Все о современных технологиях бурения скважин на воду

Технология бурения скважин на воду (под воду)

Для того чтобы обеспечить полноценное автономное водоснабжение загородного дома, дачи или приусадебного участка производится бурение скважины.

В зависимости от особенностей технологического сопровождения и геологических особенностей грунта, производится выбор технологии бурения скважин водой.

Высокоскоростное роторное бурение скважины в процессе

Исходя из особенностей технологии бурения скважины водой, глубина ее может достигать 150 метров. Некоторые технологии бурений скважины водой позволяют создавать скважину глубиной в 10 метров.

Какие есть виды скважин на воду?

Прежде чем начать бурение, следует учесть, что каждая отдельно взятая технология бурения скважин на воду определяется типом создаваемой скважины.

Современные технологии бурения ориентируются, в первую очередь, на то, какой вид скважины будет наиболее подходящим для той или иной местности.

Технология строительства скважин подразумевает, что большинство объектов пронизывают первый водоносный горизонт и доходят до первого толстого пласта, залегающего под землей песка.

Технология бурения скважин на воду при наличии качественного бура рунного типа и бензобура, позволяет без особых затруднений произвести бурение такого объекта своими силами.

Обратите внимание

Типичные скважины фильтровального типа представлены в виде аналога обычного колодца. Через всю ее глубину попадаются линзы с водонасыщенными слоями песка и пласты глины.

В таких слоях нет быстрого перемещения и течения подземных вод, вода в линзах собирается посредством капиллярного метода. Как уже упоминалось выше, новые технологии бурения ориентируются на разновидности скважин.

Трубчатый абиссинский колодец сооружается с ориентировкой на глубину в 8-12 метров. Его отличие от обычного колодца заключено в том, что в воду не проникают загрязняющие частицы пыли, грязи и других чужеродных элементов.

Начальный этап шнекового бурения скважины

Сама конструкция представлена в виде трубы, на конце которой находится перфорированный участок, который снабжен обмоткой из металлической сетки, выполненной с применением нержавеющей стали.

Перфорированные элементы монтируются на тех участках, где присутствуют крупнофракционные виды песков с примесями гальки. Из такого источника можно наладить водозабора с одновременным применением двух добывающих точек.

Скважина артезианского типа бурится с ориентировкой на большую глубину. В большинстве случаев она составляет 150-200 метров, и напрямую зависит от глубины залегания известняковых слоев. Такая скважина может обеспечивать питьевой водой сразу несколько загородных домов в течение более чем 50 лет.

Источник: https://byreniepro.ru/vidy/bureniya-skvazhin.html

Технология бурения скважины под воду

Если вы собрались оборудовать свой загородный дом автономным водоснабжением и обзавестись скважиной, то необходимо ознакомиться с технологией бурения. Это позволит сберечь много времени при поиске бурильщиков и средств в процессе самого бурения.

Поэтому далее мы рассмотрим существующие технологии бурения скважин на воду и ознакомимся с их особенностями.

Виды технологий бурения

При устройстве системы водоснабжения в частном доме, как правило, применяют одну из трех технологий бурения:

Отличие этих технологий заключается в способах разрушения породы внутри скважины, а также в способах извлечении грунта на поверхность. Естественно, в зависимости от технологии, зависит и набор необходимого оборудования .

Зачем заказчику нужно знать эти технологии? Это даст понимание, каким образом будет буриться скважина, какое для этого будет использовано оборудование и сколько на это уйдет времени. Кроме того, от типа технологии зависит цена работ, а также качество конечного результата.

На фото — бурение скважины шнековым способом

Шнековый метод

Наиболее дешевым и простым вариантом является шнековое бурение. Поэтому большая часть малогабаритных буровых установок основаны именно на этой технологии.В ее основе лежит обычный Архимедов винт (шнек), при помощи которого выполняется извлечение грунта на поверхность.

Чтобы легче было представить данный метод, следует вспомнить как рыбаки бурят отверстие во льду.Данным способом можно бурить скважины глубиной не превышающей 10 метров.

Особенностью данного метода является возможность выполнения отверстия только в относительно сухих и мягких грунтах. Если на глубине оказываются твердые породы или плывуны, то выполнять дальнейшую работу шнековым способом невозможно.

Схема устройства скважины

Важно

Надо сказать, что технология бурения скважин под воду шнеком обычно используется частными «бурильщиками», которые имеют малогабаритные установки. Как правило, найти организации, которые занимаются предоставлением таких услуг, не составляет труда.

Обратите внимание! Для выполнения скважины, не достаточно просто пробурить отверстие в грунте. Еще необходимо хорошо защитить водоносный слой от верховодки, как того требует инструкция.

Поэтому, несмотря на то, что сам процесс не представляет собой ничего сложного, квалификация исполнителей очень важна.

Установка для роторного бурения

Роторный способ

Технология бурения скважины под воду роторным способом, на сегодняшний день, является наиболее распространенной. Для выполнения отверстия в грунте данным способом используется бурильная труба, внутри которой расположен вращающийся вал с долотом на конце.

Нагрузку на наконечник передает гидравлическая установка. Данный способ привлекателен тем, что позволяет выполнять бурение практически на любую глубину, вне зависимости от типа породы.

Грунт вымывается путем постоянной промывки скважины бурильным раствором.

Раствор может подаваться двумя способами:

  • Насосом внутрь бурильной трубы, в этом случае грунт с раствором выходит самотеком в затрубное пространство.
  • Самотеком в затрубное пространство, при этом раствор с породой выкачиваются из бурильной трубы принудительно.

Долото для буровой установки

Надо сказать, что второй способ, который называется обратной промывкой, качественнее вскрыть водоносный слой, благодаря чему скважина будет иметь больший дебет. Однако, данный метод более трудоемкий и требует более сложное оборудование, соответственно и стоит значительно дороже.

Поэтому выбор технологии зависит, в данном случае, от вашего бюджета и необходимого количества воды. Как правило, если необходимо обеспечить водой одно домовладение, то вполне достаточно и бурения с прямой промывкой.

Теперь рассмотрим данную технологию поэтапно:

  • В первую очередь заглубляется в грунт долото большого диаметра.
  • Затем долото вращается от воздействия ротора, который приводится в движение двигателем.
  • Между бурильными трубами и долотом устанавливают утяжеленные трубы, которые придают дополнительную нагрузку.
  • В процессе работы, грунт удаляется напором жидкости от бурового насоса.
  • Завершив бурение первого участка почвы, в ствол вставляется обсадная труба, чтобы внутрь скважины не обсыпались верхние слои грунта.
  • Для устойчивости, пространство между почвой и первой обсадной трубой заполняется раствором.
  • Затем продолжается бурение долотом меньшего размера, после чего погружается более узкая обсадная труба.

Выполнение скважины ударно-канатным методом

Ударно-канатный способ

Данная технология бурения скважины для воды является самой старой, медленной и трудоемкой. Однако, качество такой работы- самое высокое. Суть ее заключается в том, что порода разрушается путем дробления мощным тяжелым снарядом, который вначале поднимается на определенную высоту, после чего резко опускается.

В результате снаряд разрушает грунт своим весом, который умножается на коэффициент свободного падения. Разрушенная порода вынимается из ствола при помощи желонки. Если грунт мягкий, то, как правило, желонка и долото объединены в один снаряд.

Основным достоинством такого бурения является то, что оно не требует применения бурильного раствора или воды. Благодаря этому имеется возможность вскрыть водоносный горизонт более точно и тем самым обеспечить максимально долгий срок службы скважины и максимально возможный дебет. Как правило, скважины выполненные таким способом служат более 50 лет.

Основным же недостатком данной технологии, для заказчика, является высокая стоимость услуг.

Помимо того, что этот способ трудоемкий сам по себе, в процессе работы возникает необходимость изолировать все вышерасположенные водоносные слои.

Другими словами, сколько в скважине водоносных горизонтов и плывунов, столько необходимо использовать и обсадных труб,а это дополнительные затраты на материал и работу специалистов.

Схема расположения водоносных горизонтов

Какой технологии отдать предпочтение

В действительности, выбора у заказчика не так уж и много, особенно если условия на участке не позволяют воспользоваться шнеком. Ударно-контактный метод практически полностью вытеснен с рынка роторным бурением, которое, скорее всего, и придется использовать.

Однако, поинтересоваться технологией необходимо хотя бы для того, чтобы определиться в адекватности стоимости услуг. Если же условия грунта подходящие и водоносный слой расположен не глубоко, то гораздо выгодней воспользоваться шнековым методом.

Самостоятельное бурение скважины

Можно ли выполнить скважину самостоятельно

Пробить скважину вполне возможно и своими руками, вопрос заключается лишь в том, сколько это отнимет у вас времени и сил, а также, насколько качественно получится изолировать ствол от верхних водоносных слоев.

Зачастую застройщики недооценивают сложность работ, в результате чего получается либо «вода из лужи», добытая с большой глубины, либо заканчивают работу специалисты. При этом, бурильщикам приходиться платить практически полную стоимость, как будто работу они выполняли «с нуля».

Поэтому, перед принятием решения о самостоятельном выполнении работы, необходимо:

  • Детально изучить технологию бурения;
  • Разобраться, какое понадобиться оборудование и расходные материалы;
  • Убедитесь в том, что на вашем участке можно выполнить скважину малогабаритной буровой установкой.

Малогабаритные установки бывают двух типов:

  • Шнекового типа – как правило,эти установки самодельные.
  • Ударно-канатного типа — установки могут иметь электрический двигатель или силовой агрегат внутреннего сгорания. Это важно, если на участке не проведено электричество.

Совет! Менее требовательной к грунту и более простой считается установка для бурения ударно-канатным способом.

С ее помощью можно пробурить скважину практически в любом грунте.

Все существующие технологии бурения скважин кардинально отличаются друг от друга, однако, если работой занимаются профессионалы, то каждая из них позволяет добиться желаемого результата. При этом отдавать предпочтение той или иной технологии следует в соответствии с собственными финансовыми возможностями, условиями грунта и глубиной расположения водоносного горизонта.

Дополнительную информацию по данной теме можно получить из видео в этой статье.

More from my site

  • Технология бурения скважин: описание основных способов
  • Способы бурения скважин на воду: обзор существующих вариантов инженерной гидрогеологии
  • Инструмент для бурения скважин – разновидности и особенности использования
  • Малогабаритная установка для бурения скважин – особенности конструкции
  • Оборудование для бурения скважин – от ручных приспособлений до гусеничных механизмов
  • Как сделать самодельный бур для бурения скважин для мягкого грунта

Как производится бурение скважин на воду: технология процесса

Скважина для добычи воды представляет собой довольно сложное сооружение. Многих сегодня интересует бурение скважин на воду: технология процесса, инструменты и оборудование для выполнения работ. Качество воды из скважины или колодца зависит от их конструкции. От качества выполненных работ зависит срок эксплуатации.

Как пробурить водяную скважину

Перед бурением скважины на воду необходимо выбрать для нее место. Это должен быть участок земли с примерными размерами 4х12 м. Если дом еще не построен, то лучше выбрать место в будущем подвале. Если дом уже поставлен, то бурить лучше поближе к фундаменту.

К месту проведения работ нужно обеспечить проезд бурильной установки и автомобиля-водовоза. На расстоянии примерно 2 м от места расположения бура не должно быть никаких электрических проводов. Подобных мер требуют общие правила проведения бурения скважин под воду.

Читайте также:  Как устроена ручная помпа для откачки воды?

Способов бурения существует несколько. Но при любом из них должны выполняться следующие операции:

  • измельчение породы;
  • выемка измельченной земли наружу;
  • укрепление стенок скважины.

Как происходит измельчение породы? Делается это с помощью специальных породоразрушающих приспособлений. Это может быть взрывная энергия, электрическая или термическая. Но все эти виды применяются довольно редко. Гораздо чаще пользуются другими: шнеками, стаканами, ручными бурами.

Вынимают грунт наружу следующими способами:

  • гидравлическим;
  • механическим;
  • пневматическим;
  • комбинированным.

Гидравлический способ производится водой, раствором глины или другой технической жидкостью. Механический — с применением специальных буров, шнеков, желонок. При пневматическом методе измельченная порода удаляется сильной струей сжатого воздуха. При комбинированном способе пользуются несколькими из этих способов.

Крепление стенок скважины на воду технология рекомендует осуществлять металлическими обсадными трубами. Чаще всего это цельнотянутые трубы на резьбовом или сварном соединении. Применяются изредка и другие варианты. Но не рекомендуется использовать нержавеющую сталь (очень дорого!) и оцинкованный металл.

Совет

При выполнении бурения скважины на воду часто используют промывку. Это способ, при котором в скважину подается вода с помощью насосов. Она затем вместе с измельченной породой поднимается и отстаивается в специальном отстойнике. По осевшей породе бурильщики определяют разрез участка. Вода затем делает новый круг. Поднимающийся раствор глины упрочняет стенки и не дает им обвалиться.

Процесс бурения скважины подразумевает последовательную ее обсадку трубами. Завершается бурение скважин на воду их прокачкой, которая ведется до того момента, пока не пойдет совершенно прозрачная жидкость.

Способы бурения на воду

Технология бурения скважины под воду позволяет вести работу несколькими способами:

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Шнековое бурение скважин — самый распространенный и доступный способ. Шнек в виде винта входит в почву и разрыхляет ее. Бурить можно только сухой и мягкий грунт. Шнеки совершенно не годятся для плывунов.

Этот инструмент разрушает породу и поднимает ее в скважинное устье. Шнеки бывают диаметром от 60 до 800 мм. Бурить ими можно до глубины 60 м, иногда и до 100 м.

Шнековое бурение скважин невозможно на скальных грунтах.

Роторный способ — это непрерывное действие инструмента, который называется ротором. Он постоянно вращается. Порода вымывается глинистым раствором. Этот способ сравнительно дешевый и достаточно быстрый. Но в холодную погоду он требует утепления системы, по которой циркулирует вода. Бурение осуществляется с помощью машин:

УРБ-2А2 способна пробурить почву до глубины 55 м, УРБ-2,5 — до 300 м, а УРБ-3АМ — до 500 м.

Ударно-канатный способ является самым трудоемким. Но его не стоит забывать, так как он самый качественный. Порода разрушается после удара тяжелого предмета. Это особой формы заостренный стакан из стальной трубы. Он падает с высоты, ударяется о почву, забирает разрушенный грунт и поднимается. Наверху стакан чистят и снова бросают вниз.

Сама бурильная установка может быть сделана своими руками из труб или из бревен в виде треугольного конуса. Этот конус оборудован лебедкой с тросом.

Технология бурения скважин на воду не требует использования глинистого раствора. Но установка обсадных труб должна проводиться своевременно. Такой установкой можно пробурить диаметр 10-30 см.

Обратите внимание

Но глубина не может превышать 10 м. Для бурения можно применять установки УКС-22М2, УГБ-50, УГБ-1ВС.

Ручной способ используется довольно часто. При нем пользуются забивными трубами или шнеком. Трубы разрезают на куски длиной примерно 2-3 м. На концах их нарезается наружная резьба. На нижний конец трубы наваривается наконечник.

Он имеет вид конуса, диаметр которого на 1 см больше диаметра трубы. Над наконечником 60-100 см трубы просверливается через 5 см сверлом диаметром 6 мм. Это будет своеобразный фильтр. По мере заглубления трубы она удлиняется с помощью муфт.

Но проще поступить другим способом. Нужно для работы приготовить:

  • различные буры;
  • штанги;
  • трубы для обсадки;
  • лебедку;
  • бурильную вышку.

Если скважина не будет очень глубокой, необходимость в вышке отпадает. Процесс выполнения работ довольно прост. Нужно выкопать ямку глубиной около 50 см, установить бур и начать его вращать. Работать лучше вдвоем. Через каждые 50 см бур вынимают из земли и чистят его. Метод этот стоит дешевле остальных, но имеет ограничения по глубине.

Заключение

Технология бурения скважин на воду подразумевает разрушение породы, очистку ствола, укрепление стенок и окончательное оборудование скважины трубами, фильтрами, насосами и кранами для забора питьевой воды. Процесс бурения скважины может быть разным.

Глубокие шурфы выполняются с помощью вращательной технологии бурения скважин. Часто пользуются шнековым бурением: технология его довольно проста и применяется на личных участках.

При скорости вращения шнеков 250 оборотов в минуту весь процесс происходит довольно быстро.

При любой технологии бурения скважин применяется обсадка специальными трубами для защиты стенок от обвала и от проникновения грязной воды из верхних водоносных слоев.

Неглубокие скважины можно получать ударно-канатным способом. Хорошо работает ручной метод. Любое бурение заканчивается закрытием верха водоносной скважины специальным оголовком. Через него пропускаются необходимые провода, шланги и трубы для доставки воды в дом.

Смотрите также

  • 22.06.2016 Домашнему мастеру: бурение скважин на воду своими руками

Источник: http://rusbyr.ru/tehnologiya-bureniya-skvazhiny-pod-vodu.html

Скважина на воду, видео

Различие нескольких технологий проходки скважин, базируется на методах разрушения пород и способах ее извлечения. Отличается и оборудование, используемое при том или ином бурении. Нелишне знать и понимать, как будет осуществляться проходка ствола, какой установкой, сколько времени. Ведь, именно технология определяет окончательный результат и стоимость выполненной работы.

Технологии бурения скважин на воду:

Шнековое бурение скважин

Простым, доступным и дешевым вариантом принято считать шнековое бурение. Этот способ основан на использовании шнека, так называемого, винта при вращении которого, последний вгрызается в землю.

Отличительной особенностью этой технологии, считается возможность работать в сухих и мягких грунтах, а в стволах до 10 метров без использования бурового раствора. Между тем, способ не позволяет работать в скальных породах и плывунах.

Процесс бурения шнеком сопровождается разрушением породы в забое и транспортировкой ее на устье. Способ применяется для глубины до 50, изредка до 100 метров и диаметром от 60 до 800 мм.

Важно

Этот тип проходки ствола отличается и тем, что при подъеме шнека происходит и закрепление стенок скважины. Обсадная труба погружается вслед за шнеком, упреждая стенки от осыпания, особенно, песчаной породы.

Достоинства шнекового бурения

Преимуществом способа бурения является простота организационных работ, мобильность, поскольку, зачастую установка монтируется на шасси Газ-66 или ЗиЛ-131.

Недостатки шнекового бурения

К недостаткам можно отнести: невозможность бурения на большие глубины, в скальных породах, плывунах, сыпучих песках и вязких глинах.

Роторное бурение скважин

Роторное бурение относится к категории распространенных и популярных способов строительства скважин на воду.

Непрерывное вращательное бурение с использованием долота, как разрушающего инструмента и глинистого раствора для выноса породы из ствола и есть роторный способ.

Проходка ведется самоходными установками на шасси автомобилей высокой проходимости. Установка способна разрушать скальные породы с рассчитанной осевой нагрузкой и УБТ (утяжеленными бурильными трубами).

Грунт из ствола вымывается непрерывной подачей раствора грязевым насосом в полость бурильной трубы. 

Наряду с прямой промывкой, нередко применяется и способ обратной промывки. В этом случае, глинистый раствор подается в затрубную полость и порода вымывается через бурильную трубу.

Совет

При этом варианте происходит более качественное вскрытие водоносного пласта и, соответственно, и высокий дебит.

Способ, несколько дороже, но бурение с прямой промывкой, как правило, оправдывает себя перед поставленной задачей.

Преимущества роторного бурения

Более прогрессивный, с высокой скоростью проходки(1000 п.м. на станок/месяц).
Позволяет экономить обсадные трубы, что уменьшает цены на буровые работы.

Недостатки роторного бурения

К недостаткам относится использование глинистого раствора, что приводит к глинизации известнякового пласта.Большие потребности в воде и глине, работы по утеплению системы циркуляции в зимнее время.Трудности опробования водоносного горизонта без предварительного спуска и обсадки скважины.

Вместе с тем, роторное бурение относится к числу наиболее распространенных в области строительства скважин на воду. 

Ударно-канатное бурение

Ударно-катное бурение относится к самым старым, трудоемким и долгим способам проходки стволов. Вместе с тем, это один из качественных методов строительства скважин.

Суть его заключается в разрушении породы тяжелым снарядом, опускаемым с высоты. Падая, снаряд дробит породу под тяжестью собственного веса. После каждого спуска порода извлекается из, так называемой, желонки.

Нередко, желонка и долото бывают объединены в одном снаряде.

В целом, механизм установки состоит из треноги забивной желонки или стакана, троса, блока и лебедки. Стакан представляет собой, заостренный на одном конце, трубу. Стакан поднимается над забоем при помощи лебедки и опускается. Стакан врезается в грунт и захватывает некоторое количество земли. Для преодоления сопротивления грунта и глубокого проникновения в него, используется ударная штанга.

Все о современных технологиях бурения скважин на воду

Ударом штанги о торец стакана, последний наполняется грунтом, который и выносится на поверхность.

Аналогично работает принцип желонки.

Если же встречаются твердые породы, то используется буровое долото, удар которого крошит или измельчает породу, с последующим выносом ее к устью.

Достоинства ударно-катного бурения

Достоинством является отсутствие глинистого раствора, что позволяет точно определить момент вскрытия водоносной линзы. Такая скважина работает более полувека.

Недостатки ударно-катного бурения

Стоимость проходки по этой технологии на порядок дороже.

Обратите внимание

Помимо трудоемкости, возникает необходимость перекрывать каждый водонос или плывун обсадной трубой. Это уже непредусмотренные финансовые затраты.

Ручное бурение

Ручное бурение скважины считается практичным и эффективным вариантом в условиях с ограниченной площадью.

Осуществляется ручным буром, диаметром 10, 20 и 30 см, с использованием переходных штанг, рукоятки и приспособления для очистки бура.

Глубина такого отверстия, обычно составляет 10 м, поскольку дальнейшая проходка связана с приложением большого физического усилия. При наличии подвесного устройства, блока и лебедки, глубина скважины может не ограничиваться.

Затрачиваемое время на десятиметровый ствол составляет два дня, при участии двух работников.

Достоинства ручного бурения

К преимуществам относятся:— использование малогабаритных устройств;— отсутствие необходимости заезда на участок тяжелой техники;— быстрая и легкая организация работ;— обустройство скважины в местах, насажденных деревьями, в подвале и прочих труднодоступных местах;— малый срок строительства;— легкий и быстрый ремонт;

— существенная дешевизна, благодаря малой глубине.

Недостатки ручного бурения

С учетом малых глубин бурения, трудно получить информацию о присутствии воды. А малогабаритными установками невозможно достичь глубоко залегающие горизонты.

Возможность бурения в грунтах мягких и средней твердости пород.

Таким образом, пробурить скважину на участке можно своими руками, несмотря на кажущуюся сложность и грандиозность процесса.

Читайте также:  Виды и модели скважинных насосов вихрь

Способы бурения нефтяных и газовых скважин

Формирование ствола скважины в процессе бурения осуществляется за счет постоянного разрушения горных пород на забое тем или иным способом. Существует много способов разрушения горных пород.

Бурение скважин на нефть и газ по способу воздействия на горные породы   Бурение скважин на нефть и газ по характеру разрушения горных пород на забое
НЕМЕХАНИ-ЧЕСКИЕ СПОСОБЫ МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ Сплошное Колонковое
Ударные Вращательные
Химический Ударно-канатный Роторный
Термохимический Ударный на штангах С помощью системы верхнего привода
Электроимпульсный Пневмоудар-ный С помощью забойных двигателей (гидравлические – турбобур, винтовой (объемный) забойный двигатель, электрический — электробур.
Вращательно-ударные и ударно-вращательные (комбинированные)

НЕМЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ:

Разрушение породы возможно и без механического разрушения, например, под влиянием тепловых, электрических, высокочастотных электромагнитных и других полей. Вместо долот здесь используются буровые наконечники: плазмо – и термобуры, лазеры и др. устройства.

Однако одни из них не вышли из стадии лабораторных исследований, например химические и термохимические, другие (электроимпульсный) – за стадию опытно-промышленного внедрения.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ:

Важно

Поэтому основным способом бурения, применяемым в промышленности, является механический, основанный на разрушении горной породы силовым воздействием на нее специального породоразрушающего инструмента – долота.

При ударном бурении породоразрушающий инструмент (долото) совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси скважины и наносит периодические удары по забою.

Скважины для воды – какими методами можно бурить?

Ударное разрушение забоя и вынос частиц породы чередуются.

Способ ударно-канатного бурения характеризуется тем, что разрушение горной породы происходит под воздействием породоразрушающего инструмента, подвешенного на канате, который периодически приподнимают над забоем на сравнительно небольшую высоту (до 40-50 см) и сбрасывают. Разрушение горной породы происходит в результате ударов долота по забою. Образующийся на забое шлам периодически удаляют специальным инструментом (желонкой), который спускают в скважину на канате вместо долота.

Способ ударно-канатного бурения известен с древних времен.В настоящее время он используется в основном при разведочном бурении на россыпях, проходке взрывных скважин на карьерах и сооружении водоподъемных скважин; при бурении нефтяных скважин этот способ не используется.

Ударное бурение на штангахнапоминает предыдущий способ, но в отличие от него породоразрушающий инструмент спускают в скважину на колонне полых бурильных труб (штанг). Последняя имеет канал, по которому жидкость можно подавать к забою для удаления шлама.

В наше время способ практического применения не имеет.

Пневмоударный способ бурения –современное ударное бурение с выносом породы сжатым воздухом.

По сравнению с ударным вращательный способ бурения имеет существенное преимущество. Оно состоит в том, что породоразрушающий инструмент находится в постоянном контакте с забоем, вращаясь вокруг своей оси, а образующийся шлам непрерывно удаляется с забоя. Это преимущество обеспечило способу вращательного бурения за счет высокой производительности широкое применение.

Разрушение породы при вращательном бурении происходит при одновременном воздействии силовой нагрузки и вращающего момента. Под действием силовой нагрузки, как правило, превышающей предел прочности пород на сжатие, долото внедряется в породу на некоторую глубину, а под действием вращающего момента скалывает, дробит и истирает ее.

При роторном бурении вращение долота осуществляется силовым приводом с поверхности Земли через гибкий вал (бурильную колонну).

При бурении с помощью забойных двигателей бурильная колонна не вращается, а вращение долота осуществляется забойным двигателем (турбобуром, электробуром или винтовым (объемным) двигателем), закрепленным снизу бурильной колонны над долотом.

Турбобур— это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости.

ВЗД —это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.

Электробур —это электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности.

Преимуществами вращательного бурения с помощью забойных двигателей являются отсутствие непроизводительных затрат энергии на вращение многокилометровой колонны бурильных труб и преодоление трения о стенки скважины.

При сплошном бурении разрушается вся масса породы.

Колонковое бурение отличается тем, что забой скважины разрушается не сплошь, а выборочно с образованием кольцевого забоя. В скважине остается неразрушенный столбик (колонка горной породы) – керн. После подъема из скважины специальным колонковым снарядом керн используется как образец породы для геологического изучения.

Дата добавления: 2017-06-13; просмотров: 3042;

Источник: https://astgift.ru/skvazhina-na-vodu-video/

Технология бурения

Песчаные и артезианские скважины — это наиболее популярный способ водоснабжения в отсутствие централизованных коммуникаций. Их востребованность объясняется множеством преимуществ, в числе которых независимость от работы коммунальных служб, удобство эксплуатации, высокая производительность и т.д.

Сегодня существует несколько технологий бурения скважин под воду, различающихся как скоростью выполнения работ, так и иными параметрами. Чаще всего буровые компании используют такие методы, как:

  • Шнековый. Бурение выполняется с помощью винтового шнека. Способ отличается довольно высокой скоростью прохода, но подходит он только для скважин с небольшим дебетом.
  • Ударно-канатный. Грунт извлекается из углубления скважины с помощью желонки, которая сбрасывается с определенной высоты. Минусом этой методики является высокая трудоемкость работ.
  • Колонковый. Чаще всего этот способ применяется при разведочном бурении, что обуславливается небольшим диаметром получаемой скважины.
  • Пневмоударный. Основными достоинствами данной технологии является высокая скорость прохода и возможность работы с твердыми породами. Однако на практике пневмоударное бурение используется нечасто, поскольку требует присутствия промышленного компрессора, для которого обычно нет места на участке.
  • Роторный с прямой промывкой. Для бурения скважины этим способом используется специальное долото. При этом разрушенный грунт вымывается из скважины глинистыми растворами.
  • Роторный с обратной промывкой. В этом случае промывка выполняется водой, которая подается между стенками скважины и трубами.

Наша компания использует технологию роторного бурения с обратной промывкой (гидробурения). Это наиболее cовременная и эффективная технология бурения скважин на сегодняшний день, о ее преимуществах вы можете прочитать в нашей статье. В профессиональной среде ходит немало нелепых слухов о данной методике. Но как показывает опыт, связаны они с недостаточной подготовкой бурильщиков и несоблюдением технологического процесса. Если же все делать правильно, гидробурение гарантирует не только высокую скорость прохода, но и отличное качество вскрытия пласта, благодаря чему обеспечивается высокий дебет скважины. На практике это означает, что всего за один день вы получите полностью готовую к эксплуатации скважину глубиной до 100 метров.

Вопрос выбора материала для обсадной трубы встает очень часто. Традиционно для обустройства скважины использовались металлические трубы. Но связано это было не столько с их преимуществами, сколько с отсутствием альтернативы.

С развитием технологий и появлением новых материалов альтернатива появилась — это непластифицированный поливинилхлорид или НПВХ, который в просторечии называется пластиком.

Пластиковые трубы имеют множество преимуществ по сравнению с металлическими.

Так, к числу из достоинств можно отнести:

  • высокие органолептические качества воды, обуславливаемые отсутствием металлического привкуса;
  • устойчивость к любым видам коррозии — НПВХ не гниет, не ржавеет, не подвержен окислительным процессам и т.д.;
  • защиту воды от механических загрязнений — при разрушении металлических труб (в первую очередь, сварных швов) в воду попадает песок, глинистые частицы и другие загрязнения. При использовании пластика такого не случается.

В качестве контраргумента защитники металлических труб обычно приводят довод о большей прочности металла. Но здесь нужно отметить, что НПВХ отличается высокой устойчивостью к внешнему давлению и даже ударным нагрузкам. Это позволяет применять пластиковые трубы при обустройстве бытовых скважин глубиной до 150 метров.

Источник: https://skvazhinov.ru/articles/tehnologii-bureniya/

Технологии бурения скважин на воду – советы профессионала

Организация автономного водоснабжения становится актуальным вопросом при удаленности участка от центральной магистрали.

Существует несколько способов обеспечения водой: от сооружения колодца до применения специализированной буровой техники.

Среди них имеются такие, которые позволяют построить скважину своими силами, и она будет давать воду высокого качества в необходимом количестве.

Виды скважин на воду

Скважина на песок

Скважина обеспечит дом водой

Бурение в этом случае производится на глубину 15-30 метров до момента достижения горизонта, содержащего воду. Чаще всего, для этого применяется шнековый способ.

Труба, имеющая диаметр более 100 мм, оснащенная фильтром, является скважиной. В качестве фильтра используют перфорированную трубу. Его устанавливают в песках крупной фракции, имеющих примесь гальки. Дебет таких скважин находится в пределах 0,6-1,2 куб. м.

в час, что дает возможность обеспечить водой дом с двумя точками забора.

Срок эксплуатации скважин на песок находится в пределах 5-10 лет при постоянном использовании. В случае нерегулярной эксплуатации скважины этот срок существенно снижается и составляет 2-3 года. После чего заилившуюся скважину очищают под напором воды, имеющим сильное давление. При отсутствии требуемого эффекта от промывки требуется бурение новой скважины.

Артезианская скважина

Французская провинция Артуа дала имя этому виду бурения. Это связано с тем, что именно там было осуществлено первое бурение на известняк, где имело место явление саморазлива воды из скважины. Практика показывает, что не все скважины такого типа способны фонтанировать. В процессе бурения необходимость в установке сетчатого фильтра отпадает.

Воды в этом случае залегают в известняке, однако не в каждом из них может присутствовать вода. Дебит скважины на известняк находится в пределах 3-10 куб. м. в час. Количества воды достаточно на минимум 60 лет, а ее качество находится на высоком уровне.

Совет

Для производства буровых работ требуется применение специальной техники, что подразумевает потребность в пространстве для ее заезда и развертывания.

Стоимость работ по бурению артезианской скважины достаточно высока, но качество и больше, чем достаточное количество воды, а также долговечность ее компенсируют затраты.

Бурение скважины на воду

Способы бурения

Шнековое бурение

Шнековое бурение

Шнековое бурение скважин характеризуется простотой и относительно небольшими затратами. Многие малогабаритные установки для бурения работают с применением этого способа.

Для выемки грунта используется архимедово колесо, в технике оно именуется шнеком. Глубина скважин, получаемых таким образом, менее 10 метров.

В этом случае нет необходимости в воде или буровом растворе, используемых при промывке.

Применение шнекового бурения ограничено характеристиками грунта. Способ широко используется при сухом или мягком грунте. Работать шнеком в плавунах или скальных породах не представляется возможным.

Для проведения буровых работ требуется соответствующая квалификация, так как помимо умения пробивки отверстия необходимо уметь проводить мероприятия по защите водоноса от проникновения верховодки и сточных вод.

Роторный способ бурения

Таким способом получают скважины большой глубины. В качестве инструмента для бурения скважин используют специальную бурильную трубу.

В ее полости располагается вал, оснащенный на конце долотом, работающем от гидравлической установки. Таким образом можно достичь любой глубины скважины.

С целью промывки скважины от грунта используется бурильный раствор. Подача его может происходить следующим образом:

  • прямой промывкой, при которой происходит подача насосом раствора, и он выводится на поверхность самотеком;
  • обратной промывкой, когда раствор попадает самотеком, а откачивается вместе с породой насосом.
Читайте также:  Зачем нужна станция водоснабжения для дачи?

Промывка обратным способом дает возможность иметь значительный дебит скважины. Это связано с существенным повышением качества вскрытия горизонта, содержащего воду. При этом стоимость работ значительно возрастает вследствие применения дорогостоящего сложного оборудования. В этом отношении прямая промывка предпочтительнее.

Образец трехгранной конструкции из стали

Бурение ударно-канатным способом

Бурение на воду таким способом производится уже длительный период времени. Характеризуют его высокая трудоемкость и малая скорость производства работ. При этом качество скважины находится на высоком уровне, она может эксплуатироваться до пятидесяти лет.

Технология бурения состоит в дроблении грунта путем воздействия снаряда, обладающего значительной массой. Снаряд поднимают на определенную высоту, и при его падении происходит разрушение грунта. Для удаления породы, подвергшейся разрушению, применяется желонка.

Обратите внимание

Бурение, происходящее таким образом, не требует промывки водой или бурильным раствором. Такая специфика технологии позволяет произвести точное вскрытие водоносного слоя, что обеспечивает максимальный дебит и эксплуатационный срок скважины.

Приспособление для данного метода

Стоимость буровых работ ударно-канатным способом значительна. Трудоемкость в этом случае существенно выше, чем при роторном методе. Помимо этого при выходе на последующие слои водоносного грунта необходимо использование обсадных колонн для изоляции более высоких горизонтов.

Технология ручного бурения скважин на воду

Шнековый способ бурения

Процесс производства буровых работ этим способом происходит с достаточно высокой скоростью. В его ходе одновременно ведутся работы по продавливанию и укладке стен скважины, что не допускает обрушения почвы. Скважина оборудуется бетонными или металлическими стенками.

Инструменты для работы

Основным инструментом является шнек для бурения, в качестве которого используется труба с навивкой из металлической ленты. Для осуществления технологических операций используется механизмы, оборудованные подвижным вращателем. Соединение его со шнеком происходит при помощи резьбы или за счет сопряжения элементов фигурного сечения. Максимальный шаг подачи составляет 15 м.

Конструктивно шнек выполняется полым и снабжается реверсивным замком и разными долотами.

Высококачественная сталь замков износоустойчива, что дает возможность уменьшить производственный цикл.

В случае ведения работ на грунте, имеющем повышенную мягкость и рыхлость, лопасти располагают под углом к забою 30-60 градусов. Буровые работы в плотных породах или на гальке и гравии производятся с расположением долота под прямым углом. Показатель твердости почвы определяет соответствующий угол.

В ходе бурения за счет трения рабочих частей долота и почвы происходит их значительный разогрев. Спиральная поверхность шнека способствуют перемещению отработанного грунта на поверхность.
Шнек для бурения скважин, имеющий центральный канал является наиболее эффективным.

С его помощью происходит подача при помощи насоса воды или воздуха, что существенно снижает коэффициент трения. Применение этой технологии дает возможность заглубляться на уровень 50 м.

Важно

При необходимости обустройства скважин большей глубины, шнековое бурение комбинируется с другими способами выполнения буровых работ.

Станки, служащие для выполнения этого вида работ, оборудуются литыми головками, элементами, производящими резание и хвостовиком. Нередко на лопастях производится наплавка специальными сплавами, обладающими высокой твердостью, или оснащаются техническими алмазами.

Шнековое бурение производится с глубиной, соответствующей габаритам штанги. Достигнув ее, происходит отключение станка и отсоединение штанги для ее извлечения и наращения еще одной штангой. После этого работы возобновляются.

Роторное бурение

Для осуществления буровых работ требуется применения фрезерных двух- или трехлопостных долот. Долото срезает породу, находясь под воздействием колонн.

Этот инструмент применим при сооружении колодцев трубчатого типа с мягким грунтом. Для твердых пород следует использовать долота с алмазной рабочей поверхностью.

Универсальным инструментом является шарошечное долото, которое может работать с различными по твердости видами пород.

Установка

В основу процесса бурения положена передача от двигателя вращения ротору. Начальный этап требует применения долота с большими размерами.

Нагрузка, направленная вертикально, передается от бурового снаряда инструменту, который производит работу по срезанию и раскрашиванию грунта. При окончании работ, достигнув определенного участка, производят монтаж обсадной трубы.

При проходке очередного участка применяется инструмент и труба с меньшим диаметром по сравнению с предшествующим участком.

В процессе

Бурение с обратной промывкой

Для удаления отработанной породы происходит подача воды самотеком. В процессе стекания по трубе и поверхности стенок ствола осуществляется вымывание измельченного грунта.

Образующийся раствор из выработанной почвы и воды откачивают сквозь отверстие бурильного инструмента при помощи насоса или эрлифта. Жидкость, поднятая на поверхность, по трубе или лотку перемещается для очистки в специальную емкость.

При подаче воды также происходит охлаждение инструмента. Глубина скважин при использовании этого способа достигает одного километра.

Бурение с прямой промывкой

В этом случае применяется глинистый раствор, который закачивают в шахту по буровым колоннам. В процессе данного мероприятия происходит вымывание выработанного грунта, его подъем на поверхность вместе с водой. После чего раствор передается на отстой в емкость.

Ударно-канатное бурение

В процессе работы

Для разрушения породы используется забивной стакан, который обладает существенной массой. С целью создания необходимого усилия для бурения, инструмент понимается на некоторую высоту, после чего опускается.

При соприкосновении с грунтом происходит его забор полостью стакана, а при подъеме осуществляется удаление породы. Трудоемкость таких работ значительна, но при этом обслуживание такой установки возможно одним человеком. Подобная технология широко применяется в мягком грунте.

Конструкции буровых вышек для роторного и ударно-канатного бурения аналогичны. Она представляет собой треногу, которая имеет высоту больше длины стакана на 1,5 м. На вершине устройства зафиксирован блок лебедки. К тросу прикрепляется забивной стакан или ударная штанга.

При применении стакана выемка грунта происходит за счет собственной массы. Использование штанги подразумевает дополнительное усилие при осуществлении забивания.

Совет

Стакан изготавливается из трубы с длиной 0,7-3 м, для выполнения режущей кромки которой применяется сталь высокой прочности. Кромку подвергают заточке внутрь стакана на конус.

Если применяется ударная штанга, то ее конструкция выполняется из трубы, вверху которой приварена наковальня.

В процессе погружения происходит заполнение стакана породой, а при подъеме через отверстие сбоку его очищают.

Орудие

В случае буровых работ в грунте, который обладает повышенной сыпучестью или влажностью, обычный забивной стакан заменяют желонкой. В ее конструкции предусмотрен клапан, который открывается в момент врезания в грунт и закрывается при его подъеме.

Источник: https://small-house.ru/tehnologii-bureniya-skvazhin-na-vodu-sovetyi-professionala/

Технология бурения нефтяных и газовых скважин

Добыча полезных ископаемых — это извлечение из недр земли природных ресурсов. Разработка твердых полезных ископаемых ведется карьерным или шахтным способом. Для добычи жидких и газообразных природных ресурсов бурят скважины. Современные технологии бурения скважин позволяют вести разработку месторождений нефти и газа на глубине свыше 12.000 метров.

Важность добычи углеводородов в современном мире сложно переоценить. Из нефти делают топливо (см. Топливо из воздуха) и масла, синтезируют каучуки. Нефтехимическая промышленность выпускает бытовой пластик, красители и моющие средства. Для стран нефтегазовых экспортеров сборы с продажи углеводородов за рубеж является весомым,а зачастую основным методом пополнением бюджета.

Разведка месторождений, монтаж буровых установок

В предполагаемом месте залежи полезных ископаемых проводят геологическое изыскание и определяют место для исследовательской скважины. В радиусе 50 метров от разведывательной скважины, выравнивается площадка и монтируется буровая вышка. Диаметр исследовательской скважины 70-150 мм.

В процессе бурения отбираются образцы бурового шлама с разных глубин для последующего геологического изыскания. Современные комплексы для геологического исследования позволяют точно ответить на вопрос — стоит ли начинать добычу энергоресурсов через эту скважину в промышленных масштабах.

Когда геологическое исследование бурового шлама показала перспективность промышленной разработки – начинают строительство буровой площадки.

Ранее расчищенную площадку бетонируют и ограждают, прокладывают грейдерную дорогу (дорога без твердого покрытия). На созданной буровой платформе строят вышку, монтируют лебедку, буровые насосы, устанавливают генератор и все необходимое.

Собранное оборудование тестируют, постепенно выводя на плановую мощность, и сдают в эксплуатацию.

Процесс бурения нефтегазовых скважин

Чаще всего применяют технологию механического бурения скважин, которое осуществляется вращательным, ударным или комбинированным способом. Бур присоединяется к бурильной колонне квадратного сечения и с помощью талевой системы опускается в скважину. Ротор, расположенный над устьем скважины, передает буру вращательное движение.

По мере проходки скважины бурильная колонна наращивается. Одновременно с процессом бурения добывающей скважины с помощью специальных насосов выполняются работы по промывке скважины.

Для промывки скважины от частиц разрушенной породы применяют промывочную жидкость, в качестве которой могут использовать техническую воду, водную суспензию, глинистые растворы или растворы на углеводородной основе. После откачки бурового раствора в специальные емкости его очищают и используют снова.

Обратите внимание

Кроме очистки забоя от выбуренной породы промывочные жидкости обеспечивают охлаждение бура, уменьшают трение буровой колонны о стенки скважины и предотвращают обвал.

На завершающем этапе бурения добывающую скважину цементируют.

Существует два метода цементирования:

  • Прямой метод – раствор закачивают в буровую колонну и продавливают в затрубное пространство.
  • Обратный метод – раствор закачивают в затрубное пространство с поверхности.

Технология бурения скважин применяется человеком уже более 150 лет и является единственным на сегодня доступным методом извлечения нефти и газа из недр земли. Простота используемой технологии позволила производителям добывающего оборудования создать надежные механизмы для добычи углеводородов.

Буровое оборудование

Для бурения скважин применяется ряд специализированных машин и механизмов. На пути к проектной глубине нередко попадаются участки породы с повышенной твердостью. Для их прохождения приходится давать на буровую колону дополнительную нагрузку, поэтому к добывающему оборудованию предъявляются достаточно серьезные требования.

Оборудование буровой установки стоит недешево и рассчитано на долгосрочное использование. В случае остановки добычи из-за поломки какого-либо механизма придется ждать замены, что серьезно снизит рентабельность предприятия. Оборудование и механизмы для добычи углеводородов должны быть изготовлены из высококачественных и износостойких материалов.

Оборудование буровой платформы можно разделить на три части:

  • Буровая часть – бур и бурильная колонна.
  • Силовая часть – ротор и талевая система, обеспечивающие вращения буровой колонны и спускоподъемные манипуляции.
  • Вспомогательная часть – генераторы, насосы, емкости.

Бесперебойная работа буровой установки зависит от правильной эксплуатации оборудования и технического обслуживания механизмов, в сроки предписываемые производителем.

Не менее важно своевременно менять расходные части, даже если по внешнему виду с ними все нормально.

Без соблюдения правил эксплуатации невозможно гарантировать безопасность персонала буровой платформы, недопущение загрязнения окружающей среды и бесперебойную добычу нефти или газа.

Способы бурения добывающих скважин

Способы бурения скважин делят в зависимости от метода воздействия на породу.

Механические:

  • Ударный.
  • Вращательный.
  • Комбинированный.

Немеханические:

  • Гидравлический разрыв пласта.
  • Высокотемпературное воздействие.
  • Подрыв.

Стоит отметить, что основной способ бурения вращательный и вращательно-ударный, остальные способы на практике применяются редко.

Источник: https://promdevelop.ru/tehnologiya-bureniya-neftyanyh-i-gazovyh-skvazhin/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector