Виды бурения скважин
Бурение — это процесс разрушения земной поверхности с помощью спец. техники.
Бурение водяных скважин — это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем.
Для водоснабжения применяется в основном бурение двух типов: бурение шнеком и роторное бурение.
Шнековое бурение
Шнековое бурение - это вращательный процесс с использованием лопастного долота-резца и удалением при этом из забоя скважины разрушенной породы шнеком.
Шнековый вид бурения. применяется в мягких породах для проходки неглубоких скважин для отбора воды из песчаных слоев, в среднем - до 30-50 м. в зависимости от глубины бурения, типа почв, грунта и используемого бурового инструмента.
Шнековое бурение - менее затратный метод , метр проходки обходится дешевле роторного способа, однако при случайной встрече с подземными валунами (моренами) применение шнека становится проблемным.
Производительность проходки скважины таким методом самоходными малогабаритными автобуровыми установками. - до десятков метров в смену.
Особенности шнекового бурения:
Шнековый способ бурения имеет специфические особенности, заключающиеся в том, что удаление разрушенной породы производится не промывочной жидкостью (или ГЖС), а шнеками, являющимися вертикальным винтовым транспортером. Подача породы на лопасть шнека производится долотом при наличии подпора нижних слоев породы при ее разрушении.
Шнековое бурение эффективно при проходке скважин в мягких (I-III) и средней твердости (IV-VI) породах на небольшую глубину; при этом обеспечивается высокая механическая скорость проходки, отпадает необходимость в промывке скважины, что особенно важно при бурении скважин на воду.
Недостатки шнекового бурения:
невозможность бурения в породах высокой твердости;
осложнения при бурении в липких и вязких глинах из-за налипания их на шнеки;
большие мощности, потребляемые при бурении;
большой расход долот и шнеков при проходке твердых и абразивных пород;
ограниченность глубины бурения (30-50 м);
Буровой инструмент для шнекового бурения:
Буровая колонна при этом виде бурения состоит из отдельных шнеков с быстросъемными безрезьбовыми соединениями.
Особенности технологии шнекового бурения:
Механичекая скорость шнекового бурения зависит от физико-механических свойств горных пород.
Роторное бурение:
Бурение глубоких скважин производят передвижными установками на базе ЗИЛ 131, МАЗ, КАМАЗ,УРАЛ, гидравлическим методом с помощью шарошечных долот с промывкой буровым раствором. Бурение ведется различными долотами (D=76...215 мм), начиная с большего диаметра, при этом методе разбуриваются даже включения скальных пород (морены).
Вращение долота осуществляется через бурильную колонну от ротора, расположенного на поверхности, с приводом от двигателя. Между бурильными трубами и долотом устанавливают утяжелённые бурильные трубы (УБТ - для нагрузки на долото при бурении). Для удаления породы от бурового насоса по нагнетательному шлангу при проходке в скважину подаётся промывочная жидкость.
После того, как завершено бурение начального участка скважины, опускают первую обсадную колонну (кондуктор), чтобы перекрыть слабые неустойчивые породы и верхние водоносные горизонты, в затрубное пространство закачивают цементный раствор. Бурение скважины продолжается долотом меньшего диаметра внутри обсадных труб до проектной отметки, после чего в скважину опускают следующую обсадную колонну (промежуточную - до вскрытия кровли известняка), затем - эксплуатационную колонну, которая будет находиться в водоносном слое.
После промывки до чистой воды скважина готова к эксплуатации. Недели через 2-3 можно делать анализы для определения качественных показателей воды, ее соответствия нормативам и состава системы водоподготовки (фильтры и проч.).
Производительность роторного метода - порядка десяти метров в смену.
Ямобуром бкм 317.
• Вращательный вид бурения
• Мотобуром, бензобуром, ручным ямобуром
• Вращательный вид бурения
• Электробуром
• Вращательный вид бурения •
Способы бурения скважин
Вращательный
Механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся непрерывным вращением породоразрущающего инструмента с приложением осевой нагрузки.
Роторный
Вращательное бурение, при котором буровой снаряд вращается станком с вращателем роторного типа.
Ударный
Механическое бурение, при котором разрушаюее усилие создаётся воздействием ударов породоразрушающего инструмента
Ударно-канатный
Ударное бурение, при котором возвратно-поступательное движение, создаваемое станком, передаётся породоразрушающему инструменту канатом
С промывкой
Бурение, при котором продукты разрушения горных пород удаляются потоком промывочной жидкости
С продувкой
Бурение, при котором продукты разрушения горных пород удаляются потоком газа
Виды (разновидности) скважин
Скважина буровая — цилиндрическая горная выработка, пройденная буровым инструментом в горной породе земной коры, характеризующаяся большой величиной соотношения ее длины к диаметру. Начало скважины называется ее устьем, дно — забоем, внутренняя боковая поверхность — стенками. Диаметры скважин колеблются от 25 мм до 3 м. Скважины могут буриться вертикально вниз или вверх, а также под любым углом наклона к горизонту. По назначению различают С. б.: картировочные, опорные, структурные, поисковые, разведочные, эксплуатационные и горнотехнические (горнопроходческие, вентиляционные, дренажные, взрывные и т. д.).
Скважины, вскрывающие пласты, содержащие подземные воды, имеют много преимуществ перед другими водозаборными сооружениями, и в связи с этим бурение их носит массовый характер.
Для добычи воды бурят одиночные скважины или группы скважин. Поэтому все водозаборы подземных вод делятся на групповые и одиночные.
Групповые подземные водозаборы состоят из нескольких одновременно работающих скважин, расположенных на таком расстоянии, при котором они взаимодействуют или могут взаимодействовать в определенных условиях режима эксплуатации.
Одиночные подземные водозаборы представляют единичные скважины и группы скважин, которые находятся вне зоны возможного взаимодействия или расположены хотя и на близком расстоянии одна от другой, но работают в разное время и поэтому не взаимодействуют (поочередно действует только одна скважина, а остальные - резервные).
На участках крупных водозаборов в малоизученных районах необходимо проводить разведочное бурение и опытные работы. В районах с хорошо изученными гидрогеологическими условиями на участках, перспективных в отношении количества и качества подземных вод для проектируемого группового водоразбора, бывает целесообразно без предварительной разведки начать сразу эксплуатационную разведку скважинами большого диаметра. После того как эти скважины выполнят свое назначение - разведку и опробование водоносного горизонта, их оборудуют эксплуатационными водоподъемниками и превращают в источники постоянного водоснабжения.
Одиночные скважины на воду бурят, как правило, без предварительной разведки. Следовательно, это своеобразная и ответственная работа, так как разведка и исследование в этом случае должны сочетаться с созданием эксплуатационного инженерного сооружения.
Скважина артезианская — (далее а.с. сокр. от артезианская скважина, иначе называют водозаборная скважина) разведочно-эксплуатационная скважина предназначенная для добычи артезианской воды из водоносного горизонта, глубины а.с. зависят от глубины залегания водоносных горизонтов, в которых и находится артезианская вода. Чем глубже а.с. тем большее содержания солей в воде, т.е. выше минерализация воды. А.с. скважина является подземным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения на водозаборных сооружениях ( более известны как водозаборный узел сокр. ВЗУ ).
Колодец (скважина) совершенный — пройденный через всю толщу водоносного пласта и оборудованный таким образом, что приток воды в него обеспечен из всего водоносного пласта.
Колодец смотровой (наблюдательный) — колодец (скважина, шурф), оборудованный для наблюдения за колебанием уровня воды, ее температуры и получения проб воды на анализ в процессе изучения режима подземных вод или во время производства опытных и пробных откачек.
Разведочно-эксплуатационной называется скважина, конструкция которой, включая водоприемную часть, рассчитана на оборудование водоприемником проектной производительности. При положительных результатах опробования эти скважины передают в постоянную эксплуатацию.
Разведочной называется скважина облегченной конструкции и сравнительно небольшого диаметра, оборудованная временным фильтром и предназначенная для вскрытия и предварительного опробования водоносного горизонта. Разведочные скважины обычно бурят с таким расчетом, чтобы при необходимости можно было извлечь обсадные трубы и фильтр.
Эксплуатационной может считаться скважина только после передачи ее в эксплуатацию. Это название не должно присваиваться скважине при проектировании, так как даже в районах с хорошо изученными, но не разведанными детально на данном конкретном участке геолого-гидрогеологическими условиями всегда встречаются значительные отклонения от проекта. Поэтому одиночные скважины на воду, которые бурят без предварительной разведки точки заложения, должны быть всегда разведочно-эксплуатационными. В проектную конструкцию почти каждой скважины приходится вносить изменения в процессе ее бурения, опробования и оборудования. В этом заключается принципиальное отличие назначения и задач разведочно-эксплуатационного бурения на воду от эксплуатационного бурения, например, нефтяных скважин.
_________________________________
