| Главная » Статьи » разное |
Какие есть методы бурения скважин на воду?
Какие есть методы бурения скважин на воду?Выбор метода бурения скважины на воду зависит от множества факторов:• от стоимости бурения • степени сложности выполнения работ • геологических условий • необходимого диаметра и глубины скважины • санитарно-эпидемиологических условий • предназначения скважины Существуют следующие методы бурения на воду: • ударно-канатное бурение • канатно-вращательное бурение • гидравлическое бурение • вращательно-шнековое бурение • ударно-поворотное (перфораторное) бурение • экскаваторная или ручная копка 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: • применяется для всех типов формаций • ударно-канатная технология бурения обеспечит вас хорошей скважиной с чистой, ничем не зараженной водой (если конечно вода не заражена изначально) • ударно-канатное бурение дешевле канатно-вращательного примерно на 30-50 процентов • буровой механизм довольно компактный, требует меньше дополнительных приспособлений и легко перемещается • ударно-канатное буровое оборудование удобно использовать в удаленных и труднодоступных районах • моторы ударно-канатной установки расходуют меньше энергии, чем моторы канатно-вращательной установки • требуется меньше воды на извлечение керна • во время загона обсадных труб в забой и извлечения шлама можно собирать данные о водоносных слоях и брать пробы воды Недостатки ударно-канатного бурения: • ударно-канатное бурение значительно медленнее, чем канатно-вращательное бурение • обсадные трубы вводят в ствол скважины в процессе 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: • успешно применяется для бурения скважин в рыхлом грунте • поскольку обсадные трубы загоняют в ствол скважины после окончания бурения, буру не приходится проходить эти препятствия • канатно-вращательное бурение значительно облегчает процесс установки гравийного фильтра Недостатки канатно-вращательного бурения: • не подходит для бурения горных пород - базальтовых, известняковых и т.п. • наличие бурового раствора значительно усложняет процесс распознавания керна 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: • в соответствующих формациях приводной шнековый бур может проходить до 12 метров в час • всегда видно, где находится водоносный пласт Недостатки вращательно-шнекового бурения: • шнековый бур хорош только при работе с глинистыми почвами • скважины, пробуренные этим методом, легко могут быть заражены, поэтому не рекомендуется использовать их как источники питьевой воды. 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: • удары могут быть слишком сильными, и можно повредить фильтр • использование кувалды для забивания труб может привести к их деформации • периодически трубу надо поворачивать ключом, чтобы не нарушалась сцепка обсадной колонны 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: • пробить еще несколько скважин и объединить их в единую систему • загнать фильтр глубже • достать трубы и пробить скважину в другом месте • достать трубы и поставить более крупный фильтр Преимущества ударно-поворотного бурения: • в благоприятных геоусловиях это самый простой, быстрый и дешевый способ бурения Недостатки ударно-поворотного бурения: • технология неприменима в условиях твердых горных пород (каменистых, скалистых почв, сцементированного песчаника, известняка и глинистых грунтов) • скважины нельзя цементировать, что увеличивает риск заражения воды вредными веществами | |
| Категория: разное | Добавил: ulia-panchenko (25.05.2012) | |
| Просмотров: 1575 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |