Процес буріння свердловин малогабаритними буровими установками, все про спецтехніці
Є певні ситуації, коли потрібне використання компактної техніки при бурінні. Наприклад, неможливість під'їзду стандартної установки для буріння, розвідувальне буріння, необхідність знизити витрати на відкриття свердловини. Тоді застосовується малогабаритна установка.
Це обладнання має кілька конструкцій, які розрізняються за способами буріння, але в основному їх відрізняють компактність, мала вага і транспортабельність. Установки розбираються для зручності перевезення. За допомогою такого обладнання можливо буріння свердловини в приміщеннях - так звана «абиссинская голка».
Що таке свердловина на воду
Бурять свердловини на воду зазвичай в важкодоступній місцевості або там, де часті перебої з водою. Кількість свердловин, яке потрібно пробурити, залежить від необхідних обсягів води для використання.
Зазвичай для кількох свердловин обов'язково вивчення гідрогеологічних умов місцевості і проведення попереднього розвідувального буріння. Щоб пробурити одиночну свердловину, попередньо проводити розвідку не потрібно.
Зазвичай малогабаритними установками проводиться буріння на пісочну (до 50 м) або вапнякову (до 160 м) свердловину. Пісочні буряться на 10-30 м до першого водоносного горизонту. При цьому в обладнання включаються обсадні колони діаметром 127-133 мм і сітчастий фільтр з галуном плетіння з нержавійки.
А тут ви можете дізнатися все про технічні характеристики КамАЗа-55111.
Потужність такого колодязя складає 1-2 м3 води на годину, але експлуатація його недовга: 5-8 років, іноді - 15. Це залежить від потужності підземного водоносного контуру і від інтенсивності експлуатації. Пробурити таку свердловину малогабаритної установкою можна за одну добу.
Вапнякова свердловина може мати глибину більше 40 метрів, так як пласт води знаходиться в глибокому заляганні. Ця вода вважається найбільш безпечною в плані чистоти.
Буриться така свердловина за допомогою малогабаритної бурової установки протягом 5-14 днів. У ній також присутня обсадная колона (133-152 мм) і перфорована ПВХ труба. Свердловинний потенціал має дебет 2-4 м3.
Так як потужність приводу малогабаритної установки мала, то зазвичай проходка щільного або в'язкого грунту утруднена. Тому в основному таке обладнання використовується на поганому грунті. Якщо при бурінні на шляху долота зустрінеться валун, подолати таку перешкоду установка не зможе.
Види буріння малогабаритної установкою
Буріння канатним методом проводиться буровим наконечником, що опускається і приводиться в рух спеціальним канатом, укріпленим на бурильної установки.
Лебідка, яка знаходиться на установці, піднімає металеву трубу з желонкою, відпускає, а зверху наноситься удар забивний штангою по ковадлу, розташованої у верхній частині забивного склянки довжиною не менше 2-х метрів. Після опускання на певну глибину стакан витягується і спорожняється.
При роботі проводиться заміна клапана з ріжучої кромкою. так як він схильний до зносу. Якщо проводиться буріння в сипучих породах, у міру заглиблення обов'язково повинні бути використані обсадні труби з діаметром більшим, ніж у забивного склянки. Їх опускають нижче рівня водоносного горизонту.
При роботах на глинистих і суглинних грунтах в забивних склянках не використовують клапан для утримання керна.
Штангові буріння проводиться буровим снарядом, що опускається в свердловину за допомогою трубчастих штанг, для яких використовуються вертлюги посиленої конструкції.
При такому способі забезпечена максимальна вертикальність свердловини.
При обертальному бурінні задіяні два механізми роботи - обертальний і пневмоударні. За коронкові хвостовику виробляються удари пневматичним молотом, на який через бурові штанги проводиться подача стисненого повітря.
Бурова штанга і пневматичний молот наводяться в рух обертальним механізмом, що складається з електродвигуна і редуктора.
Шнекове буріння малогабаритними установками
Один з найпоширеніших способів, яким відкривається свердловина за допомогою малогабаритної бурової установки, - шнекове буріння. Використовують цей спосіб на грунтах піщаного і гравійно-піщаного складу. Перевагою цього буріння є швидкість проходки.
Обсадні колони при бурінні шнеками можуть бути як з бетону, так і зі сталі. Використання цього способу практично виключає промивання в процесі буріння.
Гвинтовим шнеком - трубою з обвиттям сталевою стрічкою - відбувається видалення обраної породи з вибою. Бурові механізми, використовувані при бурінні шнеками, обладнані рухомими обертачами. Між собою з'єднання шнеків проводиться різьбами або деталями з фігурним перетином.
На шнеках, які можуть бути як герметичними, так і з порожниною всередині, встановлені реверсивні замки з різними долотами. Такі замкові з'єднання виконуються з високоякісної сталі з максимальною зносостійкістю, за рахунок чого скорочено час свердловинного відкриття.
Малогабаритним обладнанням шнековим способом буріння грунтів з м'якою або пухкої консистенцією проводиться долотом з кутом лопатей 30-60 градусів до забою, а в грунтах щільною і гравійно-гальковий консистенції кут лопатей на долоті встановлюється на 90 градусів.
Від того, наскільки твердий грунт, залежить кут долота.
При бурінні свердловин малогабаритним обладнанням руйнується грунт піднімається по шнековой спіралі, а ріжучі деталі бура отримують охолодження від породи, яка руйнується. На середній швидкості транспортування зруйнованої породи її обсяг не повинен бути більше, ніж 0,2-0,4 від загального просторового обсягу.
При використанні шнеків, розмір яких понад 100 мм, частота обертання становить 150-200 об / хв, а якщо розмір не перевищує 100 мм - не більше 500 об / хв.
У малогабаритних установках використовуються литі бурові головки, обладнані хвостовиками і лопатями для різу з наплавленням твердим сплавом. Якщо таким верстатом буриться твердий грунт, головка має оснащення технічними алмазами.
При використанні малогабаритного верстата глибина буріння становить розмір штанги, після чого відбувається зупинка. Штангу вилучають, від'єднують від шпинделя і нарощують. Потім буріння триває в тому ж режимі.
Для буріння шнеками може бути використана одна з двох технологій: установка обсадної колони або тампонування свердловинних стінок бетонують складом під тиском зверху.
Свердловина в приміщенні
Буває так, що для зручності бурять свердловину в приміщенні. Тоді використовується свердловина на пісок, або так званий «абіссінський колодязь». Таке буріння майже завжди роблять до будівництва будинку, тому що потрібен під'їзд до будинку для бурильної установки.
Однак якщо будинок вже стоїть, немає проблем з бурінням в приміщенні, так як є невелике бурильне обладнання, що застосовується для будівництва свердловини на маленькому просторі 2-метрової висоти площею 3-4 кв. м.
Спочатку бурять шнековим способом до горизонту обводнення, шнек при цьому має діаметр 50-80 мм. Потім робиться вставка труби з заліза, що складається з відрізків труб довжиною 1-3 метра.
Спочатку на нижньому краю труби закріплюється литий наконечник у вигляді конуса з металевого твердого сплаву, після чого нагвинчується фільтрувальна труба з діаметром отворів 0,8-1,0 см.
Після всіх цих приготувань проводиться забивання труби. Так як висота стелі не дозволяє зробити трубу довжиною 8-10 метрів, у міру того, як відбувається забивання в грунт, робиться нарощування труби. Забій обсадної колони в свердловину здійснюється штангами або бабками.
Якщо обсадная колона забивається бабками, на оголовок обов'язково накручується спеціальна насадка, що оберігає від того, щоб різьблення була зірвана. Основне навантаження при використанні такого способу потрапляє на стовбур обсадної колони і різьблення труб.
При цьому обов'язково повинна дотримуватися сувора співвісність, в іншому випадку різьблення може зірватися і свердловинний стовбур застрягне в землі, а це загрожує тим, що доведеться витягувати труби, що практично неможливо, або починати буріння заново на новому місці.
Тому для виконання такого різьблення використовують токарні верстати високої точності.
Якщо при бурінні Мелкогабаритная установками використовуються штанги, проводиться їх нарощування. В цьому випадку в трубу втягається штанга, при ударі по якій все навантаження падають на наконечник з металу на нижній частині труби.
З наступної статті можна дізнатися, як зробити картоплесаджалку для мотоблока своїми руками.
Таке додаток навантаження призводить до того, що грунт під ударами розсується і свердловинний стовбур просувається вниз. Цей спосіб вигідний тим, що різьблення труб не піддається деформації.
На «абіссінський колодязь» при використанні малогабаритної установки йде не більше 3-х днів, а глибина може бути 8-12 метрів. Дебет такого колодязя складає 1-3 м3 на годину, що цілком достатньо для заміського будинку або котеджу. Таку свердловину можна експлуатувати 15-25 років.
Вода з «абиссинского колодязя» практично не має хімічних домішок, в ній мало жорстких солей, присутність мікроорганізмів мінімально, а фільтрація відбувається піском і грунтом. У такий води якість навіть вище, ніж з артезіанської свердловини, тому додаткове очищення використовується в рідкісних випадках.
У приміщенні за допомогою невеликої установки може бути також виконана пісочна свердловина, проте це дуже незручно, так як очищення від замулювання практично неможлива через відсутність підведення техніки. Тому служать такі свердловини-колодязі недовго - 5-8 років.
Буріння малогабаритними установками дуже швидко окупається, собівартість свердловини досить невисока. Існують також малогабаритні установки, за допомогою яких можливо буріння похилих і горизонтальних свердловин в грунті.