Вращательный способ бурения скважин

На сегодняшний день существует два способа обустройства автономных систем подачи воды – шахтные колодцы и бурение скважин. Если рассматривать второй вариант – это совокупность различных технологий, с помощью которых можно прокладывать шахты на большую глубину, для достижения водоносного слоя. Изначально порода пробивалась крупногабаритными ударными установками. Процесс был очень трудозатратным, занимал много времени. Все изменилось с появлением вращательного бурения.

Разновидности вращательного бурения

Суть вращательного бурения заключается в том, что порода разрушается под воздействие острых резцов, которые с давлением вращаются в почве, “прогрызаясь” все глубже и глубже.

На сегодняшний день можно выделить 3 наиболее популярных технологии бурения скважин, которые относятся к вращательным способам:

• Роторное бурение. Для вымывания разрушенной породы из шахты, применяется обратная и прямая промывка.
• Шнековое бурение. Через слои почвы проходит рабочая часть с острыми лопастями, разрушенная порода поднимается на поверхность за счет расположения режущих частей по спирали.
• Вращательно-ударное бурение. Комбинированный способ, который имеют высокую эффективность при обустройстве скважин в различных типах пород.

Зависимо от метода промывки скважин, вращательное бурение может быть:

• С прямой промывкой. Промывочная жидкость подается в шахту под большим давлением с помощью насоса, спускается вертикально вниз по основному стволу скважины. Такой способ промывки подходит для вымывания породы из шахт различной глубины, большого диаметра. Единственный недостаток данного способа промывки – водоносный горизонт постепенно “затирается”. Чтобы устранить данную проблему, необходимо по окончанию бурения прокачать скважину.
• С обратной промывкой. В этом случае промывочная жидкость движется от основания скважины кверху. Достаточно дорогой способ, однако, результат – наиболее долговечная шахта для подачи воды, если она эксплуатируется без длительных перерывов.

Наиболее распространенные вращательные способы бурения скважин – шнековая и роторная технологии. Их преимущества и недостатки необходимо рассмотреть подробнее.

Преимущества и недостатки роторного бурения

Представляет собой гидравлическую технологию бурения, которая относится к вращательным способам обустройства скважин. От электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания передается вращательное движение на долото с резцами через штанги. Чтобы удалять разрушаемую породу, внутрь шахты подается под большим давлением промывочная жидкость, которая поднимает почву на поверхность.

Преимущества технологии:

• Можно бурить скважины глубиной до 3000 метров.
• Высокая производительность оборудования.
• Практически полностью исключен риск деформирования колонны для фильтрации при ее спуске внутрь шахты.
• Фильтровая колонна не заиливается.

Из недостатков нужно отметить несколько моментов. Во-первых, нужно использовать дополнительную технику для обеспечения непрерывного процесса бурения. Во-вторых, достаточно высокая цена. В-третьих, необходимо обустраивать дополнительный котлован для вымывания промывочной жидкости с разрушенной породой.

Преимущества и недостатки шнекового бурения

Классический вращательный способ бурения скважин. Для разрушения породы применяется лопастной долото-резец. Разрушенная почва удаляется из шахты с помощью шнека.

Преимущества технологии:

• Высокая скорость бурения.
• Компактное оборудование, которое не требует для установки большого количества свободного места.
• Небольшие затраты по сравнению с роторной технологией.

Из минусов необходимо выделить несколько моментов. Во-первых, данная технология подходит только для бурения мягких пород. Во-вторых, фильтровая колонна может заиливаться. В-третьих, заранее нужно проводить разведочное бурение.

Вращательные способы бурения скважин постепенно вытеснили ударную технологию. Обуславливается это их высокой скоростью, небольшими трудозатратами, возможностью обустройства шахт большой глубины.