Бурение скважин на воду, бурение артезианских и песчаных скважин
Опубликовано: 04.06.2018
Ударно – канатное бурение скважин является наиболее распространенным. Данный способ бурения принято считать наиболее простым, к тому же он может использоваться на любых типах грунта. Особенность ударно – канатного бурения заключается в том, что оно может проводиться без применения специальной техники. На практике подобный монтаж довольно компактной и удобной буровой установки можно сделать самостоятельно, исключая при этом некоторые сложные детали, а также применять для самостоятельного бурения скважин.
Конструкция ударно – канатной буровой установки
Буровая установка для ударно – канатного бурения включает в себя:
Забивной стакан; Канат или трос; Ударная штанга; Каркас установки; Лебёдка; Блок.Технология ударно – канатного бурения
Главным элементом ударно – канатной установки является забивной стакан, который производится из части трубы. В его нижнем отсеке есть более прочная режущая кромка, на которой производится скок внутрь стакана. Благодаря повышенной прочности кромки стакан при каждом ударе врезается всё глубже в грунт. Так буровой стакан приводится в действие с помощью лебедки. Врезаясь в землю, стакан захватывает определеннее количество грунта, далее благодаря лебёдке поднимается над забоем.
Бурение скважин на воду - песчаная или артезианская?
Благодаря ударам ударной штанги, которая осуществляет циклические удары по верхней части стакана с наковальней, стакан вбивается всё глубже. Нескольких ударов, как правило, достаточно для того, чтоб заполнить стакан полностью для того, чтоб поднять его наверх и освободить от грунта. Земля держится внутри стакана при подъёме за счёт силы трения, а сама процедура повторяется до тех пор, пока не достигнет нужного результата.
Артезианская скважина и песочная скважина Основные отличия
Ударно канатное бурение на разных типах грунта
Важно отметить, что бурение с использованием забивных стаканов применяют, как правило, при работе на довольно мягких и несыпучих породах. Применение данного типа бурения скважин на сыпучих породах не рекомендуется, так как сила связки частиц сыпучих пород недостаточна. Как результат – им не хватает силы трения для удержания в корпусе забивного стакана, а он при выходе из забоя оказывается полностью пустым, и тело скважины набивается сыпучим грунтом.
Бурение скважины на мягких сыпучих грунтах производится с помощью желонка. Конструкция желонка оборудована клапаном в нижней его части, который открывается в случае врезания его в землю, открывая тем самым свободное продвижение сыпучего грунта. В случае поднятия желонка наверх, клапан под тяжестью захваченной земли закрывается и не даёт ей высыпаться. После того, как желонок поднимают наверх и освобождают от грунта, процесс заново повторяется.
При бурении скважины данным способом на каменистых и твердых породах, применяют специальное буровое долото, которое служит забивным стаканом или желонком. Как результат, после ударных действий долото, каменистый и твердые грунты разрушаются, измельчаются и становятся мелкими частичками, которые извлекаются с помощью желонка со дна скважины на поверхность.
При проведении такого типа бурения скважины на мягких породах грунта или на грунтах с прослойками сыпучего грунта, происходит засыпание скважины этими породами. По этой причине, при бурении нужно устанавливать в скважине обсадные трубы. Первый участок обсадной трубы делается конусным расширительным башмаком. При этом обсадные трубы должны иметь больший диаметр, чем диаметр забивного стакана.
Благодаря этому забивной стакан сможет спокойно перемещаться внутри скважины. Вместе с тем, при опускании обсадных труб в скважину, которое осуществляется под влиянием собственного веса или же из–за сильных ударов, за счет большего диаметра они срезают со стен скважин часть породы.
При канатно-ударном бурении скважин на твердых породах рекомендуется применять расширитель, поскольку обсадная труба не справляется со срезом грунта со стен скважин. Для того чтоб измельчить и разбить твердую породу, на дно скважины опускают специальный расширитель, у которого есть подвижные резцы. Благодаря своей конструкции резцы могут складываться на время прохождения по обсадной трубе. При достижении нижней кромки обсадной трубы и грунта, специальные пружины заставляют работать механизм раскрытия резцов. В подобном режиме резцами срезается грунт со стен скважины, что и увеличивает её диаметр.
Относительно прохождения при бурении промежуточного водоносного слоя, то здесь важно использовать ту же технологию, что и при бурении на мягких сыпучих грунтах. Водоносный промежуточный слой нужно перекрывать с помощью обсадных труб, так как в противном случае скважина будет заливаться водой из водоносного слоя, препятствуя тем самым дальнейшему проведению процесса бурения. Для этого, обсадные трубы устанавливают таким образом, чтоб нижняя кромка трубы упиралась в слой земли, уровень которой расположен ниже водоносного слоя. Далее начинают удалять воду из образовавшейся жидкой смеси при помощи желонки. Для того чтоб ускорить процесс поднятия жидкой смеси из скважины, можно во внутрь засыпать сухую землю или же частицы грунта, которые впитывают влагу и позволяют сделать смесь более вязкой и густой. После этого, смесь можно быстро и легко достать на поверхность при помощи забивного стакана.
Ещё одним важным условием канатно-ударного бурения является строгое соблюдение вертикальности. Если пренебречь данными условиями, то может образоваться искривление скважины, что сильно затруднит установку обсадных труб, а то и вовсе сделает это невозможным. Во избежание этого, рекомендуется применять в работе более длинный забивной стакан. В подобном случае намного проще достигнуть вертикальности скважины. Оптимальная длина стакана составляет в среднем два метра.
Также важное значение при канатно-ударном бурении отводится качеству троса. Его мощность должна иметь большой запас для того, чтоб выдерживать значительные нагрузки при поднятии из скважины грунта, забитого в стакан. Это также обусловлено тем, что канатно-ударное бурение опасно образованием заклинивания стакана внутри скважины. Это может произойти при попадании между обсадной трубой, стеной скважины или забивным стаканом частиц твердой породы. Именно поэтому, для канатно-ударного бурения нужно отдавать предпочтение тросу с диаметром не мене десяти миллиметров.
Задача канатно-ударного бурения значительно облегчается ещё и тем, что все нужные для этого детали, при желании, можно запросто изготовить самостоятельно в домашних условиях.
