Роторное бурение скважин и технология прямой и обратной промывки

Перед тем как приступить к строительству трубчатого колодца для добычи воды, расположенной на достаточно большой глубине, необходимо провести изыскательские работы. С полученными данными и соблюдением технологии можно начинать бурение скважины, которое направлено на разрушение породы долотом и удаление отработанной почвы из забоя. Для этого используется прямая или обратная промывка водой, а также с помощью воздушного подъемника – эрлифта.

Схема разновидностей скважин.

Технология роторного бурения скважин

Роторный способ бурения имеет следующие преимущества:

• повышенная скорость проходки;
• работа на больших глубинах;
• возможность проходки слоев любой сложности;
• работы проводятся без укрепления ствола (их укрепляют только в случае, если попадается слой плывуна и сыпучих грунтов).

Технология роторного бурения.

Недостатки:

• постоянное снабжение буровой установки глиной и водой;
• снижение темпов проходки в твердых грунтах;
• вымывание отработки глинистым раствором создает возможность попадания его в горизонт воды (требуется дополнительная ее очистка);
• сложность работы в зимних условиях, когда застывают вода и смесь глины с ней.

Роторное бурение проводится:

• прямым водотоком;
• обратной промывкой.

Роторное бурение скважин с прямым водотоком имеет более низкую себестоимость работ и поэтому более востребовано.

Схема роторного бурения скважин.

Инструмент:

• долото (фрезерное, алмазное, шарошечное, колонковое);
• расширитель;
• бурильная колонна;
• ротор;
• вертлюг;
• труба и лоток;
• насос;
• компрессор для эрлифта.

Применяя любой способ бурения скважин, необходимо фрезерное двух- или трехлопастное долото, которое, находясь под нагрузкой колонн, срезает породу. Используется при строительстве трубчатых колодцев с мягкой структурой грунта.
Алмазное долото применяется для проходки твердых пород.
Шарошечное – универсальный инструмент, используемый в буровых установках для работ с различными типами грунтов.

Вам может быть интересно: Сайт о потолках.

Роторное бурение скважин

От двигателя вращательное движение передается ротору. Вначале бурение скважины ведут долотом большого размера. Вертикальная нагрузка, передаваемая от бурового снаряда, принудительно заставляет бурильный инструмент крошить, разбивать и срезать слой почвы на дне забоя. Завершив работы на определенном участке, устанавливают обсадную трубу. Проходка следующего участка потребует инструмент и обсадные трубы меньшего размера, чем на предыдущем участке.

Технология бурения скважин с прямой и обратной промывкой

Лопастные долота: а — трёхлопастное; б — двухлопастное; в — типа «РХ»; г — истирающе-режущие типа «ИР»; д — фрезерное типа «ФР»; е — пикообразное.

Такой способ применяется для освобождения шахты от выработанной породы. Вода подается самотеком и, стекая по трубе и стенкам ствола, вымывает разбитый на мелкие части грунт. Раствор из частиц выработанного слоя и воды засасывается через отверстие в бурильном инструменте и откачивается по колоннам вакуумным насосом или эрлифтом. После подъема на поверхность, по отдельно установленной трубе или лотку, раствор направляется в емкость для полного очищения. Поступая в скважину, вода не только вымывает частицы породы, но и дополнительно проводит охлаждение инструмента. Такой способ бурения скважин возможен при строительстве их глубиной более 1000 м.
Применяя данный способ, получают:

• высокую скорость проходки ствола;
• качество вскрышных работ;
• экономию на материалах.

Недостатки:

• этот способ предназначен для бурения только плывунов и сыпучих пород;
• допускаются работы только на больших глубинах.

Прямая промывка глиняным раствором

Данный вид бурения скважин предполагает использование глинистого раствора для промывки ствола от разработанной породы.

Раствор закачивается по бурильным колоннам в шахту. Размывая выработанный грунт, он поднимается под давлением и вытекает по присоединенной трубе или лотку в емкость для отстоя. Самый значимый недостаток такого способа – это возможная глинизация водоносного слоя. Это значительно снижает качество питьевой воды в трубчатом колодце.

Технология данного вида бурения не так сложна, как кажется на первый взгляд.