Технологии и существующие способы бурения скважин на воду.

Из огромного количества способов бурения, наибольшее распространение получили следующие виды: роторный, шнековый, ударно-канатный, колонковый, ручной.

1. Роторный метод бурения. Является одним из самых распространенных способов бурения на глубины более ста метров. Инструментом который разрушает породу как правило является трех шарошечное долото. Двигатель, привод к ротору, мотор и сама вышка смонтированы на базе грузового автомобиля, который как правило является высокопроходимым. Ротор передает вращающее движение инструменту посредством набора буровых шланг. В процессе использования долота различных диаметров, есть возможность производить проходку внутри обсадной колонны.

После бурения первого интервала, в ствол опускается обсадка. Перекрываются колонной верхние стоки грунта, которые не допускают обрушения стенки ствола. В дальнейшем процесс бурения продолжается с применением долота меньшего размера. После очередной обсадной трубы, в ствол опускается эксплуатационная колонна до водоносного слоя. Диаметр обычных долот составляет 76-215мм, что в свою очередь дает возможность разрушать породы высоких категорий буримости (табл. Протодьяконова). Готовая к эксплуатации скважина прокачивается пока не появится чистая вода. В среднем, через три недели производится анализ воды на химсостав.

Роторный метод бурения обычно ориентирован на проходку артезианских глубоких скважин, применяя гидравлическое давление и промывки буровым раствором (так же часто эту технологию называют - гидравлическое бурение скважин). Производительность этого метода - около 10 метров в день.

2. Шнековый метод бурения скважин на воду. Данный вид применяется для бурения скважин на песок. Инструментом разрушающим породу является шнек, он выносит породу на поверхность навитой лопастью которая приварена к буровой штанге. Процесс бурения песчаной скважины как правило не занимает больше двух дней, если буровой шнек не упрется в камень, что является проблемой, решением которой скорее всего будет забуривание нового ствола в другом месте. Шнековый способ экономичен и эффективен при бурении скважин до 50 метров в глинисто-песчаных грунтах. Скорость при бурении самоходной установкой как правило равна 2±3 десятка метра в смену.

3. Колонковое бурение скважин. Из-за малого диаметра (151мм) забойной коронки, данный способ не является популярным и распространенным. Наиболее применяемая область - бурение разведочных скважин на большие глубины в скальных и трещиноватых породах. В зависимости от того насколько твердая порода, колонковое бурение производится твердосплавными или алмазными коронками. Керновый материал вращяясь входит внутрь буровой трубы, поднимается вверх посредством промывочной жидкости. Так как бурение носит разведочный характер, керн по мере заполнения, удаляется из трубы. Бурение стволов осуществляется стационарными станками (ЗИФ-650;ЗИФ-1200), а так же самоходными установками (УКБ-500).

4. Ударно-канатный метод бурения. Данный метод является самым примитивным и заключается в том, что разрушающий инструмент (буровой стакан), поднимается и опускается над устьем. С помощью желонки извлекается разрушенная порода. Станки такой направленности как правило используются так же в каменистых породах до 100 метрового интервала и больше. Такая установка эффективно используется в районах вечной мерзлоты, а так же для поиска горизонтов со слабым напором воды.

5. Ручное бурение скважин. Данный вид осуществляется посредством удара и забивания долота в породу. Ручной метод бурения не требует больших затрат. Долото, проходя через породу, не нарушает ее структуру. Проходка ствола, осуществляется большим диаметром, на глубину не более 25 метров. Период эксплуатации составляет 7-10 лет, если скважина используется круглый год. Увеличить срок жизни скважины возможно путем регулярного проведения осмотра и ремонта. Ручное бурение в отличие от механического, требует больших физических затрат. Ручная проходка - достаточно быстрый процесс. Отличия ручного метода: -возможность бурения в сложных и труднодоступных местах; -простота и надежность оборудования; -не нужна высокая квалификация для выполнения бурения; -возможность сохранения чистой площади, без вскрытия полезного слоя и почвы.

Сравнение технического и ручного бурения скважины.

Бурение является процессом разрушения нескольких вертикальных слоев грунта с использованием буровой техники.

Наиболее распространенным методом механического бурения является способ с прямой промывкой. Прямая - нагнетание промывочной жидкости сверху вниз по стволу. Это отличный способ для достижения большого диаметра скважины и получения максимального дебита скважины. В случае если грунт - песчаный, применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ), эти вещества сдерживают стенки ствола от осыпания. Так же их легко удалить во время прокачки, при этом обеспечивая полную отдачу водоносного горизонта.

Работа такой скважины составляет до 20 лет, при условии регулярной эксплуатации. Бурение вращательным способом с обратной промывкой дает чаще всего скважину максимальной производительности. Промывочная жидкость нагнетается снизу вверх. Главным преимуществом данного метода является максимальная выдача воды с горизонта, за счет большого диаметра ствола, иногда до 0.5 метра, также способа промывки, который принуждает пласт работать с максимальной отдачей.

Скважина с обратной промывкой эксплуатируется также около 20 лет, при круглогодичном эксплуатировании. Такие устройства применяются в случае если необходимо обеспечить водой крупный объект или район.

Спиральным буром можно выполнить ручное бурение на глубину в 15-20 метров. Заранее выкапывается яма объемом 1 метр кубический. Потом пара рабочих вращают бур. Когда бур войдет в грунт на 30-40 см, производя обратное вращение - вытаскивают инструмент, после чего очищают лопасти от грунта. В процессе углубления в землю, бур наращивают штангой. И так - до самого водоносного горизонта. Потом следует пробурить еще несколько метров до водоупорного слоя. Следующий этап - монтаж обсадной трубы с перфорированной нижней частью. Установка для ручного бурения - компактна и позволяет пробурить ствол в местах с пересеченным рельефом. К примеру - в подвале дома, под ЛЭП, или на склоне.