Технологи колонкового бурения скважин

Ударно-канатное бурение

Тут обустройство скважины предусматривает разрыхление почвы при помощи забивного стакана, который оснащен острием и падает с высоты. Своими руками работы выполняются с учетом таких этапов:

1. Построение вышки-треноги. Ее высота должна быть больше длины забивного стакана, который изготавливается из стальной трубы. В стенке представленного приспособления должно находиться отверстие, при помощи которого будет происходить очищение.
2. Крепление стакана посредством троса к верхушке треноги.
3. Во время выполнения работ грунт надо выбрасывать из стакана каждые 50 см.

Для обустройства глубинного колодца часто применяются такие виды оборудования: УКС-22М2, УГБ-50.

Преимущества

Достоинством указанной технологии бурения является:

• возможность применения на твердых каменистых почвах;
• отсутствие повреждения стенок скважины и водоносного слоя;
• легкое очищение стакана;
• возможность применения для изучения грунтовых характеристик на разных глубинах.

Преимуществом также является то, что монтировать обсадную трубу можно сразу же после завершения бурильных работ.

Недостатки

Несмотря на доступность и сравнительную дешевизну, технологический процесс имеет недостатки. Среди них возможность строго вертикального бурения. Нельзя использовать данный метод на песчаных грунтах.

Технология

Роторная

Наиболее распространенным методом бурения считается роторный способ. Он широко применим в районах твердыми почвами, а именно с суглинистым или гравийным типами почв.

При работе используется бур-долото, являющийся продолжением бурового снаряда. Снаряд прикреплен к ротору, при помощи которого и начинает вращение. Сам ротор движется благодаря вращению приводного вала, работающего от электродвигателя. Далее движение ротора трансформируется в движение бура, и буровой снаряд постепенно вертикально углубляется на необходимую глубину.

Для удаления разрушенных пород применяют метод промывки, в котором используется глиняный раствор. Подготовленный раствор подается в скважину и выносит со дна излишки почвы, далее отработанный раствор поступает в приемный резервуар, из которого после отправляется на дальнейшую промывку скважины. Глинистый раствор также играет роль охладителя буровой установки. При бурении скважин роторным способом для предотвращения осыпания и оседания почв в новую скважину устанавливаются обсадные колонны.

Буры, применяемые для прокладки скважины и выноса породы, несколько отличаются. В зависимости от твёрдости слоёв почвы выбирают спиральный бур – для суглинистых слоёв и гравия, а для сыпучих, к примеру – песчаных подходит бур-ложка, представляющий собой подобие цилиндра, имеющего специальные отверстия.

Роторное бурение наилучшим образом подходит для работ на дачном участке, обычно используется метод бурения с одной прямой промывкой и этого, как правило, оказывается достаточно. Выкачивание раствора из затрубного пространства позволяет более качественно вскрыть водоносный слой, но это более дорогая по своему оснащению технология и применяется редко.

Шнековая

Шнековое бурение подходит для каменистых грунтов, тяжёлых и не сыпучих. Этот вид бурения позволяет прокладывать скважину любой желаемой ширины. В зависимости от твёрдости слоёв грунта и желаемой глубины скважины используется более или менее мощная техника.

При необходимости буровая установка располагается на специальной мощной платформе. Бурение с помощью шнека неглубоких скважин не предполагает участие спецтехники.

Шнековый винт, или «Архимедов» винт состоит из бура с резцом и сопровождающих его по всей длине лопастей, от вращения которых происходит дробление породы, а лопасти подают отработанный грунт наверх.

Прочие

Применение тяжёлой спецтехники позволяет добиться высокого качества добываемой воды, как правило, это ударные методы добычи воды, техника оборудована специальными насадками из твёрдых сплавов.

Для прокладки скважины в скальных породах на большую глубину, это могут быть скважины до 1000 метров, используется метод бурения с применением алмазных колонок.На конце бура, работающего как долото, располагается упрочнённая насадка в виде кольца. Порода разбивается не в крошку, а кусками в форме колец, и так подаётся наверх. Колонковое бурение – это сравнительно недорогой способ, но всё зависит от твёрдости породы.

Метод гидробурения позволяет добиться хороших результатов, но работы по приготовлению скважины играют ведущую роль и весьма трудоёмки. Глубина пролегания скважин может достигать 120 метров. Такая скважина сможет многие годы работать как автономная система водоснабжения. При гидробурении необходимо выкопать специальные приямки для размещения бурового раствора, это ямы размером с кубометр. Далее из них под напором подаётся специально заготовленный раствор глины и воды.

Эта жидкость охлаждает бурильный инструмент, шлифует стенки будущего колодца и укрепляет их, выносит грунт на поверхность. В конце работы скважину промывают водой и устанавливают необходимый насос. Для гидробуровой установки необходим преобразователь тока, лебёдка для перемещения труб, бензиновая мотопомпа для перекачки раствора, бур можно использовать лепестковый или разведочный.

Характеристика роторного бурения

Этот способ изготовления глубоких скважин считается самым распространенным. Принцип действия установки заключается в разрушении слоя почвы при помощи долота. В действие оно приводится посредством ротора. Для его вращения требуется отдельный электродвигатель. Почва вымывается при помощи прямой или обратной промывки.

Оборудование позволяет работать на скальных или полускальных участках, обустраивать скважины до 150 м глубиной, но применяется технология при таких условиях:

1. Рассчитаны гидрогеологические характеристики участка, глубина залегания водного горизонта.
2. Подземный источник имеет напор, присущий артезианской скважине.
3. Существует возможность постоянного снабжения рабочей области технической водой.

В теплых регионах такой способ бурения может применяться даже зимой.

Применяемое оборудование и инструменты

Для роторного бурения требуется вышка рамного или решетчатого типа. На ней располагается оборудование для работы. Вышка облегчает подъем колонны. В составе установки присутствуют:

• вышка;
• долото;
• двигатель и привод;
• рабочая колонна и ротор;
• насосы;
• система для очистки промывочной жидкости;
• механизм для подъема рабочего инструмента.

В автоматических установках присутствует возможность регулировки скорости оборотов бура. Долото производится из металлических сплавов высокой прочности. Его форма различна. Эти параметры подбираются индивидуально.

Роторное бурение — метод вращательно-вибрационного бурения, при котором разрушение грунта осуществляется при помощи долота, приводимого в движение в забое скважины от ротора буровой установки.

Своеобразие роторной технологии

Данный метод обустройства скважины предусматривает применение долота. Стенки шахты следует укреплять при помощи обсадных труб. Для выбора метода промывки учитывается тип почвы, количество необходимой жидкости. Обратная промывка предпочтительнее. Она сложнее технологически, но позволяет лучше вскрыть водоносный горизонт. Еще обеспечивается больший дебет скважины.

Достоинства и недостатки роторного бурения

Преимуществами указанного технологического процесса являются:

• большая глубина бурения;
• возможность достижения водоноса в скальных породах;
• большой диаметр скважины (до 20 см);
• незначительные энергозатраты.

Единственный недостаток метода — необходимость использования промывки.

Оборудование и инструменты

Чтобы выполнить скважину на воду по такой технологии своими руками, вам понадобится специальное оборудование, состоящее из следующих составных частей:

1. В качестве бурильного снаряда может выступать желонка, забивной стакан или долото. Выбор снаряда зависит от особенностей грунта.
2. Штанга ударная.
3. Для подвески бурильного снаряда понадобится прочный канат или трос.
4. Канат будет крепиться к вышке, оборудованной блоком с лебёдкой.

Главным инструментом установки считается забивной стакан. Он напоминает кусок трубы с приваренной снизу режущей кромкой. Эта кромка делается из высокопрочной стали и имеет скос к центральной оси приспособления. Благодаря ей снаряд может глубоко проникать в породу в момент удара. В верхней части бурильного снаряда расположена наковальня. Это место удара штанги.

Треножник можно соорудить из труб или деревянных балок. Вышку стоит делать такой высоты, чтобы она превосходила длину снаряда для бурения. Это позволит поднимать его над уровнем земли на нужную высоту. В верхней части вышки устанавливается блок, через который пропускается трос или канат.

Вода стремится к воде

Есть еще один способ, он менее трудоемкий, поскольку углубление скважины происходит под действием воды, подаваемой под напором по трубе. Для ее подачи на участках, где нет никакого водоснабжения, используется любой погружной бытовой насос, например, «Малыш» или его аналоги – «Ручеек», «Родничок», «Добрыня». Если же имеется водопровод, то вполне резонно направить в сооружаемую скважину воду оттуда.

В первом случае кроме насоса потребуется еще старая бочка, в средней части которой нужно по кругу пробить гвоздем отверстия диаметром не более 3 мм. Она станет резервуаром для воды.

Кроме того, потребуется следующее:

• трубы диаметром 1,5 дюйма, длиной по 3 м, с резьбой на обоих концах (их количество определяется предполагаемой глубиной скважины);
• короткая труба (до 1 м длиной) диаметром 1,5 дюйма, с резьбой на обоих концах;
• фильтр, изготовленный из трубы диаметром 2 дюйма, длиной 1,5 м;
• шланг для подачи воды с оснащенной штуцером муфтой для герметичного присоединения к трубе;
• двуручный держатель для труб с хомутом для их проворачивания;
• ручной бур длиной 1,5 м диаметром, достаточным для установки в пробуренную им скважину фильтра диаметром 2 дюйма;
• муфты для соединения труб друг с другом, в том числе переходник с 2 на 1,5 дюйма, лен для уплотнения резьбовых соединений.

Обсадные трубы

Пересекаемые скважиной породы частично укрепляются за счет применения глинистого раствора, но полноценное предотвращение осыпания стенок выработки достигается их обсадкой стальными трубами. Закончив бурение в заданном интервале, проходку скважины приостанавливают для монтажа обсадной колонны. Ближайшая к поверхности часть конструкции называется кондуктором.

При укреплении стенок выработки придерживаются следующих правил:

• диаметр обсадной трубы должен быть меньше сечения выработки: колонна опускается в скважину свободно;
• глубина, начиная с которой делают перерыв в бурении для установки обсадной крепи, находится в пределах 30-600 м;
• стенки водозаборных выработок обсаживают цельнотянутыми трубами длиной 6-13 м, для изготовления кондуктора используют сварные стояки Ø426-478 мм;
• затрубное пространство заполняется цементной тампонажной смесью.

В сложных геологических условиях устанавливают несколько обсадных колонн разного диаметра. Трубы меньшего размера располагаются в глубоких горизонтах.

Обсадные трубы

Оборудование

Если говорить об оборудовании, то для керна требуется несколько элементов.

• Столбчатая пуля. Он бывает двух видов: тонкостенный и стандартный. Обычные используются для горизонтального бурения вверх и вниз и горизонтального бурения под углом до 45 градусов. А тонкостенные модели используются только для горизонтального бурения.
• Алмазные коронки. Это устройство для разрушения горных пород, которое поставляется с буровой установкой для колонкового бурения.
• Трубы обсадные стальные, а также штанги. Эти элементы нужны для создания твердой поверхности внутри колодца.
• Адаптеры. Их назначение – соединение резьбовых соединений на принадлежностях, уплотнениях заподлицо, вращателях и буровых штангах.
• Масляная промывка сальников. Они нужны для подъема керна из колодца.
• Для углубления лунки используются коронки.

Твердые сплавы

Для бурения скважин в основном применяются вольфрамово-кобальтовые металлокерамические твердые сплавы типа ВК, основой которых является карбид вольфрама.

Химический состав и физико-механические свойства металло-керамических вольфрамово-кобальтовых твердых сплавов ВК.

При колонковом бурении наиболее часто применяются сплавы марок ВК-6 и ВК-8.

Для армирования буровых коронок выпускаются резцы различных конфигураций.

В короночное кольцо закрепляют основные и подрезные резцы. Они припаиваются латунью. Основные резцы должны перекрывать торец коронки и выступать за наружную и внутреннюю боковые поверхности корпуса, а также возвышаться над торцом.

Выход резцов за наружную и внутреннюю поверхности необходим для образования при бурении зазоров между керном и внутренней поверхностью колонковой трубы, а также между наружной поверхностью колонкового снаряда и стенками скважины.

Величина выхода резцов за наружную и внутреннюю поверхности корпуса коронки принимается в зависимости от твердости пород, их устойчивости и скорости углубления. Для бурения в твердых породах резцы в коронке устанавливаются с таким расчетом, чтобы они выступали за наружную и внутреннюю поверхности на 0,5 – 1,0 мм, а над торцом – на 1,5 – 2,5 мм. Для бурения мягких пород резцы должны выступать за боковые поверхности на 3 – 6 мм и возвышаться над торцом на 5 – 6 мм.

Выпуск резцов над торцом короночного кольца может быть одинаковым или ступенчатым. В зависимости от расположения резцов над торцом коронки забой скважины приобретает плоскую, одно- или многоступенчатую форму. Ступенчатая форма забоя обеспечивает более эффективное разрушение породы.

Относительно оси вращения коронки расположение резцов в торце короночного кольца может быть параллельным, наклонным в сторону вращения коронки с положительным передним углом – против направления вращения. При положительных углах резания наблюдается некоторое повышение скорости бурения в “мягких “Породах, а” при отрицательных – в твердых малоабразивных породах.

Рекомендуется применять резцы:

• с углом заострения 45 – 50° – для бурения нетрещиноватых пород I – IV категорий;
• с углом заострения 65° – для бурения пород V – VII категорий.

Резцы самозатачивающихся коронок не имеют начальных углов заострения и не затачиваются.

Пошаговая инструкция по разработке скважины на воду

Теперь разберемся как сделать скважину в песчаном грунте с использованием малогабаритной техники.

Разработка нового гидросооружения начинается с подготовки рабочего проекта. Чтобы не допустить серьезных ошибок в проектировании, эту работу лучше поручить специалистам.

Далее выбирается место под разработку скважины на основании геологических изысканий. Когда план бурения составлен, можно приступать к основному процессу.

Технология самостоятельного бурения предусматривает следующие этапы:

1. Нанесение разметки на выделенную зону под бурение скважины.
2. Выкапывание по готовой разметке шурфа размером 150 × 150 см для погружения бурильного инструмента – желонки, шнека или бура. Шурф представляет собой специальное углубление в грунте, которое предназначено для разработки скважинного канала.
3. Установка рабочего инструмента.
4. Осуществление бурения с учетом выбранного способа.
5. После завершения проходки монтаж фильтровой установки – конструкции, которая состоит из донного фильтра, отстойника и подающей трубы.
6. Засыпка затрубного пространства песчано-щебеночной смесью. Это позволит закрепить обсадку в скважинном канале.
7. Герметизация верхней части трубы и заполнение полости водой при помощи насоса для прочистки фильтра.
8. Откачка жидкости из скважины желонкой или шнековым насосом.
9. После полной прочистки гидросооружения и водоносного слоя спуск насосного оборудования в обсадку при помощи металлического троса.
10. Подключение шланга и водопроводной трубы к насосному оборудованию.
11. Монтаж вентиля на трубе для регулировки напора воды.
12. Установка гидроизоляции надземной части обсадной трубы для защиты от повышенной влажности и перепадов температур.
13. Монтаж на скважинном устье кессона с фиксацией на оголовок.
14. Прокладка водопроводных труб от дома в земляных траншеях.
15. Выполнение наружной обсыпки кессона землей и обустройство бетонной отмостки.

Это общая схема того, как самому можно осуществить бурение водоносной скважины для организации автономного водоснабжения.

При самостоятельном проведении работ главное – не спешить и соблюдать все основные этапы технологического процесса разработки скважины. При этом не стоит забывать, что применение качественных и долговечных комплектующих (насосного оборудования, фильтра и труб) является гарантией надежной и безопасной эксплуатации скважины.

Особенности ручного бурения

Способ ручного бурения требует больших затрат физической силы, но позволяет сэкономить на оборудовании. Применяется при монтаже скважин глубиной не более 25 метров и проводится до тех пор, пока бур не дойдёт до водоупорного слоя.

В случае с ручным бурением используют:

• комплект буровых головок (бур-долото, бур-ложка, змеевики, желонки);
• штанги;
• лебёдка или электрическая таль;
• обсадные трубы;
• для работы на большой глубине – бурильная вышка.

Процесс проходки ствола состоит из следующих этапов:

1. Выкапывается небольшая яма глубиной в 40-50 см, в которой разместится бур.
2. Затем один человек начинает вращение бура; когда он войдёт достаточно глубоко, вращать придётся вдвоём, потом – вчетвером.
3. Через каждые 50-70 см вхождения в землю, бур необходимо вытаскивать и прочищать, чтобы грязь не залепила всю головку.
4. Если грунт слишком жёсткий, получившееся отверстие нужно необходимо заливать водой.

В момент заполнения шахты водой изнутри, работа прекращается. Теперь остаётся только откачать грязную воду с примесями – примерно 5-7 литров. Для этого понадобится насос.

Ударный способ

Данным способом устанавливается самая простая скважина-игла – абиссинский колодец. Этим методом активно пользуются домашние умельцы, пробивая скважину на воду на даче. Конструкция «буровой установки» представляет собой ствол, состоящий из отрезков трубы, и наконечник, который разрезает пласты грунта. Молотом служит увесистая баба, которая поднимается и опускается с помощью веревок: при натяжении своеобразный молот поднимается на верх конструкции, при ослаблении падает на подбабок – устройство из хомутов, расположенных симметрично. После вхождения ствола в грунт он наращивается новым отрезком, подбабок прикрепляется уже к новой части, и забивание продолжается до тех пор, пока наконечник не войдет в водоносный слой на 2/3 пласта.

Ствол-труба служит отверстием для выхода воды на поверхность.

Достоинство данной скважины заключается в том, что пробурить ее можно в подвале или другом подходящем помещении. Это создает удобство при пользовании. Привлекает и цена, пробить скважину для воды таким способом стоит недорого.

Ударный способ бурения можно применять на любых типах почвы

Канатно-ударное бурение

Наиболее часто используемый способ. Данный метод предполагает разбивание грунта посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Конструкция, используемая при таком виде бурения, состоит из элементов:

• треноги, которую размещают над местом бурения;
• блока с лебедкой и тросом;
• забивного стакана, штанги;
• желонки (для прохождения по сыпучим слоям грунта).

Стакан представляет собой отрезок стальной трубы, скошенный вовнутрь, имеющий прочную нижнюю режущую кромку. Сверху забивного стакана идет наковальня. По ней производит удары штанга. Опускание и подъем забивного стакана осуществляют с помощью лебедки. Порода, которая попадает в стакан, удерживается в нем за счет силы трения. Для того чтобы проникнуть в грунт максимально глубоко, используют ударную штангу: ее бросают на наковальню. После заполнения стакана грунтом его поднимают наверх, после чего очищают.

Бурение скважины на сыпучих грунтах производится с использованием желонки. Последняя представляет собой стальную трубу, на нижнем конце которой установлен задерживающий капан. После попадания желонки в почву клапан открывается, вследствие чего грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, действия повторяются снова.

Канатно-ударное оборудование для бурения скважин

Эффективно применяется при самостоятельном бурении и описанный выше шнековый способ. Как пробурить скважину своими руками с помощью шнека, объяснять дополнительно не имеет смысла – основной принцип сохраняется.

Преимущества ручного бурения:

• экономичный способ в финансовом отношении;
• ремонт и профилактику ручного бура производить несложно;
• оборудование негромоздкое, поэтому нет необходимости задействовать тяжелую технику;
• способ применим в труднодоступных местах;
• эффективен, не требует большого количества времени.

Основными недостатками ручного бурения можно считать опускание на небольшую глубину (до 10 м), где в основном проходят пласты, вода которых требует очистки, и невозможность дробить твердые породы.

Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом

Преимущества колонкового бурения заключаются в следующем:

извлекается на поверхность столбик пробуренной породы в естественном состоянии. По столбику породы (керну) можно судить о минералогия, составе и структуре пройденных пород и об условии их залегания. При других способах пробуренная порода извлекается в измельченном состоянии.
имеется возможность бурить скважины под различными углами к горизонту (рис. 8)

При других способах проходка наклонных скважин более затруднительна или совсем невозможна.
в первую очередь алмазное позволяет пробуривать самые крепкие породы.
позволяет бурить глубокие скважины малыми диаметрами и легким оборудованием, что важно при разведке в отдельных и высокогорных местах.

Наиболее глубокие в мире скважины в крепких породах пробурены колонковым и именно алмазным способом.

Дополнительные аспекты

Подобная технология в частной жизни чаще всего применяется перед тем, как начать шнековое бурение скважин на воду, поскольку этот вариант самый надежный из существующих, он всегда дает результат в 100%. Небольшой диаметр (до 160 мм) позволяет работать достаточно быстро. Таким образом, за смену может быть преодолено от нескольких метров до нескольких сотен метров в зависимости от пород.

Использование колонковой технологии позволяет работать почти со всеми типами пород на глубине до 1000 м, и во время всего процесса на поверхность подается каждый следующий срез пласта.

После завершения подобной деятельности шнековое бурение скважин на воду осуществляется довольно легко и быстро, т.к. направляющий ход уже имеется. К тому же большим плюсом будет точное знание всех сложных моментов, для которых можно использовать специальные коронки, что опять же ускоряет рабочий процесс.

Иногда используется шнеко-пневматическое бурение, причем подобные методы обладают максимально высоким КПД. Их ограничение связано лишь с жидкостями, т.к. в этом методе снова используется сжатый воздух, которым взвешивается порода для скорейшего ее удаления.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Способы и типы бурения скважин

Выбор способа бурения скважин для организации водоснабжения зависит от особенностей грунта, залегания водоносного слоя и от ряда иных факторов.

Какие существуют способы бурения

Эти работы производятся при помощи разных инструментов (долота и коронок, которые крепятся на буровую колонну). Это позволяет пробурить скважину нужного размера. По принципу работы бурового инструмента бурение можно разделить на следующие категории:

1. Вращательный способ бурения. Этот способ сооружения скважин производится путем вращения породаразрушающего инструмента вокруг своей оси. Этот способ высокопроизводителен, буровые работы стоят ниже, этим способом можно пробурить наклонные, горизонтальные и вертикальные скважины.

2. Вращательно-ударный способ бурения. Эффективный способ прохождения крепких горных пород. Принцип действия основан на том, что на вращательный элемент дополнительно воздействует пневмоударник, который крепится на буровую колонну.

3. Ударно-вращательный способ бурения. При этом способе основную функцию выполняет ударный компонент, а вращательный играет вспомогательную роль. Интенсивность и частота ударов здесь выше, а вращение – ниже, чем ц предыдущего способа.

4. Вибрационный способ бурения. При этом способе бурение производится путем передачи вибрационных или виброударные импульсов породоразрушающему инструменту. Этот способ применяется для бурения мягких рыхлых пород.

5. Вибрационно-вращательный способ бурения. Этот способ подразумевает наряду с вибрационным воздействием на породу оказывается вращательное воздействие и осевая нагрузка. Этот метод применяется для разрушение более плотных пород.

6. Способ бурения задавливания. Породоразрушающий инструмент погружается в мягкий грунт, и бурение производится за счет осевой нагрузки установки.

В основном, для бурения скважин на воду, применяется вращательный метод. Этот способ экономичен, и позволяет соорудить скважину в любом грунте. В зависимости от вида породы и глубины скважины применяются три разных типа бурения.

Колонковое бурение

Этот вид буровых работ производится на песчаных и мягких глинистых грунтах. Бурение скважины на песок производится при помощи долота или коронки, которая крепится на трубу. Этот вид применяют и на более твердых породах, но в таком случае необходимо подавать промывочную жидкость. Иногда для очистки скважины применяется продувка воздухом, который подается при помощи компрессора.

Шнековое бурение

Этот вид применяется для сооружения скважин для целей водоснабжения в частных хозяйствах. Бурение скважины на воду производится с помощью шнека. Шнек представляет собой стержень с лопастями. Шнек так ввинчивается в породу, что вместе с погружением происходит извлечение грунта. Такой вид рекомендован в среднеплотных грунтах на глубину не более 30 метров. На более глубоких уровнях порода перестает извлекаться, поэтому этот метод применять для более глубоких слоев нецелесообразно.

Роторное бурение

Роторное бурение применяется для сооружения скважин до 130 метров в глубину. Этим способом можно произвести бурение артезианской скважины для воды высокого качества. Роторная установка справляется с грунтами любой плотности. Использование ротора подразумевает обязательную подачу промывочной жидкости. Именно поэтому роторное бурение невозможно применять при низких температурах.

Современные технологии позволяют решить любую задачу, связанную с бурением. Нужно только определиться с видом работ.

Этапы процесса

Описание последовательности выполнения работ предусматривает выбор небольшого участка, поверхность которого очищается от посторонних предметов и мусора. Для слива грунтовых вод и промывочной жидкости вблизи от места бурения отверстия роют яму глубиной 2 м.

Для размещения бура в почве пробивают отверстие, соединяют коронку с колонковой трубой, которая будет наращиваться в процессе проходки. После закрепления установки оборудование приводится в движение буровым станком.

Технология колонкового бурения с промывкой: 1- насос для бурения; 2- шланг для нагнетания воды; 3- сальник; 4- колонна бурового инструмента; 5- переходник; 6- колонковая труба; 7- коронка; 8- желоба; 9- отстойник; 10- бак для промывочной жидкости.

При заполнении трубы ее поднимают для извлечения образцов материала с помощью специального инструмента. Удары наносят легко, чтобы не повредить образец породы. После извлечения бур погружают в скважину для продолжения работы.

На больших глубинах используются трубы со съемным приемником керна, расположенным во внутренней части. По мере заполнения он поднимается по стволу. При использовании промывки шлам поднимается наверх вместе с жидкостью.

Бурение сопровождается промывкой. При отсутствии воды процесс осуществляется с помощью специальной эмульсии, которая охлаждает инструмент и облегчает проходку.Рабочий процесс может осуществляться с продувкой сжатым воздухом, который подается через полые буровые трубы.

При прохождении песчаного слоя в раствор добавляют глинистую массу, жидкое стекло.Эти материалы укрепляют стенки отверстия.

В процессе углубления в горизонт с неустойчивой структурой стенки укрепляют обсадными трубами.

Опробование глубоко залегающих пластов или колонковое глубокое бурение

Получение геологической информации с больших глубин требует с нашей стороны гораздо больших усилий и затрат, чем изучение верхних слоев земной коры. Так, например, если мы бурим инженерно-геологические работы и проводим колонковое бурение на глубину около десяти метров, относительно низкое сопротивление грунтов в этом диапазоне не вызывает затруднений при бурении. С особой тщательностью занимается исследованием глубоких горизонтов:

Глубокое колонковое бурение только в соответствии с утвержденными геолого-техническими заданиями (ГТП) GTN указывает:

• плановый литолого-стратиграфический разрез;
• технологические параметры, которые должна соблюдать наша буровая бригада;
• глубокие интервалы возможных осложнений при бурении, обусловленные ожидаемыми характеристиками горных пород, гидрогеологическими условиями;
• дизайн конверта.

Глубокое сверление редко сопровождается сплошным колонковым бурением. Учитывая высокую, по сравнению с другими методами, стоимость керна, мы берем керны только через определенные промежутки времени.

Описание технологии

Чаще всего эта технология используется для исследовательских работ. Обычно для этих целей используется буровая платформа на шасси обычного грузовика.

Однако при работе на труднопроходимой местности можно использовать и специальную технику. Это гусеничные устройства, а также специальные системы, предназначенные только для бурения. Корончатое сверло используется на высокой скорости от начала до конца.

Такая перфорация предполагает обязательную стирку. Для этого на буровой платформе используется обычная вода или специальные растворы, защищающие скважину от разрушения и камнепадов.

Этот метод предполагает, что весь используемый инструмент соответствует выравниванию формируемой скважины.

Сверло для этого вида бурения может работать с высокопрочными породами.

В таких условиях он будет даже более производительным, чем традиционные матричные или роликовые сеялки, поскольку для создания аккуратных отверстий в земле требуется меньше усилий. Для этих целей используются специально созданные твердосплавные инструменты.

Перед использованием новое сверло обрабатывается с помощью сверла. А иногда для восстановления работоспособности коронки достаточно заменить кольцо, оснащенное резцами. Когда механизмы корончатого сверла завершили свою работу, начинается использование шнековых станков, что завершает процесс бурения скважины.