Способы бурения скважин и их особенности

Производительность скважины, её срок службы, технические параметры (глубина, диаметр, уровень воды) во многом определяются способом бурения. При его выборе учитываются результаты инженерных исследований, в ходе которых определяется глубина залегания водоносного слоя, анализируется характер местности, строение почвы на участке.

Ударно-канатное бурение

Схема ударно-канатного бурения

Работы выполняются с применением бурового снаряда Шитца. Технология предусматривает дробление пластов грунта с последующим извлечением частиц из скважины. Для извлечения рабочего инструмента из забоя используется лебёдка с тросом. При первоначальном бурении возможно применение бура, диаметр которого превышает 500 мм.

Среди преимуществ использования ударно-канатного способа выделяют высокое качество скважины. Это связано с уплотнением грунта в процессе бурения, из-за чего стенки забоя укрепляются. Технологию успешно применяют на участках с песчано-глинистым, сыпучим грунтом, с породами, которые обладают способностью поглощать промывочную жидкость.

Нет необходимости в использовании технологического раствора, снабжении места строительства водой и глиной, что снижает затраты на бурение скважин. Недостаток способа – сравнительно низкая скорость ведения работ. С его помощью невозможно строительство наклонных скважин или участках с грунтом пород высокой плотности.

Роторное бурение

Схема роторного бурения

В ходе строительства частных водозаборов при необходимости прохождения скальных пород широко применяется роторная технология. Рабочий инструмент – долото, с помощью которого бурильная установка разрушает грунт независимо от уровня его плотности. Для последующей выемки частиц используется заливаемая в забой жидкость. Для сокращения энергозатрат и бурения на глубину от 300 м диаметром до 70 см.

Сред аргументов в пользу выбора роторного способа бурения выделяют следующие факты:

  • Строительство скважин большого диаметра. Их высокая производительность допускает использование одной водозаборной точки для нескольких домохозяйств, если горизонт допускает такую эксплуатацию.
  • Возможность строительства скважин на участках с магматическими и метаморфическими породами.
  • Высокая скорость бурения. Средний показатель – до 1000 п. м/месяц.
  • Независимо от глубины скважины роторная технология допускает выполнение работ без перехода на другой способ.
  • Сравнительно большой срок эксплуатации за счёт дополнительного укрепления затрубного пространства.
  • Бурение возможно вне зависимости от времени года и погодных условий

Канатно-вращательное бурение

Вращательное бурение

Метод привлекает специалистов высокой производительностью, простотой и скоростью механизированного строительства скважин, своей ценовой доступностью. Технология предусматривает использование полой штанги, в которую для удаления грунта подаётся буровой раствор, в котором содержится бентиновая глина. Вещество обеспечивает дополнительное укрепление стенок забоя, чтобы не допустить их обрушения.

Выпускаемые установки отличаются переносной конструкцией и компактными габаритами, что даёт возможность их применение на участках с плотной застройкой, сложным доступом. Диаметр трубы – до 125 мм, скважины – до 200 мм. Пространство между ними заполняется гравием фракцией 520 мм. Такое техническое решение продляет срок службы точки водозабора, улучшает её эксплуатационные характеристики, срок службы.

Шнековое бурение скважин

Шнековое бурениеКонструктивно шнек – бурильная труба, вокруг которой винтообразно расположена стальная лента. Рабочий орган приводится в действие подвижным вращателем установки. В зависимости от требований к параметрам скважины и используемой установки ход подачи шнека может варьироваться в пределах 1,915 м. При диаметре до 100 мм он вращается с частотой до 500 об/минуту.

Для предупреждения обвала забоя в него вставляют обсадную колонну. Она изготавливается из стальной оцинкованной трубы. Возможна комбинация металла и пластика. Отсутствие обсадной колонны сокращает срок службы сооружения до нескольких лет. Такой приём возможен, если грунт плотный, не склонен к обвалам (к примеру, глинистый).

При использовании шнековой технологии бурения глубина забоя составляет до 50 м, но отдельные установки допускают строительство скважин 100120 м. Средняя скорость – до 30 м/сутки. При применении этого метода промывание не требуется, измельчённый грунт подаётся на поверхность непрерывно. За счёт этого заглубление выполняется быстро, поднимать шнек в процессе бурения не нужно.

Гидробурение

Гидробурение

Технология эффективна при работе на участках с глинистым, песчаным, суглинистым грунтом. Если почва каменистая, гидробурение не применяется. Это связано с тем, что метод предусматривает постепенное размягчение слоёв под действием воды, которая нагнетается помпой в зону бурения. За счёт этого поддерживается сравнительно высокая скорость заглубления.

Для выполнения работ применяют малогабаритную разборную мобильную установку, с её помощью возможно строительство скважин глубиной до 50 м. Преимущества технологии:

  • возможность бурения на участках со сложным доступом, вблизи действующих построек;
  • минимальное воздействие на окружающий ландшафт;
  • для доставки оборудования к месту бурения не нужны масштабные подъездные пути;
  • сравнительно невысокая стоимость строительства скважин.

При выборе технологии нужно учитывать, что гидробурение невозможно внутри зданий.

Перфоративное бурение

Перфорационные отверстияМетод выбирают, если водоносный слой залегает на небольшой глубине (до 12 м). В качестве инструмента применяют трубу с заострённым наконечником и отверстиями в нижней части для подачи воды. После бурения она остаётся в забое. Погружение выполняется под действием груза. Диаметр скважины – 5080 мм.

Для очистки воды от взвесей, песка на конце трубы устанавливают сетчатый фильтр, отверстия в котором не превышают 8 мм. При оснащении такой скважины применяют только насосы самовсасывающего исполнения. Они обеспечивают зону разрежения, за счёт которой происходит подъём воды на поверхность.

Забивание с использованием штанги

Схема ударно-канатного бурения

Штанга представляет собой металлический прут сечением 1622 мм. Он применяется для ударного воздействия на грунт. Воздействие выполняется исключительно на наконечник. При этом на резьбовые соединения не деформируются, они подвергаются только растягивающим нагрузкам. Обязательно контролируется соосность рабочего органа буровой установки и трубы. Поэтому для изготовления штанги требуется профессиональное оборудование.

Колонковое бурение

Технология предусматривает применение забойного инструмента диаметром до 150 мм. Он эффективен при устройстве глубоких скважин, которые строят в разведывательных целях, или артезианских водоразборов, располагающихся на участках со скальными породами. Для бурения применяют самоходные установки. Возможно устройство наклонных и вертикальных скважин.

 

Бурение скважиныОсновные аргументы в пользу выбора колонкового бурения:

  • метод эффективен в работе на участках с породами высокой прочности, песчаными, глинистыми грунтами;
  • устойчивость стенок забоя к обрушениям из-за включения в состав технологического раствора укрепляющих эмульсий;
  • заглубление с промывкой – до 85 % общего объёма;
  • высокая скорость строительства скважин.

Его выбирают на участках с однородной породой. Повышенной экономичностью отличается колонковый метод, который сопровождается продувкой забоя воздухом. Себестоимость технологии снижается за счёт отсутствия необходимости подготовки промывочных жидкостей.

Особенностью колонкового бурения – возможность увеличения диаметра скважины в процессе строительства, поэтому ограничения по диаметру инструмента не стоит принимать как весомый недостаток технологии. Но есть ограничения по мощности насосных погружных агрегатов, связанные с габаритами оборудования.

Каждый из используемых методов требует предварительного исследования участка профильными специалистами для определения параметров забоя, характеристик грунта, глубины водоносного слоя. Учитывается плотность застройки, наличие подъездных путей, требования к сохранению ландшафта (на этапе строительства практически нет ограничений в отличие от ситуации, когда бурение выполняется на облагороженной территории).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автономное тепло
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector