Что такое роторное бурение: технология и ее особенности

Роторные буровые установки

В процессе строительства крупных объектов промышленного назначения, а также во время возведения частных домов на слабой почве прибегают к использованию свайных оснований. Ключевая их особенность – способность передавать нагрузку от высотных сооружений на устойчивые слои грунта.

  1. Роторные буровые. Назначение и принцип действия
  2. Конструкция бурильного оборудования
  3. Обсадные трубы
  4. Промывочная жидкость
  5. Роторные установки для бурения: достоинства и недостатки
  6. Заключение

Для изготовления таких фундаментов применяются буронабивные сваи, глубина погружения которых может достигать 75-ти метров. В России максимальная глубина погружения свай составляет обычно 48 метров, чего вполне достаточно для того, чтобы конструкция получилась прочной и надежной. Буронабивные сваи являются в некоторых случаях единственно возможным вариантом строительства на скальных почвах.

Несмотря на то, что технология использования свай применяется давно, выбор методики их устройства требует проведения предварительной георазведки и тщательных изысканий. Что касается оборудования, применяемого для устройства свай, то чаще всего для этого привлекают роторные буровые установки. О том, что они собой представляют, пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.

Роторные буровые. Назначение и принцип действия

Роторные буровые установки

Роторное бурение – это технология, используемая не только во время монтажа буронабивных свай. Она является распространенным методом устройства скважин для любой среды. В частности, именно ротор представляет собой основу оборудования для подготовки разведывательных и эксплуатационных свай под добычу нефти и газа. Он используется на установках, грузоподъемность которых варьируется в пределах от 10-ти до 500 тонн. Глубина скважин, которые можно пробурить благодаря роторному буровому станку, составляет 100-15 тыс. метров.

Основывается бурение на передаче вращательного усилия на буровую колонну от поверхностного ротора с периодическим проворачиванием инструмента. Такое оборудование незаменимо и при необходимости удержания колонны труб, которые могут быть как обсадными, так и бурильными, в процессе выполнения спускоподъемных операций. Ротор представляет собой редуктор, вращение от которого передается на колонну вертикальных труб посредством вала трансмиссий, установленного горизонтально.

Между собой роторы различаются с точки зрения мощности, максимально выдерживаемой статистической нагрузки, а также в плане диаметра проходного отверстия. Если говорить о конструкции, то в этой связи оборудование подразделяют на две больших группы:

  • неподвижное;
  • вертикально перемещающееся путем выполнения возвратно-поступательных движений относительно основания скважины.

За приведение ротора в действие отвечают передачи от лебедки, отдельно взятый мотор или коробка передач. Изменение скорости вращения зависит от того, какой привод лежит в основе работы устройства. С целью восприятия реактивного крутящего момента производители оснащают роторы специальными стопорными механизмами, которые монтируются на столе либо на быстроходном валу.

Для исключения риска преждевременного выхода деталей из строя вследствие трения все подвижные элементы принудительно смазываются. На рынок оборудование поступает в двух вариантах исполнения – с так называемым ПКР (пневматическим клиновым захватом) или без него. Захват используется для фиксации труб.

Говоря конкретнее о сфере применения установок, ставших предметом нашего разговора, необходимо упомянуть, что они привлекаются для достижения следующих целей:

  • Устройство скважин под воду, даже если водный пласт залегает очень глубоко.
  • Сооружение отверстий для дальнейшей добычи нефти, газа и прочих полезных ископаемых.
  • Установка свай глубокого погружения при строительстве фундаментов.
  • Выполнение различного рода поисково-разведывательных операций.

Бурение скважин роторной буровой установкой может выполняться на любой почве, независимо от ее качества – мерзлой, скалистой, песчаной, болотистой и пр. Также немаловажным фактом является то, что работать подобное оборудование способно даже при неблагоприятных погодных условиях.

Принцип действия оборудования сводится к тому, что сам процесс бурения представляет собой последовательное и непрерывное разрушение почвы на месте выполнения работ с параллельной транспортировкой этой почвы на-гора. Вращение рабочих механизмов осуществляется одновременно с эвакуацией отработанного грунта, которая выполняется наиболее оптимальным из перечисленных ниже способов:

  1. Путем прямой промывки глиняным раствором. Плюс такого метода состоит в оперативности очистки скважины от отработанного грунта, но есть и минус – необходимость постоянного подвоза хорошей глины. Этот способ нельзя использовать при бурении скважин для обеспечения водоснабжения, так как глина усложняет процесс определения качества воды.
  2. Обратной водой, которая подается в отверстие под огромным напором, размывает почву на дне и выводит на поверхность грязевую массу.
  3. Потоком сжатого воздуха. Как правило, таким образом отработанный грунт выводится наружу зимой, когда из-за мороза невозможно использовать другие способы отвода.
  4. Путем применения механического шнека.

Важно обратить внимание на то, что применение для промывки скважин воды и сжатого воздуха, помимо всего прочего, способствует охлаждению буровой установки, а это положительно сказывается на увеличении срока ее эксплуатации.

Конструкция бурильного оборудования

Роторные буровые установки

В состав роторной буровой установки входят следующие узлы и детали:

  • Буровая вышка, выполняющая функцию опоры для остальных элементов.
  • Двигатель, оснащенный приводом непосредственно на ротор. Как правило, подобное оборудование оснащается электромоторами, но бывают механизмы с дизельным или гидравлическим приводом. Последние называют гидравлическими роторными буровыми установками.
  • Ротор, который обеспечивает возможность роторного движения рабочего органа.
  • Роторный стол, установленный на опорах (чаще всего их две) и соединенный с втулкой.
  • Бурильная колонна, которая, в свою очередь, состоит из трубы, пустой внутри, системы бурильных труб и долота.
  • Насосы, которые необходимы для того, чтобы в скважину непрерывно поступала очищающая смесь. О том, что это за смесь, мы говорили несколькими абзацами выше.
  • Вертлюг для подачи в скважину бурильной жидкости.
  • Талевая система.
  • Система очистки, которая также состоит из нескольких узлов.

Отдельного внимания заслуживает тот факт, что роторные буровые установки могут быть как стационарными, так и передвижными, мобильными, транспортируемыми на объект с помощью железнодорожных платформ либо автомобильных прицепов.

Обсадные трубы

Роторные буровые установки

При бурении скважин в обводненной и неустойчивой почве используют обсадные трубы. Они необходимы для того, чтобы стенки скважины не осыпались. Как правило, в таких случаях применяют специальные установки под названием «Штанга Келли». Это наиболее распространенный сухой метод бурения с применением роторных установок.

Используют его преимущественно для монтажа буронабивных свай в неустойчивой или скальной почве, при этом для ее извлечения привлекают керн-буры, шнеки и прочие аналогичные инструменты. Буровой инструмент устанавливается на штангу Келли – телескопическую трубу, благодаря которой становится возможным бурение на большую глубину.

Вообще без обсадных труб невозможно представить строительство скважин и обустройство месторождений полезных ископаемых. Их помещают в скважину, тем самым предотвращая осыпание породы. Трубы либо вкручиваются друг в дружку, либо скрепляются муфтами, образовывая некое подобие колонны на всей глубине работы.

Промывочная жидкость

Во время бурения роторными установками в скважине происходит непрерывная циркуляция жидкости. Ранее считалось, что она необходима исключительно для вымывания из полости скважины отработанного грунта. Сегодня промывочную жидкость или буровой раствор относят к ключевым факторам, от которых зависит эффективность процесса бурения. Она не только устраняет шлам, но и выполняет ряд других важнейших функций, позволяющих завершить процесс работы и достичь требуемого уровня ее эффективности:

  • Охлаждение бурильных труб и непосредственно инструмента, разрушающего породу.
  • Удержание частиц почвы во взвешенном состоянии.
  • Облегчение разрушения породы.
  • Предотвращение осыпания стенок скважины.
  • Значительное снижение коэффициенты трения.

Роторные установки для бурения: достоинства и недостатки

К преимуществам роторных буровых установок относится их высокая эффективность, маневренность, огромные экономические и практические выгоды применения. Так, применение такого оборудования позволяет бурить скважины на большую глубину, независимо от твердости породы. Также немаловажным плюсом является скорость работы и сравнительно невысокие затраты на обеспечение возможности бурения.

Как уже говорилось выше, использовать буры можно при любой погоде в разных климатических условиях. Если возникает необходимость в обустройстве свай под строительство высотки в городской черте, такая технология является единственно возможной благодаря минимальному, по сравнению с другими способами бурения, уровню шума.

Что касается недостатков, то их не так уж и много:

  • Нельзя использовать, если грунт на объекте промерз.
  • Из-за глинистости промывочной жидкости усложняется процесс изучения слоев почвы.
  • Изменение мощности во время бурения.

Заключение

Как видим, эффективность и значение роторных буровых установок сложно переоценить. Их активно привлекают для бурения скважин в различных отраслях промышленности и народного хозяйства, а в современном строительстве подобное оборудование и вовсе незаменимо.

Если планируется возведение высотного сооружения на слабых грунтах, только путем использования технологии роторного бурения становится возможным воплощение в реальность разработанного архитекторами проекта.

Как выполняется роторное бурение скважин на воду

Роторное бурение скважин — распространённый способ, при котором усилие на рабочую колонну подаётся с роторного вращателя. Роторные буровые установки могут быть как стационарными, так и мобильными.

Что такое роторное бурение скважин

Для начала разберем, что вообще из себя представляет роторное бурение скважин и каковы его альтернативы? Одним из самых привычных способов устройства водозаборной выработки пока признают шнековое бурение.

Однако шнековая технология не позволяет пройти скальные коренные породы. Применяемый в шнековом бурении винтовой бур не способен разрушить известняк. А ведь нередко бывает, что нужно забуриться именно в него, т.к. вышележащие слои не отличаются стабильным и достаточным для эксплуатации дебитом.

osobennosti-i-glubina-izvlecheniya-v-raznyh-tipah-skvazhin.jpg

Колонковая и шнековая буровая технология не предоставляет возможность пройти скальные горные породы. В случае устройства скважины на известняк эффективней и экономичней использовать роторный метод бурения

Потому роторная технология, используемая ранее только в горнодобывающей отрасли, и стала внедряться в сферу устройства частных водозаборных сооружений. Ее рабочим элементом является находящееся в забойной части скважины долото. С помощью долота разрушаются связные и несвязные грунты, дробятся скальные коренные породы.

Выемка же разрушенной горной породы осуществляется с помощью жидкости, которая подается к забою через рабочую колонну или же затрубное пространство. Это 2 разных способа бурения, каждый из которых будет подробно рассмотрен далее.

Диаметр долота превышает диаметр рабочей колонны, что позволяет:

  • сократить энергозатраты на весь процесс бурения (мощность здесь расходуются непосредственно только на проворачивание с усилием долота в забое, а потери на трение рабочей колонны о стенки скважины сводятся к минимуму);
  • предохранить большую часть элементов рабочей колонны от повреждений, а также стенок пробуренной скважины от разрушения;
  • создавать внушительные по диаметру скважины (к примеру, до 70 см) при крайне внушительных глубинах.

Таким способом можно формировать водоносные скважины, глубиной в 300 и более метров, т.е. бурить водозаборные выработки для снабжения водой дачных массивов и поселков.

Итак, определение: бурение по роторному принципу – это такой способ разработки скважины, при котором усилие на долото в забое передается от роторного вращателя через рабочую колонну. Ее собирают из штанг – узких стальных труб, которые присоединяются последовательно друг к другу по мене углубления в землю.

А вот в расчистке ствола выработки и забоя от шлама применяется поданная под напором вода. Благодаря такому решению постоянно разбирать и собирать буровую колонну для извлечения керна как в колонковом бурении не нужно.

Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.

Когда применяется метод

Бурение роторным способом используется когда разрабатываются полускальные и скальные грунты для устройства скважин глубиной до ста пятидесяти метров. Для успешного бурения скал необходимо правильно подобрать бурильный инструмент – долото и утяжеленные трубы. По словам специалистов, для эффективной работы роторное бурение следует применять, если соблюдаются такие условия:

  • Изучение гидрогеологического разреза участка проведено достаточно подробно.
  • Известно, что почва состоит из скальных пород.
  • Есть данные об уровне залегания водоносной жилы.
  • Имеется хороший напор подземной воды.
  • Есть возможность постоянной доставки промывочной жидкости.

Кроме того, следует учитывать, что условия южных районов позволяют проводить буровые работы круглогодично, а в северных областях работы ограничены температурными показателями внешней среды, при которых замерзает жидкость для промывки.

Плюсы и минусы метода

Среди бурильных методов водозаборных скважин роторный способ считается одним из популярных. Такая методика распространена по всему миру.

К достоинствам относится следующее:

  1. Габариты. Вся конструкция для роторного бурения занимает мало места.
  2. Возможность перевозки оборудования. Благодаря небольшим размерам установку можно размещать на специальных платформах для дальнейшего перемещения.
  3. Универсальность. Роторный тип бурения можно применять при более широком спектре условий, чем ударную технологию, поскольку возможно использование многих насадок. За счет этого получится обрабатывать любые типы грунтовых слоев.
  4. Быстрота. Благодаря особенностям бурения вращательным способом производительность труда намного выше, чем ударным методом.
Читайте также:  Теплый пол Nexans - особенности устройства и монтажа: виды электрических систем, отзывы

Но имеются и некоторые недостатки. Проблемы могут возникать следующие:

  1. Когда почва промерзает, это препятствует бурению роторным методом. В таком случае лучше всего воспользоваться ударной методикой, которая подходит и для работ в зимних условиях.
  2. Глинистость раствора. Она провоцирует появление трудностей во время изучения слоев.
  3. Изменение мощности. Значение зависит от показателей ротора, достаточно уязвимой детали во всей конструкции.

Оборудование для роторного бурения скважин

Ротор является основным механизмом станка для одноименного метода бурения. Вращатели различают по мощности, статической нагрузке, диаметру отверстия под колонну из труб. По конструкции роторы бывают неподвижными или перемещающимися в вертикальной плоскости. Они рассчитаны на бурение скважин глубиной 100-1500 м, выдерживают нагрузку 10-500 т.

Кроме основного предназначения (вращения инструмента), ротор служит удерживающим устройством бурильных и обсадных труб при выполнении спуско-подъемных операций. Еще ряд механизмов и устройств обеспечивают продвижение породоразрушающего снаряда в горный массив.

В состав роторной буровой установки входят:

  1. Вышка — на ней размещаются и подвешиваются бурильные трубы. Сооружение устраивается в виде мачты на 1-2 опорах или каркаса башенного типа на 4 опорных точках.
  2. Буровой насос поршневой — служит для закачки в скважину промывки. Работает в составе комплекса оборудования для приготовления раствора и его очистки.
  3. Вертлюг — через него промывочный раствор от насоса попадает в буровую колонну. Устройство крепится на крюке в верхней части вышки.
  4. Талевая система с лебедкой и блоками — обеспечивает спуск и подъем колонны.
  5. Элеватор — с его помощью производятся захват и удержание труб.

В состав оборудования входят долота шарошечные и алмазные, стропы для присоединения элеватора к талевому блоку, переходники различных типов, грязевые насосы для откачки пульпы. Промывка при роторном бурении — прямая или обратная с применением глинистого раствора, воды.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

a10.jpg

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Роторная буровая установка в работе (видео)

Особенности технологии роторного бурения скважин

Процесс бурения организован так, что из-за вымывания слоя почвы из шахты буровая колонна с каждым движением углубляется все ниже. Периодически ее необходимо наращивать добавлением других труб.

Процесс бурения выполняется ступенчато:

  • Пройдя первые рыхлые слои грунта, колонну поднимают, а в шахту опускают обсадную трубу.
  • Зазор по кругу заполняют раствором цемента.
  • После застывания цемента в шахту подают долото с меньшим диаметром, и работа продолжается дальше.

Таких аналогичных шагов может выполняться несколько, а затем в шахту опускается перфорированная на конце эксплуатационная труба. В зависимости от качества почвенного пласта и глубины выбирают количество и массу труб, вид долота, скорость его вращения и материал кромок, давление промывочной жидкости. Специфика такова:

  • Легкие породные пласты проходят с максимальной скоростью и наибольшей промывкой.
  • Скалистые почвы требуют пониженной частоты и уменьшенного давления жидкости.

Помешать работам могут грунтовые твердые включения – валуны – на пути ротора, который может заклинило, или почвы, активно поглощающие промывку. Также замедляет процесс нехватка воды в месте проведения работ и наличие большого глинистого слоя. Глина, смешиваясь с водой, закупоривает водяное русло и требует дополнительной тщательной промывки.

2132484.jpg

Смена породоразрушающего инструмента

Несмотря на тщательно просчитанную геометрию лопастей и армирование твёрдыми сплавами, долото буровое всегда будет самым изнашиваемым инструментом роторной буровой установки. Его регулярная замена — неотъемлемая составляющая рабочего процесса. Для этих целей используются так называемые «свечи» — блоки из нескольких труб. В зависимости от высоты буровой вышки и глубины скважины, длина свечи может варьироваться от 20 до 50 м. С целью упростить свинчивание, трубы оснащают замками с конической резьбой.

rotornoe_burenie.jpg

Обсадные трубы

Пересекаемые скважиной породы частично укрепляются за счет применения глинистого раствора, но полноценное предотвращение осыпания стенок выработки достигается их обсадкой стальными трубами. Закончив бурение в заданном интервале, проходку скважины приостанавливают для монтажа обсадной колонны. Ближайшая к поверхности часть конструкции называется кондуктором.

При укреплении стенок выработки придерживаются следующих правил:

  • диаметр обсадной трубы должен быть меньше сечения выработки: колонна опускается в скважину свободно;
  • глубина, начиная с которой делают перерыв в бурении для установки обсадной крепи, находится в пределах 30-600 м;
  • стенки водозаборных выработок обсаживают цельнотянутыми трубами длиной 6-13 м, для изготовления кондуктора используют сварные стояки Ø426-478 мм;
  • затрубное пространство заполняется цементной тампонажной смесью.

В сложных геологических условиях устанавливают несколько обсадных колонн разного диаметра. Трубы меньшего размера располагаются в глубоких горизонтах.

Особенность нижнего звена конструкции заключается в том, что эта труба является эксплуатационной и перфорируется для проникновения воды внутрь колонны.

obsadnie_truby_1_big.jpg

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Жидкие среды, используемые для бурения, укрепляют стенки выработки в рыхлых породах, удерживают буровой шлам во взвеси, не давая ему осаждаться, и выносят его на поверхность, не загрязняют подземную воду. Трение колонны о стенки скважины и охлаждение долота, способствование разрушению породы на забое — это тоже функции промывки.

В качестве буровых растворов применяются следующие жидкости:

  1. Вода техническая. Применяется при строительстве водозабора в устойчивых породах и песках, где статический уровень жидкости ≥3 м. Диаметр скважин
  2. Глинистый раствор. Для его приготовления используют каолиновые и бентонитовые глины. При смешивании с водой частицы породы слипаются между собой и образуют гелеобразную жидкость, в которой влага находится внутри пространственной структуры ячеек.
  3. Раствор аэрированный. Применяется в интервалах с поглощением промывки и при входе в слабонапорные водоносные пласты. Представляет собой обогащенную воздухом техническую воду или глинистый раствор. Аэрация осуществляется 2 способами: реагентным (добавлением в жидкость поверхностно активных веществ) и подачей сжатого воздуха от компрессора. Обогащение промывки воздухом способствует снижению загрязненности водоносного горизонта элементами промывочной жидкости.
  4. Нестабильный раствор технического крахмала. Перемешивается 1 час в глиномешалке с добавлением к 1 м³ воды 40-50 г сухого порошка. Смесь распадается через 3-4 дня. Используется при бурении низконапорных пластов, включающих мелкозернистые пески, что позволяет не проводить разглинизацию скважины, как в случае применения раствора глины.
  5. Водные растворы гипана — гидролизованного полиакрилонитрила. Его использование в песчаных горизонтах снижает водоотдачу пласта из-за образования эластичной корки на стенках скважины.

1493818350_r35.jpeg

Схема роторного бурение скважины с прямой промывкой.

Расчет стоимости

Итак, человек решил произвести бурение у себя на дачном участке с помощью именно роторного метода. Делается это достаточно легко. Однако всегда стоит помнить об издержках, которые будут сопровождать данную работу. В действительности этот метод бурения не является самым дешевым.

При расчетах в обязательном порядке нужно учитывать следующие составляющие и затраты на них:

provolochnye-filtry-1-250x166.jpg

При расчете расходов для бурения скважины, необходимо учесть расходы на фильтры.

  1. Стоимость полипропиленовых труб, которые делаются либо из металла, либо из пластика;
  2. Обустройство рабочей площадки как необходимая мера проведения работ, связанных с бурением скважин под воду.
  3. Транспортировка буровой установки к объекту проведения работ. Здесь стоимость может быть самой разнообразной. Все напрямую зависит от габаритных размеров роторной системы. Зачастую для транспортировки бывает достаточно полугрузового автомобиля.
  4. Непосредственно бурение, которое никогда не отличалось низкой стоимостью;
  5. Стоимость фильтров. Стоит учитывать тот факт, что при бурении скважин обязательно нужно использовать фильтры глубокой очистки воды, чтобы на выходе получалась чистая вода. Для этого используются самые разнообразные фильтры. Они могут удерживать только механические частицы, которые содержатся в воде, а также устранять другие химикаты. В зависимости от этого в разных скважинах используется определенное количество фильтров той или иной очистки.

Именно по этим данным и формируется окончательная смета проведения всех работ, связанных с бурением скважины роторным способом. Как понятно, здесь нет ничего особенного. После подсчета можно уже делать непосредственные выводы о целесообразности проведения работ, связанных с бурением.

Скважина на воду способом роторного бурения: особенности технологии, принцип осуществления работ

Скважина на воду способом роторного бурения: особенности технологии, принцип осуществления работ

Ротором в технике называют подвижную часть механизма, передающую энергию вращения на рабочий инструмент. Процесс, при котором круговое оборачивание снаряда совмещается с осевым давлением на поверхность массива, называется роторное бурение. Таким способом проходят выработки различного назначения, включая скважины на воду.

Бурение скважины на воду роторным способом

Роторное бурение скважины на воду.

Оборудование для роторного бурения скважин

Ротор является основным механизмом станка для одноименного метода бурения. Вращатели различают по мощности, статической нагрузке, диаметру отверстия под колонну из труб. По конструкции роторы бывают неподвижными или перемещающимися в вертикальной плоскости. Они рассчитаны на бурение скважин глубиной 100-1500 м, выдерживают нагрузку 10-500 т.

Кроме основного предназначения (вращения инструмента), ротор служит удерживающим устройством бурильных и обсадных труб при выполнении спуско-подъемных операций. Еще ряд механизмов и устройств обеспечивают продвижение породоразрушающего снаряда в горный массив.

В состав роторной буровой установки входят:

  1. Вышка — на ней размещаются и подвешиваются бурильные трубы. Сооружение устраивается в виде мачты на 1-2 опорах или каркаса башенного типа на 4 опорных точках.
  2. Буровой насос поршневой — служит для закачки в скважину промывки. Работает в составе комплекса оборудования для приготовления раствора и его очистки.
  3. Вертлюг — через него промывочный раствор от насоса попадает в буровую колонну. Устройство крепится на крюке в верхней части вышки.
  4. Талевая система с лебедкой и блоками — обеспечивает спуск и подъем колонны.
  5. Элеватор — с его помощью производятся захват и удержание труб.

В состав оборудования входят долота шарошечные и алмазные, стропы для присоединения элеватора к талевому блоку, переходники различных типов, грязевые насосы для откачки пульпы. Промывка при роторном бурении — прямая или обратная с применением глинистого раствора, воды.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Вращательный способ проходки выработок бывает не только роторным, эта технология может сочетаться с ударным воздействием, с продувкой сжатым воздухом, удалением грунтового бурового шлама через шнек.

Преимущества проходки скважин с применением ротора:

  1. Скорость выше, чем при ударном разрушении. Способ обратной промывки выработки водой в рыхлых породах ускоряет проходку в 1,5-2 раза по сравнению с бурением с прямой подачей раствора в скважину.
  2. Универсальность — сменные долота способны разрушать мягкие грунты и твердые горные породы. Роторная проходка скважины позволяет достичь водоносного пласта на любой глубине.
  3. Возможность бурения водозаборных выработок Ø1200-1500 мм. Для этого применяется обратная промывка ствола.
  4. Габариты и металлоемкость станка невелики по сравнению с ударно-канатными буровыми машинами.
  5. Мобильность — оборудование размещается на передвижной платформе.

Бурение скважины на воду роторным методом

Роторное бурение скважины на воду.

Роторный метод для водозаборных скважин является предпочтительным, поскольку он объединяет достоинства всех вращательных способов бурения.

Недостатки этого способа заключаются в том, что применение глинистого раствора снижает дебит скважины, требует мероприятий по восстановлению водоотдачи.

Стоимость работ выше, чем при других способах бурения, вследствие необходимости подвоза чистой воды, глины и реагентов для приготовления раствора. Проблемы обостряются зимой, когда требуется защита от низких температур.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Проходка выработки для водозабора непрерывным вращением бурового снаряда заключается в разрушении горных пород на забое скважины долотом, присоединенным к колонне, вращающейся вокруг оси ствола ротором. Удаление шлама и охлаждение режущего инструмента осуществляются жидкостью или сжатым воздухом.

Порядок работы оборудования:

  1. Вращатель приводится в действие двигателем электрическим или внутреннего сгорания.
  2. Усилие от вала принимают ведущие вкладыши, расположенные по контуру верхней рабочей трубы, они же передают крутящий момент на колонну.
  3. Давление разрушающего инструмента на забой передается по звеньям сборки. За счет массы конструкции создается нагрузка, достаточная для резания породы.
  4. Буровой шлам удаляется из скважины промывочной жидкостью, которая одновременно охлаждает дробящий инструмент. Раствор после очистки используется вновь.

По мере износа долота его заменяют новым, для этого колонна по секциям извлекается из выработки. Длина свечи, вытаскиваемой за один прием, зависит от высоты подвески кронблока и составляет 25-50 м.

Роторное бурение скважины по схеме

Схема роторного бурение скважины.

Обсадные трубы

Пересекаемые скважиной породы частично укрепляются за счет применения глинистого раствора, но полноценное предотвращение осыпания стенок выработки достигается их обсадкой стальными трубами. Закончив бурение в заданном интервале, проходку скважины приостанавливают для монтажа обсадной колонны. Ближайшая к поверхности часть конструкции называется кондуктором.

При укреплении стенок выработки придерживаются следующих правил:

  • диаметр обсадной трубы должен быть меньше сечения выработки: колонна опускается в скважину свободно;
  • глубина, начиная с которой делают перерыв в бурении для установки обсадной крепи, находится в пределах 30-600 м;
  • стенки водозаборных выработок обсаживают цельнотянутыми трубами длиной 6-13 м, для изготовления кондуктора используют сварные стояки Ø426-478 мм;
  • затрубное пространство заполняется цементной тампонажной смесью.

В сложных геологических условиях устанавливают несколько обсадных колонн разного диаметра. Трубы меньшего размера располагаются в глубоких горизонтах.

Особенность нижнего звена конструкции заключается в том, что эта труба является эксплуатационной и перфорируется для проникновения воды внутрь колонны.

Для скважины используют обсадные трубы обсадной колонны

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Жидкие среды, используемые для бурения, укрепляют стенки выработки в рыхлых породах, удерживают буровой шлам во взвеси, не давая ему осаждаться, и выносят его на поверхность, не загрязняют подземную воду. Трение колонны о стенки скважины и охлаждение долота, способствование разрушению породы на забое — это тоже функции промывки.

В качестве буровых растворов применяются следующие жидкости:

  1. Вода техническая. Применяется при строительстве водозабора в устойчивых породах и песках, где статический уровень жидкости ≥3 м. Диаметр скважин
  2. Глинистый раствор. Для его приготовления используют каолиновые и бентонитовые глины. При смешивании с водой частицы породы слипаются между собой и образуют гелеобразную жидкость, в которой влага находится внутри пространственной структуры ячеек.
  3. Раствор аэрированный. Применяется в интервалах с поглощением промывки и при входе в слабонапорные водоносные пласты. Представляет собой обогащенную воздухом техническую воду или глинистый раствор. Аэрация осуществляется 2 способами: реагентным (добавлением в жидкость поверхностно активных веществ) и подачей сжатого воздуха от компрессора. Обогащение промывки воздухом способствует снижению загрязненности водоносного горизонта элементами промывочной жидкости.
  4. Нестабильный раствор технического крахмала. Перемешивается 1 час в глиномешалке с добавлением к 1 м³ воды 40-50 г сухого порошка. Смесь распадается через 3-4 дня. Используется при бурении низконапорных пластов, включающих мелкозернистые пески, что позволяет не проводить разглинизацию скважины, как в случае применения раствора глины.
  5. Водные растворы гипана — гидролизованного полиакрилонитрила. Его использование в песчаных горизонтах снижает водоотдачу пласта из-за образования эластичной корки на стенках скважины.

Бурение роторное скважины с прямой промывкой

Схема роторного бурение скважины с прямой промывкой.

Роторная буровая установка

Для строительства водозаборных выработок применяют самоходные и передвижные буровые установки. Станки с прямой промывкой рекомендуются при бурении скважин на воду глубиной 200-800 м, а с обратной — глубиной 150-500 м. Характеристики некоторых комплексов приведены в таблице.

ПоказателиУРБ-2,5АУБВ-600FA101БА15К
Способ промывкиПрямойПрямойОбратныйОбратный
Грузоподъемность, т1,5-232-506,3-1012,5-20
Глубина бурения рекомендуемая, м150600150/150250/500
Диаметр скважины, мм1016/6001270/394
-начальный151490
-конечный132-151214
Масса, т9,824,110,614,7

Существует класс легких малогабаритных буровых установок, их применяют при обустройстве водозаборов на дачных участках. Для бурения скважин глубиной до 20 м в мягких породах можно изготовить самодельные приспособления.

Промышленность выпускает переносные разборные станки, позволяющие бурить выработки глубиной 50-70 м. Например, установка МБУ-70 при использовании алмазного долота обеспечивает проходку выработок

Особенности роторного бурения скважин

Роторное бурение скважин предшествует установке индивидуальной системы. Подойдет для тех домов, где проблематично подключиться к центральному водоводу. Бурение скважины с помощью роторного вращателя является не таким распространенным, но уже перспективным способом, который отлично себя зарекомендовал.

Содержание

Роторное бурение скважин

Отличие роторного бурения скважин

Роторное бурение скважин в сравнении с другими технологиями имеет явные преимущества. Сравним особенности каждой из них. Самым распространённым способом расположения выработки для водозабора является шнековое бурение.

  • Шнековое бурение не в состоянии осилить коренные породы со скалистой структурой. Бур в форме винта не может воздействовать на твердые известковые породы. Но бывают случаи, когда именно в таких местах будет располагаться скважина. Почему привлекает именно известняк? Все просто. По сравнению со слоями, которые находятся у поверхности, известняки более надежны в эксплуатации.
  • Колонковое бурение тоже не способно прорыть скважину в скалистых слоях.

Это основные причины, по которым применяется именно роторное бурение скважин. Это удобно и экономно. Ранее такой способ применяли в горнодобывающей промышленности. Специалисты, занимающиеся обустройством частных водяных скважин, поняли эффективность этого способа и благополучно его используют в своей работе. Основным составляющим оборудования является долото. Это забойная часть, которая напрямую задействована в разрушении слоев грунта. А также дробит скальные коренные породы. Горная порода вынимается с помощью жидкости, когда через патрубок вода подаётся к забою.

Особенности роторного бурения скважин

Долото при роторном бурении имеет некоторые особенности (толщина долота больше толщины колонны). В этом есть большие плюсы:

  • Позволяет существенно уменьшить энергетические затраты на протяжении всей работы. Хитрость состоит в том, что основные мощности затрачиваются на совершение поворотов в забое, а вот об стенки скважины трений практически нет.
  • Из-за отсутствия трений об стенки пробуренного колодца, позволяет сохранить большую часть деталей и комплектующих. А также предотвращает разрушение самой скважины.
  • Есть все возможности для бурения скважин большого диаметра при большой глубине, до 70 см.

Учитывая такие важные особенности, роторное бурение скважин позволяет устанавливать глубокие скважины (до 300 м), и даже больше. Такие водозаборы могут обслуживать загородные посёлки, дачные общества и т.д. Такое оборудование бывает стационарным и переносным.

Технология роторного бурения

Принцип такого бурения заключается в следующих моментах:

  • Во время разработки скважины долото управляется роторным вращателем через рабочую трубу.
  • Сама труба состоит из стальных штанг. Они соединены друг с другом. Эта цепочка создается по мере продвижения работ вглубь.
  • Вода, подающаяся потом под давлением, необходима для расчистки выработки от породы. Это еще одно достоинство по сравнению с колонковым бурением, где нужно монтировать и демонтировать буровую колонну.
  • Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.

Технология роторного бурения

Роторное бурение можно осуществлять с прямой подачей промывки и с обратной. Прямая подача заключается в том, что вода через отверстия стекает на долото, собирает остатки породы и смывает в скважину, после этого через раструб стекает в комплекс по очистке.

Обратная подача отличается тем. что в забой вода поступает таким же способом -самотёком, а обратно по главной трубе выходит под давлением на поверхность вместе со шлаком.

Когда применяется метод

Что же такое роторное бурение скважин на воду и когда именно это применяется? Используется в тех случаях, когда бурение скважины происходит сквозь полускальные и скальные грунты. Подходит для углубления водозабора до ста пятидесяти метров. Главное – правильно подобать долото и трубы. Специалисты настаивают, что эффективная работа напрямую зависит от соблюдения условий:

  • Детальная диагностика геологических особенностей территории.
  • Точное определение наличия скалистости пород.
  • Наличие информации о нахождении водоносного слоя.
  • Необходимое давление подземной воды.
  • Беспрерывная доставка жидкости для промывки.

Имеют значение также географическое расположение и погодные условия. Буровые работы в южных районах можно проводить круглый год. Северные территории такой возможности не имеют есть температурные ограничения.

Достоинства метода

Роторный способ бурения считается самым распространённым в мировом масштабе по следующим параметрам:

  • Конструкция отличается небольшими габаритами.
  • Легко перемещается, благодаря специальным платформам. Перевозить можно в любу точку.
  • Обладает универсальностью. Укомплектовано различными насадками, что позволяет использовать в любых грунтовых слоях.
  • Способ вращения позволяет выполнять работу за меньшее количество времени, чем с помощью ударного способа.

Недостатки

Некоторые минусы в этом способе конечно тоже есть:

  • При замёрзшей почве зимнее время роторное бурение бессильно. Здесь лучше воспользоваться ударным методом.
  • Глинистые слои тоже сильно затрудняют работу.
  • За мощность оборудования отвечает ротор. Он же является самым уязвимым при неблагоприятных условиях.

Оснащение роторного бурения скважин

Оснащение роторного бурения скважин

Действительно, ротор является сердцем механизма. Сами вращатели обычно характеризуются: уровнем мощности, распределением нагрузки, размером диаметра для колодца. Роторная часть бывает статичной или двигающейся по вертикальной стене. Такое оборудование рассчитано на глубину до 1500 м. Им не страшна нагрузка до 500 т. Ротор также отлично поддерживает трубы, когда их используют для подъема и спуска. Роторная буровая установка состоит из следующих механизмов:

  • Бурильные трубы располагаются на вышке. Устройство устанавливается на одной или двух опорах (внешне похоже на мачту) или в виде каркаса с 4 башнями на точках опоры.
  • Поршневая помпа для бурения необходима для закачивания воды в скважину и ее промывки. Участвует в приготовлении раствора и его очистки.
  • Раствор для промывания от насоса до буровой скважины попадает через вертлюг. Он крепится на крючке на вышке.
  • Опускает и поднимает колонну лебедка, оснащенная блоками.
  • Благодаря элеватору, надежно крепятся и удерживаются трубы.

Помимо выше перечисленных механизмов, в комплектацию входят шарошечное и алмазное долото, шпагаты, соединяющие элеватор и талевый блок, переходники, грязевые помпы для откачки загрязнений. Роторное бурение предполагает прямую или обратную промывку.

Этапы роторного бурения скважин

Специфика роторного бурения заключается в том, что путем вымывания почвы из отверстия, оно каждый раз углубляется. При необходимости подсоединяются дополнительные трубы. Сам процесс состоит из определенных этапов:

  • После преодоления нетвердых слоев, колонна поднимается, а в отверстие опускается выводная труба.
  • Пустота по кругу заливается цементом.
  • Цемент застывает, и тогда в шахту помещается долото диаметром поменьше и т.д. Может выполняться несколько циклов.
  • После этого опускается перфорированная труба, которая в последствие будет эксплуатироваться.

От структуры пласта зависит количество и вес труб, а также скорость вращения долота, материал, из которого делаются кромки, давление во время промывки. Через легкие породы, промывка осуществляется быстро. На скалистые слои – меньшая частота давления на воду.

Усложнить работу могут твердые фрагменты почвы: большие камни или мягкая почва. В первом варианте ротор может заклинить, во втором случае происходит поглощение почвой жидкости и влечет за собой дефицит воды. Наличие большого количества глины засоряет русло, вынуждая приводить тщательную промывку.

Как меняется ротор

Даже при самой хорошей и бережной эксплуатации буровое долото имеет определённую степень изношенности. Рабочую часть рано или поздно необходимо менять. Замена производится с помощью свечи. Это несколько труб, собранных вместе. По длине свеча зависит от высоты бура и глубины самого колодца. Приблизительно от 20 до 50 метров. Для того, чтобы облегчить процесс замены, на трубы наносят резьбу конической формы.

Обсадные трубы и промывочная жидкость

Это трубы, изготовленные из стали. Необходимы для предотвращения осыпания стен скважины. Этот процесс так называется обсадка стальными трубами. После окончания бурения в определенном участке бур останавливают, и проводят монтаж обсадной конструкции. Часть, которая находится ближе всего к поверхности, называется кондуктором. Есть основные требования, которые соблюдаются при этом виде работ:

Обсадные трубы

  • Толщина обсадной конструкции не может быть больше чем сама выработка. Обсадная колонна должна опускаться в скважину без усилий.
  • Расстояние, через которое останавливается бурение, чтобы укрепить стены, составляет от 30 до 600м.
  • Длина труб, которые необходимы для обтяжки, составляет от 6 до 13 м.
  • Кондуктор изготавливают путем сварки стояков.
  • Место возле патрубка цементируется тампонажным средством.

Если бурение происходит в сложных геологических условиях, тогда применяются индивидуальные технологии. Например, монтируется несколько колонн с обсадными трубами разной толщины. Трубы меньшего диаметра располагаются глубоко. Это связано с тем, что внизу труба несет эксплуатационную функцию, она перфорируется, чтобы вода беспрепятственно поступала в колодец.

Основная функция жидких сред при бурении заключается в укреплении стен колодца. Они не дают буровому шламу выпадать в осадок, а выносят его на поверхность. Таким образом, предотвращают загрязнение поземных вод. Жидкие среды уменьшают силу трения колонны о скважину, а также охлаждают долото. Жидкости, которые можно использовать для бурения:

  • техническая вода (для устойчивых пород).
  • раствор на основе глины (имеет гелелобразную структуру для заполнения путот).
  • техническая вода с содержанием воздуха. Используется для промывки водонапорных пластов. Сводит к минимуму содержание загрязненных промывочных жидкостей в водоносном горизонте.
  • технический крахмал состоит из воды и сухого порошка, смешивается в глиномешалке. Через несколько дней раствор распадается на части. Рекомендуется использовать при прохождении бурения через пласты мелкого песка.
  • полиакрил на водной основе покрывает эластичной коркой стенки скважины.

Как рассчитать стоимость роторного бурения

Планируя произвести роторное бурения на своем участке, нужно понимать, что удовольствие не самое дешёвое. Вот список позиций, которые войдут в основную стоимость :

  • Трубы из металла или пластика.
  • Площадка, где будут проходить подготовительные работы для бурения под воду.
  • Доставка оборудования к месту бурения. На цену повлияет мощность и размер ротора и комплектующих. Обычно обходятся полугрузовым транспортом.
  • Затраты на сам процесс бурения.
  • Установки для фильтрации воды, в том числе для глубокой очистки. Разнообразие фильтров большое. Нужно выбрать, какой необходим для каждого конкретного объекта (для очищения от механических частиц, химикатов и т.д.). В разных водозаборах используется разное количество фильтров.

После проработки всех этапов, делается вывод о сумме, которая необходима для выполнения роторного бурения. При планировании и составлении проектов работ, необходимо учитывать геологические особенности почвы и расположение водоносных горизонтов. На сложные условия понадобятся дополнительные затраты, заключающиеся в дополнительном оборудовании и приобретении комплектующих, возможной замене механизмов и т.д.

Знания об особенностях работы роторной установки в процессе бурения, тонкостях использования позволит заказчику услуги полностью контролировать процесс во время реализации проекта.

Технология вращательно роторного бурения

Развитие технологии бурения скважин в последнее время сильно набирает обороты. Большим спросом пользуется именно роторное бурение как наиболее надежный, эффективный, безопасный способ, который дает возможность проделать отверстие в земле до 100 м за пару дней.

Преимуществом работы роторных буровых установок является отсутствие осевого давления на бурильный механизм, что снижает себестоимость процесса, повышает эффективность работы, увеличивает долговечность инструмента. Промывка в процессе работы происходит за счет воды или специальной жидкости. Предлагаем подробнее рассмотреть способ бурения, узнать его тонкости, преимущества и недостатки.

Отличительные особенности

Что касается особенностей, то современные роторные установки представляют собой грузовой автомобиль, на котором располагается бур. Это не только добавляет маневренности, но и позволяет обслуживать самые отдаленные участки, дачные и частные комплексы. Бурение вращательным роторным способом является самым эффективным на сегодняшний день, что позволяет пробивать самые плотные слои грунта.

Но нельзя сказать, что бурение можно произвести за считанные часы. Это сложная и тяжелая работа, требующая непрерывной подачи воды, что позволяет исключить заклинивание керна.

Возможность роторного бурения на большую глубину определяется наборной длиной бура. При помощи таких установок можно бурить скважины на известняк, которые являются самыми экологически чистыми и не требующими дополнительной фильтрации в некоторых случаях. Такие скважины располагаются на глубине от 80 м. Некоторые из них приравниваются к артезианским (больше информации о глубине залегания вод для скважины найдете в специальной статье).

Оборудование для роторного бурения скважин

Говоря об оборудовании для роторных бурильных установок, следует выделить саму вышку. Вышка обязательно имеет привод. Если мы берем в расчет мобильные установки, то в качестве двигателя выступает автомобильный мотор. Кроме прочего, в конструкцию входит напорная магистраль, предназначенная для непосредственного бурения, подъемное оборудование, система промывающей жидкости вертлюг, насосы и прочее узлы.

Преимущества и недостатки

Что касается преимуществ технологии роторного бурения, то здесь выделяю следующее:

роторное бурение скважины

  1. Высокая скорость работы. Скважина до 100 метров может быть пробурена за 2-3 дня. Лучше бурить неплотный грунт, поскольку он меньше изнашивает инструмент, позволяет повысить эффективность работы и снизить сроки сдачи объекта.
  2. Универсальность. Здесь снова затрагивается возможность бурить разные породы грунта. Это позволяет создавать скважины, предназначенные для забора технической воды, например, неглубокие, а также артезианские, когда приходится бурить «на известняк». Помощью для работы роторной установки может стать глинистый раствор. Он используется в вопросах промывки скважин.
  3. Размер. Благодаря тому, что установка помещается на грузовой автомобиль, ее можно доставлять в самые разные уголки, даже по непроходимым дорогам. Есть возможность подъезда в труднодоступные места, что актуально при бурении на территории частных участков. Все это добавляет мобильности, позволяя быстро раскладываться на новом объекте и сразу приступать к выполнению задачи.

Среди недостатков можно выделить необходимость тщательной подготовки к каждому роторному бурению. То есть, нужна геологоразведка, поскольку в зависимости от породы грунта необходимо подбирать специальное оборудование, которое применяется для породоразрушения, иначе долото может выйти из строя.

роторное бурение зимой

Среди прочих недостатков нужно выделить сложность бурения в зимний период времени.

Бурильная установка может быть разрушена под действием замерзшего грунта (рекомендации о том, в какое время года лучше всего бурить скважину, а также преимущества и недостатки каждого сезона для начала бурительных работ, найдете в нашем специальном материале).

Что касается мощности, то здесь все зависит от роторной части.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

В основе технологии роторного бурения скважин лежит грузовой автомобиль, на котором установлен подъемник, а также вышка. Это позволяет поднимать/опускать ствол подъемного механизма бурильной колонны. Всем этим движет электрический привод либо мотор внутреннего сгорания автомобиля. Благодаря открытию заслонки подачи топлива, есть возможность регулировать количество оборотов вращающегося механизма.

Энергия двигателя передается ротору, который преобразует ее в энергию вращения бура. Труба ротора использует ведущий момент и начинает вращаться в заданном направлении. Основная часть ведущей трубы является разъемной, что позволяет увеличивать ее длину, постепенно углубляясь в скважину. Соединение осуществляется за счет муфт.

Вращение передается на керн, который работает по принципу раздробления горной породы. Режущая коронка может быть изготовлена из алмазных сплавов, композитных материалов и других твердосплавных веществ. Конструкция кромок тоже может отличаться.

принцип роторного бурение под воду

Благодаря распределенному весу утяжеляющей трубы, усилие создается непосредственно на долото, что является особенностью роторной установки. В связи с этим распределенная сила тяжести растягивает подвешенную буровую колонну, не позволяя ей разрушаться под нагрузкой. Через вертлюг (систему очистки жидкостью) подается промывочная жидкость. Она попадает на режущие элементы долота.

Продукты бурения удаляются при помощи решетчатых, вибрационных и инерционных фильтров, что зависит от конструкции установки.

Подача воды должна идти практически непрерывно, поскольку иначе буровая установка быстро выйдет из строя.

Есть разновидности, которые способны очищаться посредством подачи сжатого воздуха.

Правила проведения роторного бурения

Правила проведения роторного бурения

Чтобы выполнить роторное бурение, следует иметь соответствующие навыки

В промышленности и быту роторное бурение используется для разведки водоносных слоев и создания скважин. В отличие от ударной технологии, роторная характеризуется большим КПД. Рабочий механизм создает мощное вращательное движение, заставляющее ротор углубляться в грунт. Быстро формирует углубление, что уменьшает себестоимость работ. Роторное бурение скважин показывает одинаково высокую эффективность на любом типе грунта. Теперь не нужно тратить деньги на целый арсенал технических приспособлений. Всецело оценить имеющиеся преимущества можно только при условии составления правильного плана.

Подготовительный этап

Начинается все с детального анализа геологического плана местности. На основе собранной информации выбираются несколько точек, вблизи которых гипотетически может находиться источник воды. После этого прокладывается несколько подготовительных буровых труб. В них погружается буровой механизм и рабочий инструмент – долото, оснащенное наконечником из высокопрочного материала.

Правила проведения роторного бурения

Перед проведением бурения следует выполнить анализ почвы

Экономить здесь не стоит, иначе придется часто извлекать механизм для проведения его замены.

После того как завершилась установка, нужно убедиться в правильном выборе длины устройства. Водоносный слой не всегда стабилен, его уровень часто опускается на пару метров. Это нужно учесть на этапе составления проекта.

Соблюдение некоторых важных рекомендаций повысит качество работы:

  • Для долгосрочного бурения в качестве привода лучше использовать двигатель внутреннего сгорания;
  • В качестве источника энергии выбирается гидропривод, если грунт на участке мягкий;
  • Нужно следить за техническим состоянием механизма, отвечающего за передачу вращающегося момента;
  • Наиболее оптимальный источник питания для установки – дизельный мотор, но здесь все зависит от стоимости 1 л топлива.

Компактные размеры буровой установки делают ее универсальным вариантом для создания нефтяных и водяных скважин. Задача потребителя – правильно выбрать ротор и его наконечник. Отталкиваться нужно от характеристик грунта на исследуемом участке.

Обратное и прямое вымывание

Вымывание — это такая технология, при которой выкапываемая порода в буквальном смысле вымывается на поверхность. В зависимости от конечной цели бурения процедура бывает прямой и обратной. В первом случае речь идет о применении глинистой смеси, подаваемой в шахту посредством колонки. Благодаря повышенному давлению даже мельчайшие частицы породы поднимаются на поверхность. Прибегнуть к этому способу нужно в том случае, когда речь идет о работе с сыпучими грунтами.

Вторая разновидность получила название обратная промывка. Ее особенности выглядят следующим образом:

  • Комплексный буровой раствор заменяет вода;
  • Вначале ее закачивают между бурильной колонной и коверной частью скважины;
  • После этого нагнетается избыточное давление;
  • Жидкость быстро убирает выкапываемый грунт;
  • Одновременно с этим происходит охлаждение рабочего инструмента.

Буровая установка с промывкой дает возможность проделывать скважины, глубина которых не ограничена. Технология не имеет ограничений по типу грунта, которая она «прогрызет». Единственный недостаток – высокая стоимость 1 условного часа.

Технология бытового колонкового бурения

С его помощью достигаются даже глубоко расположенные водоносные пласты. При этом в них не проникает грязь и жидкость с поверхности. Используется колонковое бурение для создания артезианских скважин.

Увеличенный дебит скважины – первое и весомое преимущество этого метода. Обратной воды более чем достаточно для бытовых и хозяйственных нужд.

Правила проведения роторного бурения

При бурении следует соблюдать правила техники безопасности

Второе преимущество метода — долговечность. Колонковые водозаборы используются годами. Главное – регулярно проводить профилактический осмотр.

Если говорить о других преимуществах, то они выглядят следующим образом:

  • Стабильно высокий напор воды ;
  • Не требуется установка дополнительного насосного оборудования;
  • Минимальные затраты на очистку добытой воды.

Гигиенисты рекомендуют не увлекаться потреблением воды из артезианской скважины, даже если она расположена в экологически чистом районе. Воду нужно подвергнуть как минимум 1 способу фильтрации.

Финансовая сторона вопроса

Смету определяет выбранный способ бурения – это аксиома, известная строителям. При этом даже опытный гидравлик не всегда правильно рассчитает себестоимость работ. Объясняется это подвижностью водоносного слоя. Такое положение дел требует постоянной готовности вносить коррективы в ранее утвержденный план.

Планирование начинается с выбора типа обсадных труб. Чем они прочнее, тем больше потребуется заплатить.

Правила проведения роторного бурения

Перед началом бурения следует получить соответствующее разрешение

Важно также учесть транспортные издержки – сюда входит транспортировка буровой установки и сопутствующего инструмента с места на место.

Помимо этого, нужно принять во внимание следующие нюансы:

  • Размер бурового станка ;
  • Предусмотренные этапы бурения ;
  • Стоимость насоса, который планируется использовать для подачи воды;
  • Стоимость фильтров .

Перечисленные факторы рассматриваются только в контексте. Не нужно брать слишком дорогое или дешевое. На участке монтируется только нужное оборудование. Целесообразность определяется на основании детального плана работы. В нем учитывается глубина залегания водоносного слоя, тип грунта, наличие необходимости в дополнительной очистке и насосном оборудовании. После того как смета подготовлена, проще определить экономическую целесообразность проекта.

Ссылка на основную публикацию