При выборе способа бурения скважины необходимо учитывать следующие факторы:
- геологические и гидрогеологические условия участка размещения скважины;
- глубины залегания водоносного горизонта, подлежащего вскрытию и эксплуатации;
- литологии пород, слагающих водоносный горизонт;
- необходимый диаметр скважины;
- технико-экономическая целесообразность способа бурения в данных конкретных условиях.
Бурение водозаборных скважин на территории Ростовской области производится в основном следующими способами - вращательным с прямой промывной, ударно-канатным, колонковый и шнековый. Разберем каждый из них.
Данный способ бурения используется при бурении скважин в породах различной твердости и на разную глубину.
При роторном бурении породоразрушающий инструмент получает вращение от специального механизма (ротора) и разрушает породу дроблением и скалыванием. Основной породоразрушающий инструмент – трехшарошечное долото. При прямой промывке промывочная жидкость подается к породоразрушающему инструменту по бурильным трубам и по затрубному пространству между бурильными трубами и стенками скважины поднимается на поверхность.
При роторном бурении скважин на воду в качестве промывочном жидкости для плотных устойчивых пород обычно применяют воду, для слабосвязных, рыхлых и разрушенных пород – глинистый раствор. Промывочная жидкость очищает забой от частиц разбуренной породы и выносит их на поверхность, охлаждает породоразрушающий инструмент, удерживает рыхлые стенки скважины от обрушения. Очистка глинистого раствора от шлама (частиц разбуренной породы) осуществляется циркуляционной системой, обеспечивающей замкнутое движение промывочной жидкости при бурении скважины.
Ударно-канатный способ применяют при сооружении скважин в районах с недостаточно изученной геологией, вскрытии мало-, безнапорных водоносных горизонтов, производстве работ в районах, где трудно организовать водоснабжение для промывки скважин.
Ударно-механическим называется бурение, при котором разрушающее породу усилие создается воздействием ударов сбрасываемого на забой с некоторой высоты породоразрушающего инструмента (ударного долота). В зависимости от физико-механических свойств породы и диаметра скважины, интервал углубления за одно долбление колеблется от 20 до 100 см.
Данным способом бурят скважины глубиной до 400-500 м начальным диаметром 500-900 мм и конечным – 150 мм.
Производство буровых работ ударно-канатным способом выполняют в такой последовательности: спуск и подъем бурового снаряда; разрушение породы забоя долотом (долбление); спуск и подъем желонки; чистка скважины от разрушенной пород (желонирование); крепление (обсадка) скважины обсадными трубами.
Колонковое бурение применяется в основном при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.
При бурении указанным способом порода разрушается не по всей площади забоя, а по кольцу с образованием в центре скважины ненарушенного столбика породв – керна.
В зависимости от способа подъема керна с забоя скважины на поверхность, различают колонковое бурение со съемными керноприемниками и гидротранспортом керна. В первом случае керн поднимается в керноприемнике на стальном танком канате внутри гладкоствольной колонны бурильных труб, а во втором – транспортируется во внутренней трубе двойной колонны труб потоком промывочной жидкости.
Основное преимущество колонкового бурения – возможность получения ненарушенных образцов породы на всей глубине скважины, что позволяет точно устанавливать геологический разрез.
Шнековое бурение применяют для бурения скважин в мягких, рыхлых породах диаметром 60-400 мм, глубиной 50-80 м и более. При этом способе бурения порода разрушается долотом и транспортируется шнеками, которые представляют собой трубу с закрепленной на ней винтообразной стальной лентой. Шнек, ввинчиваясь в разрушенную долотом породу, поднимает ее к устью скважины. Долото охлаждается в результате быстрого внедрения во все новые слои пород с относительно низкой температурой. Высокая скорость углубления скважины обусловлена быстрым разрушением нетвердых пород и подъемом шнеком их крупных кусков без дополнительного дробления.
Поскольку для шнекового бурения не требуется промывочная жидкость, то применять его особенно эффективно в безводных районах.
Диаметры бурения скважин на воду составляют от 108 до 300 мм и более.
Обсадная колонна опускается под собственным весом, при необходимости производится принудительное погружение вибраторами, задавливанием или забиванием.
Преимущества шнекового бурения:
- высокая механическая скорость бурения (до 40-80 м/ч);
- незначительные затраты времени на монтажно-демонтажные работы и вспомогательные операции;
- сравнительно большой диаметр скважины;
- отсутствие потребности в промывочной жидкости.
Недостатки шнекового бурения:
- большой расход мощности;
- небольшие глубины бурения и только в мягких породах;
- трудность составления качественной геологической документации.
ООО «НПП «Геопоиск» оказывает широкий спектр услуг в сфере бурения скважин. Проконсультироваться о заключении договора подряда или получить более подробную информацию о бурении скважины можно позвонив по контактному телефону или задать свой вопрос свой вопрос в контактной форме.