчивых формациях), то сначала в грунт забивают обсадную трубу. Только после этого в работу вступает буровой патрон, после чего извлекают шлам.

Ударно-канатное бурение позволяет получать скважины глубиной до 300 метров и диаметром от 10 до 46 см. Верхнюю часть ствола скважины делают примерно на 10 см. шире, чем нижнюю часть. Кроме того, скважину цементируют, чтобы предотвратить проникновение шламовой воды в водоносный слой и заражение почвы, если таковое имеется. Глубина цементировки зависит от типа геологической формации.

Преимущества ударно-канатного бурения:

Недостатки ударно-канатного бурения:

Канатно-вращательное бурение

При канатно-вращательном бурении используется комбинация вращающегося бура и циркуляционной системы воды для извлечения шлама.

Буровой раствор поступает в ствол скважины по ударной штанге через промывочную насадку бурового долота. Давление насоса заставляет воду подхватывать частицы грунта со дна скважины и поднимать их по кольцевому межтрубному пространству на поверхность. Буровой раствор затем направляется по трубам в шламоотстойник и промежуточный отстойник, после чего снова направляется в скважину.

Канатно-вращательное бурение применяется для бурения скважин глубиной до 300 метров и диаметром от 8 до 60 см. Верхняя часть ствола скважины должна быть на 5 см. шире, чем основная часть. Цементирование верхней части ствола скважины обязательно, и его глубина зависит от типа геологической формации.

Преимущества канатно-вращательного бурения:

Недостатки канатно-вращательного бурения:

Гидравлическое бурение

В основе технологии гидравлического бурения лежит использование мощного потока воды для бурения скважины и очистки ее от отработанной породы. Здесь можно использовать то же самое буровое оборудование, что и при канатно-вращательном методе, исключив из установки вращающийся бур.

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.

Гидравлическое буровое оборудование позволяет бурить скважины глубиной до 15 метров и диаметром от 5 до 30 см. Обсадные трубы должны быть установлены до глубины как минимум 7,5 метров. Кроме того, требуется цементирование столба скважины хотя бы до 3 метров в глубину, чтобы защитить скважину от загрязнения с поверхности земли. Гидравлическое бурение возможно только в условиях рыхлых пород и лучше всего подходит для бурения скважин диаметром 10 см.

Вращательно-шнековое бурение

В данном случае в грунт «вкручивается» шнековый бур, либо вручную, либо с помощью привода. Известны 2 подвида вращательно-шнекового бурения:

  1. бурение с помощью бура-керноприемника большого диаметра
  2. бурение с помощью шнекового бурового станка

Ни тот, ни другой способ не подходят для бурения твердых горных пород. Если в процессе бурения бур наткнется на камень, буровую штангу следует извлечь из скважины, а затем достать камень с помощью специальных приспособлений (щипцов, крюка или грейфера). Кроме того, шнековый бур не может бурить насыщенный песчаный или другой рыхлый грунт. Такой способ бурения хорош для глинистых почв, поскольку в таком случае стенки скважины не осыпаются до установки обсадных труб.

Скважины, пробуренные с помощью шнекового бура, могут быть от 5 до 76 см в диаметре, и до 5-6 метров в глубину при ручном бурении и до 40 метров при машинном бурении.

Преимущества вращательно-шнекового бурения:

Недостатки вращательно-шнекового бурения:

Ударно-поворотное (перфораторное) бурение

В данной технологии применяется специальный наконечник обсадной трубы со скважинным фильтром на обсадной колонне, состоящей из ряда коротких труб. Наконечник «вгоняется» в землю вручную или приводом. Если наконечник устанавливается на дне более широкой неглубокой скважины, это дает возможность удерживать трубу в вертикальном положении при дальнейшем бурении.

Однако при забивании существуют и свои сложности:

Глубина скважины может достигать 10 метров при ручном бурении и 15 метров при машинном бурении. Диаметр скважины может варьироваться от 3 до 30 см. Струя воды из такой скважины довольно тонкая и слабая из-за маленького диаметра труб и фильтров.

Если воды, получаемой из скважины недостаточно, можно попробовать сделать следующее:

Преимущества ударно-поворотного бурения:

Недостатки ударно-поворотного бурения:

Копка колодца

Скважину-колодец можно копать вручную или экскаватором. Скважину укрепляют, часто крепления устанавливаются в процессе копки. Укрепляют в основном кирпичом, камнем, бетонными или железобетонными трубами. Такая обсадная колонна должна быть герметичной и не должна пропускать в скважину зараженные и сточные воды.

При сооружении глубокого колодца нужно создать вентиляционную систему.

Многие колодцы пересыхают во время засухи, поскольку они не достаточно глубоки.

Колодец не выкопать в плотной горной породе.