Бурение скважин сухим способом

Сухое бурение скважин

Под сухим бурением скважин подразумевается технология, в которой не используется прямая или обратная промывка. В результате получается не размытый водой ровный срез, из которого можно получить достоверные данные о породах, их составе. Именно поэтому часто используется такой метод в геологических изысканиях, в разработке месторождений.

Получил он также широкое применение в частном секторе для создания скважин на песок. То есть из водоносного слоя, расположенного обычно на глубине всего в несколько десятков метров. Малогабаритные самоходные установки можно использовать даже в труднодоступных местах. Выделяют разные виды сухого бурения скважины:

• Вращательное. Чаще всего используется шнековый способ, когда грунт достается из земли специальным транспортером, при этом не происходит раздробление элементов, так что промывка не требуется.
• Ударно-канатное. Отличается надежностью и невысокой стоимостью. Не требует больших затрат и широко применяется в области организации водоснабжения.
• Ударное на сплошных штангах. Есть три подвида, каждый из которых отличается особенности строения и областью применения. Используются по большей части для нефтяных скважин большой глубины и диаметра.

Для создания артезианских скважин на известняк используется уже метод с промывкой и роторными технологиями, хотя и здесь все зависит от глубины и ширины ствола. Специалисты компании «Спецтехника Лидер» подберут подходящий метод с учетом особенностей местности и ваших пожеланий.

Источник

Какая технология бурения скважин на воду лучше – способы бурения, различия, преимущества и недостатки

Главной сложностью при организации водоснабжения загородного дома является отсутствие централизованных магистралей. Чтобы решить эту задачу, применяют одну из технологий бурения скважин на воду.

Какой вариант бурения лучше

При выборе подходящей технологии в учет следует взять следующие факторы:

1. Присутствует ли на участке водоносный слой. Чтобы это определить, стоит внимательно понаблюдать за окружающей природой. Существует несколько признаков, которые указывают на близость к поверхности земли воды. Кроме того, есть специальные приспособления, позволяющие найти воду на участке.
2. Специфика состава грунта в данном районе. Подобную информацию могут предоставить местные гидрогеологические компании. Они также смогут подтвердить достоверность данных, полученных пользователем при исследовании участка на воду.
3. Необходимо вооружиться информацией о глубине залегания различных водоносных слоев. Дело в том, что на одном участке на разной глубине может находиться верховодка, грунтовые воды, межпластовые и артезианские горизонты.

Вооружившись этими данными, намного легче определиться со способом бурения скважин под воду на приусадебной территории.

Типы бурения

Есть несколько технологий, как бурить скважину на воду. Каждая из них имеет свою специфику реализации и область применения.

Роторная технология бурения

Обычно эта технология используется при поиске залежей нефти. Из-за роста популярности буровых скважин на воду ее стали применять для бытовых нужд. Для ее реализации необходимы мощные энергозатратные механизмы, позволяющие успешно преодолевать тяжелые и особо тяжелые грунты со скальными включениями. Также это касается сплошных известняков.

Вращающийся ротор разрушает породу на мелкие фрагменты. Далее промывочная жидкость выносит их на поверхность. Учитывая наличие в этой жидкости цемента, есть реальная угроза засорения плодородных почв на участке. Кроме того, готовую скважину необходимо долго промывать чистой водой, чтобы очистить ее от цементных частиц. Перед тем, как прочистить скважину, определяют наиболее эффективный способ очистки. Как правило, на небольших загородных участках роторный способ бурения скважин не применяют.

Гидроразмыв

Это самая простая в реализации технология бурения скважин под воду. Она реализуется методом размывки почвы внутри обсадной трубы: ее погружение происходит самопроизвольно, под собственным весом. Усилия необходимо прикладывать в самом начале работы, когда обсадная колонна еще не набрала нужную массу. Для этого ее проворачивают специальным ключом.

В состав комплекса для реализации гидроразмыва входят следующие узлы:

• Пара насосов. Один из них предназначен для подачи жидкости под давлением не менее 6 атм. С помощью второго устройства отработанную воду откачивают обратно в накопительный бак.
• Бак. Его объем подбирается в зависимости от параметров скважины. Имеется в виду диаметр, вместительность и глубины скважины.
• Гидромонитор. Речь идет о шланге, оснащенной металлической насадкой. Оптимальный диаметр выходного отверстия – 20 мм.

Для расчета объема бака используют формулу V = Rобс 2 (см) х 3,14 x H(см). Здесь V – объем бака, R – внутренний радиус обсадной трубы, 3,14 – число пи. К примеру, если скважина имеет диаметр 273 мм (максимальное значение для бурения скважин на воду по технологии процесса гидроразмыва), то оптимальный внутренний диаметр обсадки будет 260 мм (радиус 13 см). За глубину скважины можно взять 15000 см. Подставив эти значения в формулу, получают V= 132 х 3,14 х 1500 = 756000 см 3 (или 756 литров).

Реализация этой технологии предусматривает постоянное присутствие воды в баке. Для приводимого выше случая достаточно будет емкости объемом 2 м 3 . На среднем дачном участке использование такого бака не повлияет на уровень комфорта: как правило, подобные емкости входят в состав полива огорода.

1. Забуривание. Для этого используют обычный садовый бур. Важно, чтобы его диаметр превосходил сечение обсадной трубы на 30 – 40 мм. Для забуривания достаточно пройти вглубь на 1,5 метра.
2. Монтаж первого модуля секции обсадной трубы. Его вставляют в забуренное углубление.
3. Подключение гидромонитора. Его вводят внутрь обсадной трубы, что обеспечит оптимальный напор подаваемой воды. На начальной стадии размывки требуется проворачивание обсадной трубы по часовой стрелке, для чего используют специальный ключ.
4. По ходу реализации процесса необходимо делать паузы для монтажа следующего модуля обсадки.
5. По мере накопления воды ее откачивают в бак, используя один из двух насосов.

Слабая сторона этой технологии – возможность использования исключительно на песчаных и супесных почвах. Кроме того, методом гидроразмыва можно пробурить скважину не глубже 15 м. Максимальный зафиксированный результат – 20 м.

Ударный метод

Этот способ относится к сухому бурению скважин на воду. Впервые его применили в Китае.

Ударный способ реализуется таким образом:

1. Выкапывают в грунте ствол глубиной примерно 1,5 метров. Оптимальные размеры – 1,5х1,5 м.
2. Посредине выборки забуривают место под первый модуль обсадной трубы глубиной 2 м.
3. Монтируют буровую вышку. Она имеет вид треноги высотой от 3-х м. На ее точные параметры влияет длина обсадных модулей (максимальное значение – 6 м).
4. Вводят ударный модуль в отверстие обсадной трубы и отпускают в свободное падение. Взаимодействуя с породой, она начинает активно разрушать породу. Измельченный грунт оказывается внутри полости ударной части. Для большей эффективности конец ударника оснащают специальными зубьями.
5. Внутри ударной трубы имеется клапан. Он пропускает измельченную породу внутрь, и не дает ей высыпаться во время очередного подъема. При работе на глинистых влажных грунтах насадной стакан обычно снимают, т.к. влажная глина начинает налипать на его стенки. Согласно правилам бурения скважин на воду, чистку ударника нужно проводить после прохождения каждого метра породы.

Профессиональные буровые бригады комплектуются несколькими моделями ударников. Это дает возможность работать без остановки на грунтах различного типа. Ограничения распространяются только на скальные породы. Изготовленные ударным методом скважины отличаются высоким качеством, что объясняет его повсеместную распространенность.

Шнековый способ бурения скважин на воду

Популярность этого способа бурения скважин под воду объясняется его высокой эффективностью и простоте реализации. Шнековая технология основывается на сверлении породы вращающимся приспособлением. Роль режущей кромки сводится к разрушению грунта по направлению движения. После этого он в измельченном состоянии выносится на поверхность спиральным шнеком. Следует сказать, что наверху оказывается только 40-50 % породы: остальная часть материала уходит на уплотнение стенок. Как результат, дополнительная обсадка стенок в этом случае не требуется. Обсадную колонну вводят внутрь шахты по окончанию процесса.

Недостатками шнекового метода является трудности с использованием его на песчаных и других сыпучих почвах. Кроме того, пробурить шахту глубже 50 м этим способом не получится. Для дальнейшего заглубления приходится время от времени поднимать инструмент на поверхность для очистки. Для бурения применяют целый ряд приспособлений.

Есть также интересный вариант с ручным изготовлением скважины на верховодку. Для этого в продаже имеется несколько моделей портативных буровых станков, позволяющих сооружать скважины глубиной до 50 м, при условии наличия на участке легких и средних грунтов (кроме песчаных). Данные приспособления очень популярны среди дачников и владельцев загородных домов. Для разового использования ручной станок можно арендовать. При этом важно понимать, что работы по бурению скважин на воду артезианского типа выполняются совсем другим оборудованием.

Перфоративный способ

Для изготовления скважины здесь используется специальное копье, которое забивается в землю посредством бабки или штанги. Чаще всего методом перфорации обустраиваются абиссинские колодцы, где откачка воды осуществляется ручным насосом. Благодаря небольшому диаметру шахты и высокой скорости достижения результата эту технологию часто выбирают для самостоятельной реализации.

Итоги

Источник

Сухое бурение скважин

По назначению бурение скважин подразделяется на разведочное и эксплуатационное.

По способу прохождения бурового инструмента через породы различают ударное и вращательное бурение.

При прохождении пород буровой инструмент накапливает грязь, которую необходимо счищать.

По механике очистки бурового инструмента бурение бывает двух видов: с промывкой забоя и сухое.

Бурение с промывкой можно применять очень широко, практически на всех видах пород, в отличие от сухого. Зато сухой способ бурения в результате дает очень ровный, практически идеальный разрез.

Виды и подвиды сухого бурения скважин

1. Зондирование. Это самый простой способ бурения неглубоких скважин небольшого диаметра. Осуществляется зондирование при помощи щупа – круглого стержня, снабженного механизмом для забора образцов породы. Зондирование применяется, как правило, для разведки месторождений в мягком грунте. Щуп загоняется в породу ударным способом, затем проворачивается, чтобы взять образцы, и вынимается на поверхность.
2. Ручное вращательное сухое бурение. Этот тип применяется в породах низкой и средней твердости (на твердых породах бурение осуществляется ударным способом). Прохождение пород осуществляется при помощи буров, которые на вращаемых вручную штангах опускаются в скважину. Устройство бура позволяет разбивать породу, разрыхлять ее и выносить на поверхность. Для этого вида бурения применяются различные типы буров в зависимости от типа породы и других факторов.
3. Ударное сухое бурение на сплошных штангах. Этот вид бурения имеет три подвида:

• Бурение на непрерывных штангах применяется на неглубоких скважинах небольшого диаметра, как правило, оно используется как вспомогательный тип бурения для прохождения участков твердых пород. Рабочий инструмент при бурении – долото, удаление с него буровой грязи происходит при помощи специальной желонки, которая спускается на канате.
• Канадское бурение – также известно как бурение с ясом. Яс помещается между долотом и штангами. Этот способ широко применялся при бурении нефтяных скважин в Канаде, Восточной Европе, на черноморских месторождениях. Этот тип позволяет бурить скважины глубиной до 1000 м и более.
• Бакинское бурение – бурение на штанге со свободно падающим инструментом. Назван способ по месту, где был применен впервые – в Баку в 1871 год его использовали для создания первых скважин по добыче нефти. Особенность способа – применение фрейфала, благодаря которому сочленение долота и штанги становится подвижным, что позволяет выключать штангу во время опускания долота.

Ударное канатное бурение. Этот способ также имеет название Пенсильванский по месту наиболее широкого применения, хотя изначально он был разработан в Китае и только в начале 19 века вывезен в Европу. Для него характерно, что долото опускается в скважину на стальном или пеньковом канате.

Преимуществом сухого бурения скважин является ровный, не размытый водой срез, который позволяет взять чистые пробы и получить наиболее достоверные данные о составе пород. Это особенно важно при исследованиях и разведке, однако сухой способ бурение применяется не только в разведочных работах, но и при разработке месторождений.

Больше о видах и подвидах сухого бурения скважин можно узнать на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Источник