- (044) 596-02-02
- (050) 603-00-67
Все о бурении скважин
Бурение — процесс сооружения места для горной выработки, которое имеет цилиндрическую форму. Зачастую бурение включает в себя укрепление стенок скважин обсадными трубами и заливку цементного раствора между трубами и стенками скважины. Область применения и цель буровых работ:
- поиски полезных ископаемых;
- разведка;
- изучение свойств грунтов;
- добыча полезных ископаемых.
Существуют такие способы бурения на воду:
- ручное бурение,
- ударно-канатное бурение,
- канатно-вращательное бурение,
- гидравлическое бурение,
- вращательно-шнековое бурение,
- перфораторное (ударно-поворотное) бурение.
Ручное бурение производится ударом. Срок службы таких скважин в среднем составляет 7-10 лет при условии регулярного ремонтно-технического обслуживания. Среди преимуществ данного способа бурения:
- низкие затраты на буровые работы,
- не нарушение структуры грунта.
В основе ударно-канатного бурения лежит возвратно-поступательное движение бурового патрона. Патрон проходит расстояние в 1,5-3 метра. В забой загоняют обсадную трубу и извлекают шлам, который потом извлекают из скважины с помощью желонки. При ударно-канатном бурении глубина скважины может составлять до 300 метров, а диаметр от 10 до 46 см. Скважину цементируют, чтобы предотвратить проникновение шламовой воды в водоносный слой. Преимущества данного способа бурения:
- чистый источник воды на долгие годы,
- механизмы установок данного типа расходуют меньше энергии,
- ударно-канатное бурение дешевле канатно-вращательного способа,
- буровой механизм требует меньше дополнительных приспособлений,
- оборудование удобно использовать в удаленных и труднодоступных районах,
- требуется меньше воды на извлечение керна.
Недостатки:
- значительно медленнее канатно-вращательного бурения,
- обсадные трубы вводят в ствол скважины в процессе бурения.
Канатно-вращательное бурение выполняется методом взаимодействия вращающегося бура и циркуляционной системы воды для извлечения шлама. Буровой раствор подается в ствол скважины по ударной штанге. Давление насоса заставляет воду подхватывать частицы грунта со дна скважины и поднимать их по кольцевому межтрубному пространству на поверхность. Затем раствор направляется по трубам в отстойник. Цементирование верхней части ствола скважины обязательно при канатно-вращательном бурении, а глубина зависит от типа геологической формации. Преимущества:
- бурение скважин в рыхлом грунте,
- значительно облегчает процесс установки гравийного фильтра.
Недостатки:
- не подходит для бурения горных пород – базальтовых или известняковых,
- наличие бурового раствора значительно усложняет процесс распознавания керна.
В основе гидравлического бурения – использование мощного потока воды и очистка ее от отработанной породы. Используется то же буровое оборудование, что и при канатно-вращательном способе, кроме вращающегося бура. Гидравлическим буровым методом можно бурить скважины до 15 метров глубиной и 5-30см диаметром. Гидравлическое бурение возможно исключительно в условиях рыхлых пород и лучше всего подходит для бурения скважин диаметром 10 см.
При вращательно-шнековом бурении в грунт «вкручивается» шнековый бур. Но этот бур не подходит для бурения насыщенного песчаного или другого рыхлого грунта. Данный способ используется для бурения глинистой почвы. Скважины, буренные с помощью шнекового бура, могут быть глубиной до 40 метров, а в диаметре от 5 до 76 см. Преимущества данного способа бурения:
- приводной шнековый бур может проходить до 12 м/час,
- всегда видно, где находится водоносный пласт.
Недостатки:
- шнековый бур используется только в глинистых почвах,
- скважина легко может быть заражена. Не рекомендуется использовать ее как источник питьевой воды.
В перфораторном бурении применяется специальный наконечник обсадной трубы. Наконечник «вгоняется» в землю вручную или приводом. Если наконечник устанавливается на дне более широкой неглубокой скважины, это дает возможность удерживать трубу в вертикальном положении при дальнейшем бурении. Глубина скважины до 15 метров, диаметр – 3-30 см. Струя воды довольно слабая. Преимущество этого способа бурения - в благоприятных условиях это самый простой, быстрый и дешевый способ.
Недостатки ударно-поворотного бурения:
- технология неприменима в условиях твердых горных пород,
- скважину нельзя цементировать, риск заражения воды вредными веществами значительно увеличивается.
Выбор оптимального способа бурения скважины на воду во многом зависит от:
- предназначения скважины,
- заложенного бюджета,
- степени сложности буровых работ,
- геологических условий,
- необходимой глубины и диаметра скважины,
- санитарно-эпидемиологических условий.
