Бурение скважин на воду в Перми и Пермском крае
Наши услуги
Бурение
Обустройство
Монтаж систем
Телефон в Перми: (342) 276-10-34

Полезная информация

Виды технологий бурения на воду

Виды бурения на воду отличаются способами разрушения породы. Различают механические и не механические способы. Кроме всего прочего, механическое бурение подразделяют на ударные, вращательные и смешанные способы. Говоря о распространенных видах бурения скважин на воду можно выделить основные – колонковое, роторное, шнековое, ударно-канатное.

КОЛОНКОВОЕ БУРЕНИЕ

Колонковое бурение – вращательный вид создания скважин в Перми. Причем разрушение породы производится по кольцу. Горная порода при бурении - керн - заполняет колонковую трубу по мере увеличения глубины скважины. Время от времени керн следует изымать на поверхность. Чтобы отбирать из забоя частицы разрушенной породы, используется буровой насос для нагнетания в колонну трубы бурения промывочной жидкости.

Применение

Колонковый способ бурения часто применяют во время инженерно-геологических изыскания и разведки полезных ископаемых. Кроме того, данный тип бурения применяют при поисках месторождений газа и нефти. Часто в инженерных целях производят колонковое бурение вместо проходки шурфов, создавая скважины больших диаметров и шахтные стволы.

Причины применения колонкового бурения

  • Извлечение из скважины кернов – цилиндрических столбиков породы, по которым можно взять пробу полезного ископаемого
  • Возможность бурения под различными углами с использованием породоразрушающих инструментов.
  • Существует возможность бурения пород любой твердости и устойчивости
  • Бурение скважин малого диаметра на большую глубину производится с использованием относительного легкого оборудования

Описание процесса

В зависимости от свойства горной породы, которую следует пройти буром, используют коронки или долота, отличающиеся формой ударной части головы, диаметров и углом разворота периферийного ряда штырей и другими характеристиками. С помощью колонкового способа бурения в Перми возможно выполнение вертикальной, наклонной, многозабойной или восстающей скважины в различных горных породах.
Перед началом бурения на месте закладывания скважины разравнивается площадка, выкапываются ямы под емкость для промывочной жидкости и фундамент. После производится сборка бурильной установки. Если отсутствует электроэнергия, станок и насос можно привести в действие с помощью трансмиссии от ДВС.
Когда буровая установка проверена и налажена, то производится забуривание скважины. Устье скважины закрепляют трубой и оборудуют систему для очистки бурового раствора от шлама – разбуренной породы.

Промывка скважины во время колонкового бурения

Промывку при высокооборотном алмазном бурении осуществляют с помощью слабых растворов эмульсий, чтобы снизить трение колонны труб о стенки скважины и уменьшить вибрацию конструкции. При бурении устойчивых пород для промывки применяют воду. Напротив, во время бурения при недостаточно устойчивых породах промывка осуществляется с помощью глинистого раствора, который укрепляет стены скважины. В безводных скважинах промывку осуществляют сжатым воздухом и газом.

После наполнения трубы керном поднимают инструмент на поверхность. Когда работа ведется с абразивными и твердыми породами, приходится поднимать инструмент наверх чаще из-за снижения скорости бурения. Резцы коронки быстро затупляются. Перед началом подъема керн крепко заклинивают в нижней части снаряда – и срывают.
Чтобы справляться с изготовлением скважины в неустойчивых породах, которые выпучиваются и обваливаются даже после промывки, используют обсадные трубы, перекрывая породы, и уменьшают размер инструмента бурения.

РОТОРНОЕ БУРЕНИЕ

Роторное бурение относится к вращательным способам создания скважин. Специфика процесса в том, что вращение долота в скважине осуществляется с помощью бурильной колонны от ротора, расположенного на поверхности.

Применение

Поскольку роторное бурение является трудоемким процессом, требующим немало времени, то такой способ используется для создания глубоких скважин, например, артезианских.

Виды роторного бурения

• Бурение с прямой промывкой глинистым раствором

Такой метод подходит для бурения любых пород и исключает кольматацию пласта. Прямую промывку используют во время завершающих работ над скважиной.

• Бурение с обратной водной промывкой

Скважину промывают водой, которая подается в забой меж стенами скважин и бурильными трубами. Шлак и породы извлекают наружу посредством труб бурильной колонны. Через рукав из резины смесь отправляется в отстойник, где происходит доочищение воды от шлама и отправка в затрубное пространство скважины.

Условия для роторного бурения скважин:

Высокий напор водоносных горизонтов

  • Доскональное изучение геолого-гидрогеологических особенностей исследуемого участка
  • Имеется возможность осуществления каротажа скважины и бесперебойной доставки воды непосредственно к месту бурения

Промывка

Промывка глинистым раствором обеспечивает высокую скорость бурения, прохождение любых горных пород на различной глубине, а также снижает металлоемкость конструкции и исключает кольматацию пласта при закрытии скважины. Недостатками прямой промывки глинистым раствором являются дефицит поставок промывочной глины и сложности выполнения работ в холодное время года.

Обратная промывка увеличивает скорость бурения вдвое, по сравнению с прямой, качество вскрытия пласта гарантирует высокие дебиты. Скважины при таком способе промывки наполняются водой до полутора метра. Обратная промывка подходит только для рыхлых пород с уровнем грунтовых вод не менее 3 метров.

Описание процесса

Вращение ротора через приводной вал происходит с помощью ДВС, газовой турбины или электродвигателя. Чтобы «пригрузить» долото, используют утяжеленные трубы для бурения. Нагрузка во время роторного бурения составляет одну тонну на один сантиметр долота.

При роторном бурении образуется сложная скважина и первостепенной задачей обсадной колонны является исключение обрушения. В зависимости от особенностей участка, глубины скважины, ее обсаживают не одной, а несколькими трубами. Производительность роторного бурения – до 15 метров в сутки.

ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ

Шнековое бурение осуществляется с применением лопастного резца для сверления грунта. При проходке разрушенная шнеком порода удаляется. Технология подразделяется на бурение с тампонированием стенок скважины с поверхности и бурение с обсадными трубами. Благодаря шнековому бурению на воду можно осуществлять эффективное создание скважин в насыпных и склонных к разрушению грунтах.

Применение

Шнековое бурение зачастую использую в песчаных грунтах без подземных валунов. Для проходок скважин глубиной до 100 метров в породах мягких и средней твердости подойдет шнековое бурение. Кроме того, такой тип бурения применяют для сооружения гидрогеологических скважин, сейсморазведочных и взрывных работах. Преимущество шнекового бурения – высокая скорость работы до 300 метров за день.

Описание процесса

Вращательное или шнековое бурение характеризуется доставкой породы из скважины наверх шнеком – бурильной трубой со стальной лентой. Шнеки в бурильной установке соединены меж собой резьбой или фигурным сечением. При бурении порода режется и разрыхляется лопастным долотом. Подъем породы на поверхность происходит, благодаря скольжению по спирали шнека.

Говоря об эффективности шнеков, следует сказать, что устройства с центральным каналом с подачей воды и воздуха являются наиболее износостойкими. Полые шнеки используют для обсадной колонны. Этот вариант бурения наиболее дешевый и простой. Проще говоря, этот способ напоминает бурение льда во время зимней рыбалки. Скважины, глубиной менее десяти метров, можно бурить без промывки. Для шнекового бурения требуется малогабаритная установка.

УДАРНО-КАНАТНОЕ БУРЕНИЕ

Самый трудоемкий и старый способ бурения. Наряду с этим, ударно-канатное бурение является наиболее качественным способом создания скважины. Этот вид бурения производится с помощью желонки, которая извлекает грунт из скважины и разрушает породу.

Описание процесса

Технология ударно-канатного бурения заключается в том, что грунт разрушается путем дробления, которое осуществляется тяжелым снарядом. Снаряд поднимается и опускается на определенную высоту, разрушая породу собственным весом в совокупности с коэффициентом свободного паления. Разрушенный грунт убирается из скважины желонкой. При работе с мягкими песчаными грунтами желонка и долото совмещены в снаряде. Режим ударно-канатного бурения зависит от типа долота, веса снаряда, высоты подъема снаряда, величины навески.

Преимущества и недостатки ударно-канатного бурения

• Преимуществом ударно-канатного бурения является то, что нет необходимости использовать воду или бурильный раствор в процессе создания скважин. Появляется возможность более точного вскрытия водоносного горизонта и обеспечения высоких дебитов. К тому же, увеличивается срок эксплуатации водной скважины. Следует заметить, что скважины, созданные способом ударно-канатного бурения, служат не менее 50 лет.
• Недостаток ударно-канатного бурения заключается в стоимости. Кроме того, что сама технология достаточно трудоемка, при данном виде бурения приходится изолировать каждый вышерасположенный водный горизонт по отдельности. Число обсадных колонн при ударно-канатном бурении равняется числу водоносных горизонтов.

Следовательно, появляются дополнительные затраты на использование труб большего диаметра и профессиональную работу мастеров.

Применение

Чтобы увеличить производительность бурения, утяжеляют желонку ударным коротким шлангом, а в скважину добавляют жирную глину или подливают воду. Дабы избежать образования песчаных пробок, бурение ведется без перерывов в работе. Ударно-канатное бурение будет наиболее эффективным, если проводится максимальным количеством ударов с минимальной высотой подъема укороченными рейсами.
Точное определение мощности водоносного пласта и глубина залегания определяется именно ударно-канатным бурением, поэтому данный способ является лидером качественного изготовления скважин. Можно с точностью расчленить толщу грунта до 5 сантиметров, включая спеси, суглинки, пески. Метод бурения основан на минимальном разрушении породы в забое и подъема грунта на поверхность за один подъем – спуск инструмента. Ускорить ударно-канатное бурение можно с помощью использования электрической лебедки.