Технология роторного бурения водозаборных скважин

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

  • Оборудование для роторного бурения скважин
  • Роторное бурение скважин: плюсы и минусы
  • Принцип осуществления роторного бурения скважин
  • Обсадные трубы
  • Промывочная жидкость в буровых роторных работах
  • Роторная буровая установка

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.

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.

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.

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.

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.

Читайте также:
ТОП 20 методов, как быстро отстирать кухонные полотенца в домашних условиях

В качестве буровых растворов применяются следующие жидкости:

    Вода техническая. Применяется при строительстве водозабора в устойчивых породах и песках, где статический уровень жидкости ≥3 м. Диаметр скважин

Все о роторном бурении скважин

  1. Особенности
  2. Когда применяется?
  3. Что это такое?
  4. Способы
  5. Оборудование
  6. Процесс

Трудно уместить все, что известно о роторном бурении скважин, в короткой публикации, поскольку у этого вращательного способа есть свои распространенные разновидности. Самая востребованная сфера применения – на объектах, где водоносные пласты залегают на значительной глубине. Есть ситуации, когда другого водного источника нет поблизости, и единственным способом добраться до пласта остается долото, приводимое в движение ротором.

Особенности

Три метода, применяемые в бурении скважин (ударный, вращательный и смешанный), несложно отличить друг от друга, когда речь идет об использовании ударного и вращательного способа. Но вот смешанный вид использует оба предыдущих, и дифференцировать их неспециалисту сложно. А в последнее время, благодаря технологическим усовершенствованиям и производству установок нового типа, появилось несколько модификаций у каждого из традиционно используемых методов.

Скорость работы мобильной буровой установки зависит не столько от метода, сколько от характеристик почвы – ее твердости, характеристик, применения определенного типа оборудования. Машина для бурения скважин состоит из станины, к которой крепятся все необходимые для работы узлы – двигатель, штанга, лебедочный механизм, насос для нагнетания раствора и помпа, которая занимается удалением уже превращенного в жидкую кашицу грунта.

Основное целевое использование роторного бурения – артезианские скважины для воды.

Когда применяется?

Там, где поблизости нет ни водных ресурсов, ни питьевых источников, это единственный для владельца жилого дома способ получить глубоко залегающую воду для собственных нужд. Универсальное назначение и ресурс неограниченных возможностей, присущие роторному бурению, привели к повсеместному вытеснению ранее распространенного ударного способа. При строительстве жилого дома роют артезианскую скважину, и обычно с помощью роторного бурения. Взамен за затраты ресурсов и средств можно получить неоспоримые бонусы.

  • Полную независимость от ремонтов, отключений, загрязнений, нередких в общих сетях. Обеспечение всех своих потребностей – для питания, гигиены, полива и других надобностей на приусадебном или дачном участке.
  • Возможность длительной эксплуатации, если соблюдались все необходимые условия. Можно и более 10 лет не думать о замене деталей, ремонте, возникновении проблем со стенками или трубами.
  • Постоянное присутствие воды на участке и в доме, причем высокого качества. Если выбор водоносного пласта был произведен корректно, соблюдены все требования СНиП и СанПиН к расположению отстойника, выгребной ямы и источника, питьевая вода будет непросто соответствовать санитарным нормам. Она будет отличаться прекрасными вкусовыми качествами, не испорченными дезинфицирующими добавками.

Водозаборные скважины – превалирующая область применения роторного бурения, но далеко не единственная. Самая глубокая шахта, сделанная этим методом, достигала в глубину 9,5 км. Шарошечное долото в состоянии справиться с самыми твердыми или крепкими породами. Их используют при добыче нефти и газа после того, как появились струйные, армированные твёрдосплавные штыри и долота с заполненными маслом опорами. Широкое применение метод нашел также в гидрогеологических скважинах.

Что это такое?

Роторное бурение скважин часто называют самым технологичным и быстрым способом обустройства водоносных скважин, но назвать его самым дешевым сложно. Его особенности – в использовании штанги, на конце которой – насадка-коронка или шарошка. Ротор – это механизм со столом (подвижной вращающейся частью), в котором закреплена ведущая труба, а уже на ней – колонна бурильных труб или штанга. К штанге крепится собственно бур (шарошечное долото или другой инструмент, напоминающий сверло большого размера.

От других установок для проделывания скважин этот механизм отличается тем, что инструмент, проникающий в земную толщу, приводится в действие ротором. Основное преимущество – немедленное выведение на поверхность породы грунта, который разрушен в месте проведения работ.

В некоторых установках есть специальный насос, подающий под давлением жидкость, и помпа, выдавливающая ее на поверхность. В этом кругообороте грунт выносится с жидкостью на поверхность, и не надо, как в других установках (в той же шнековой), поднимать наружу всю громоздкую колонну с бурильным инструментом. В этом случае применяется особый узел (вертлюг), через который поступает раствор, и на который одновременно крепятся штанги. Раствор, который проникает внутрь скважины с помощью насоса, на поверхности отстаивают и пропускают сквозь фильтры.

Нормативный момент в отборе жидкости определенного состава (можно использовать и простую воду) состоит в подборе специального состава, который позволяет легко преодолеть скалистые породы или превратить в плывуне текучий грунт в подобие геля, который не попадает в только что проделанную скважину. К недостаткам роторного бурения относят его дороговизну (это если сравнивать с другими способами – ударным, шнековым).

Некоторые строители, возводящие жилое строение собственными руками, относят к недостаткам сложность оборудования и необходимость иметь хотя бы минимальные навыки буровика.

Способы

Общедоступное изложение технологии выглядит следующим образом: бурильная колонна медленно, но уверенно погружается в почву, придерживаясь при этом ровного и размеренного ритма. Чем дальше она углубляется, тем больше сверху наращивается количество колонны, присоединяется одна за другой труба, для этого используются специальные приспособления. После окончания проходки и достижения водоносного пласта примерно в таком же темпе все это сооружение вынимается и постепенно разбирается.

Читайте также:
Стекло в экстерьере здания : описание и особености, фото

На этом применение бурильного процесса заканчивается, но дальнейший метод оборудования скважины предусматривает:

  • введение в проем обсадочной трубы;
  • цементирование зазора и ожидание, пока застынет крепеж;
  • погружение небольшой перфорированной снизу трубы для подачи воды из аквифера.

Турбинное бурение – разновидность процесса, при котором советские ученые разработали возможности применения установки, в которой не вращаются бурильные трубы. Буровое долото работает от энергии потока подаваемой в скважину жидкости, которая превращается в механическую энергию вращения вала, находящееся непосредственно перед породоразрушающим концом.

Вращательное

Это роторное, а также колонковое и шнековое бурение. Последнее применяется в ограниченной сфере, для скважин небольшого диаметра в мягких или мерзлых типах грунта. Для подачи грунта на поверхность в установках есть винтовой конвейер. Предельная глубина – до 30 м. Колонковым методом можно проделывать скважины глубиной до 200 м, но небольшого (до 13 см) диаметра.

Подаваемый раствор используется и для охлаждения инструмента, и для сохранения стенок.

Ударное

Название прекрасно отражает сущность метода – чтобы проникнуть внутрь грунта, наносятся удары специальным буровым снарядом. Пригодно только для мягких и рыхлых типов грунта, в процессе прохождения используется дробление (для обломков твердых пород), раздавливание и рыхление. У разных инструментов есть и нюансы в технике прохождения забоя.

Вибрационное

Основано на равномерных колебаниях, подаваемых с установки, условно делится на две распространенные схемы – вибрационно-ударную (забивную) и вибрационно-вращательную. Применяется преимущественно для рытья небольших скважин.

Оборудование

Существование разных типов не исключает некоторую схожесть в схеме устройства буровой установки. В ней есть станина для сборки единого взаимодействующего агрегата, двигатель бензиновый или электрический, буровая штанга (ротор) насос для подачи жидкостей, помпа для откачки и вертлюг – управляемая система, функциональный узел для крепления штанги, подачи жидкого раствора и присоединения моторного редуктора.

Станки, собираемые бурильщиками, могут зависеть от способа подачи, типа используемого мотора, мощности установки и глубины скважины, которая предполагается по данным геологоразведочных работ.

Процесс

Во вращательном роторном бурении используется две схемы, определяющие и применяемый режим, и скорость прохождения, и экономичность процесса. Если скважины делают на ограниченном пространстве частного землевладения, применяется промывка прямого типа, а если требуют условия работы, задействуется промывка обратного тока.

С прямой подачей

Состав подается прямо по трубам на дно создаваемой скважины, а затем поднимается наверх по зазору между оболочкой трубы и стенкой. После выхода на поверхность направляется в отстойник, где снова фильтруется и пускается в ход для нового круговорота.

С обратной подачей

Процесс происходи наоборот – вниз подается по затрубному пространству, вдоль стенок скважины, а наверх возвращается по бурильным трубам. Редко, но иногда используется комбинированный способ, в котором есть и один, и второй тип промывки. С момента изобретения усовершенствовались моторы, модифицировались основные узлы, применялись разные составы жидкости. Но принцип работы в целом оставался неизменным.

В настоящее время его используют и в строительстве нефтяных и газовых скважин, и в рытье артезианских колодцев на ограниченном пространстве приусадебного или дачного участка. Для владельца частного земельного надела, расположенного далеко от источника-водоема и от центрального водопровода, есть только одна возможность обзавестись водой – артезианская скважина, полученная роторным бурением.

В следующем видео вы сможете взглянуть на роторное бурение скважин.

Основные методики и технологии бурения скважин на воду

Можно сказать, что технология бурения скважин на воду была известна человечеству еще с незапамятных времен. Ведь люди всегда предпочитали либо селиться вблизи водоемов, либо обустраивали искусственные колодцы. Одним словом, без воды не оставались. Конечно, современная технология ни в какое сравнение не идет с древней. И далее будет рассказано о том, каким образом можно пробурить водозаборную скважину так, чтобы пользоваться ей можно было максимально долго.

Какие бывают методы бурения водозаборных скважин

Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники — бурового оборудования.

В целом, специалистами различается три основных метода – следовательно, и три основных технологии, которые позволяют пробурить водозаборную скважину. В частности, это:

  • Шнековое бурение;
  • Роторное бурение;
  • А также ударно-канатное.

Какому именно способу отдать предпочтение? Однозначно на этот вопрос, как ни странно, ответить невозможно. Ведь каждая из приведенных технологий имеет свои особенности и сферы использования. В одном случае более предпочтительно применять одну технологию, а в другом – другую. Выбор должен осуществляться, исходя из целей и условий бурения.
Можно более подробно остановиться на каждом из данных способов.

Технология шнекового бурения скважины

Данный метод относится к наиболее доступным и недорогим. Неспроста именно на шнековое бурение формируется большинства бригад сегодня. И, если вы видите объявление о том, что какая-то бригада занимается бурением скважин, то это, скорее всего, и есть шнековое бурение.

Шнековое бурение — вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком — бурильной трубой с навитой на ней стальной лентой.

Работы выполняются при помощи специальной малогабаритной буровой установки, которая к месту применения доставляется на небольшом грузовике. Сборка установки на месте осуществляется буквально за 15 минут, после чего можно сразу приступать к бурению.
Шнек – это специальный режущий винт, который вгрызается в грунт, а отработанная земля выносится на поверхность по принципу архимедова винта. Среди многих преимуществ шнекового бурения, можно отметить то, что при этом окружающий ландшафт остается практически в неизменном виде. Не составит труда после такого бурения привести в порядок местность. Тем более, что порой можно обойтись даже без применения специального бурового раствора.

Читайте также:
Твердотопливные котлы: как выбрать климатическое оборудование для негазифицированного дома

Роторное бурение водозаборной скважины

Этот вид бурения относится к более специализированному. Он более дорогостоящий, поэтому прибегать к нему стараются только когда в том есть действительно насущная необходимость – в случае обустройства скважины на глубине от 50 метров, а также если нужно проводить бурение в воду.
Для роторного бурения нужно применять специальную буровую трубу, внутри которой располагается специальный наконечник со сверлильным долотом. Именно оно и вгрызается в грунт.
В движение приводится установка с помощью гидравлического привода. Можно бурить практически любые грунты и на любую глубину (в разумных пределах).

Роторное бурение скважин — один из видов вращательного бурения. Породоразрушающий инструмент, располагается внутри скважины и приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Во время роторного бурения бур разрушает грунт слой за слоем, а отработанная земля вымывается специальным бурильным раствором. При этом обязательно применение так называемых обсадных труб. Они предотвращают разрушение скважины.
Можно с помощью роторного бурения даже разрушать скальную подземную породу. Так что, если шнековое бурение на местности не позволяет добиваться желаемого результата, то можно заказать роторную бурильную установку. Вот только она довольно дорога, а работа с ней требует наличия специальных навыков от рабочих.
Недостатком данного метода можно считать и то, что после себя роторная установка оставляет много отработанного материала, включая бурильный раствор.

Бурение скважины ударно-канатным методом

Эта технология относится к одной из самых старых. Для того, чтобы добраться до воды, нужно будет приложить массу усилий. Да и саму работу никак нельзя назвать быстрой. Почему же он до сих пор применяется?
Дело в том, что бурение ударно-канатным методом позволяет пробиваться практически через любые породы и обустраивать наиболее качественную скважину, срок эксплуатации которой составит от 50 лет.

Ударно-канатное бурение — это возможность производства операций без использования тяжелой специальной техники.

Технология состоит в том, что грунт разрушается с помощью довольно тяжелого снаряда, который падает с большой высоты. После того, как снаряд извлекается на поверхность, отработанный грунт вытягивается – и процесс повторяется. Часто процесс вытягивания бурильного снаряда и грунта совмещается.
Достоинством этого способа можно считать и то, что такое бурение относится к сухому, то есть не потребуется применения бурильного раствора.

Как выбрать место для бурения скважины на воду

Очень важно перед тем, как приступить к бурильным работам, правильно подобрать место для будущей скважины. Специалисты, впрочем, говорят, что вода есть везде. Вся хитрость лишь в том, чтобы суметь до нее добраться. Так что, если нужно обустроить скважину точно в каком-нибудь месте, то квалифицированный мастер справится с задачей. Вопрос останется лишь за тем, какими усилиями обойдутся работы.
В целом же, требования к месту расположения будущей скважины таковы. Потребуется ровная горизонтальная площадка размером 12 х 4 метра, а также место для того, чтобы можно было доставить бурильный станок. В радиусе двух метров должны отсутствовать и водопроводные сооружения, а сливная канализационная яма должна находиться как минимум в 30 метрах от скважины.
Что касается удаления скважины от дома, то обычно придерживаются варианта: чем ближе, тем лучше. Порой даже бурят непосредственно в помещении, предварительно вскрыв участок пола. Это заодно позволит предотвратить промерзание скважины в зимний период.

На рисунке представлено оптимальное место для бурения скважины.

Если же скважину предполагается обустраивать для того, чтобы осуществлять полив приусадебного участка и использовать воду для прочих технических нужд, то можно обойтись глубиной до 10 метров. Но вот в пищу такую воду употреблять нельзя. Кроме того, располагая скважину на открытом участке местности, будет нужно позаботиться об обустройстве кессона – защитного сооружения над скважиной.

Каким образом можно укрепить стенки скважины

Для того, чтобы стенки скважины не осыпались под действием глубинного давления грунта, необходимо проводить их укрепление. Делается это с помощью специальных обсадных труб. Можно применять как цельные трубы, так и собранные из отдельных сегментов, которые насаживаются друг на друга и закрепляются тем или иным способом по мере заглубления скважины.
Как правило, применяются трубы, выполненные из металла – черной стали. А вот оцинкованные применять не рекомендуется, так как они делают воду непригодной для употребления в пищу. В то же время, трубы из нержавеющей стали довольно дороги, хотя при наличии денежных средств их также можно применять.

Для укрепления стенок скважины чаще всего используют трубы из черной стали…

В качестве современного метода обсадки сегодня используется так называемая технология двойной обсадки. Она заключается в том, что основная колонна из стали дополняется вкладышем из ПВХ или из ПНД. В этом случае срок эксплуатации такой скважины возрастает, а качество воды остается на высоком уровне.

Технология процесса бурения водозаборной скважины

Обычно технология бурения скважины на воду подразумевает механическое разрушение породы. В качестве породоразрушающего приспособления может выступать как шнек, так и ударный стакан, так и бур – в зависимости от выбранного метода бурения.
Отработанная порода поднимается на поверхность гидравлическим методом. Для промывки при этом применяется глинистый бурильный раствор. Этот способ называется бурением с промывкой. При этом раствор подается в ствол шахты по штанге при помощи насоса, а затем подается наверх, вынося с собой отработанную породу.

Обратите внимание! Если бурение производится непосредственно в глинистых слоях, то раствор получается через естественное смешение обычной воды и глубинной породы. Если же бурение происходит, например, в породах скального типа, там, где глины нет, то раствор получают через смешение воды и специально доставленной к скважине бентонитовой глины.

Процесс бурения сопровождается обязательной обсадкой скважины трубами.

Читайте также:
Современный дизайн небольшого частного дома в лесу

Необходимо учитывать, что скважина без обсадной трубы долго функционировать не будет, а сама вода быстро загрязнится.

Чтобы пробурить артезианскую скважину – от 30 и более метров, сначала она просверливается до известнякового слоя, затем известняк продолжает разрабатываться с применением бурильного долота меньшего диаметра.
На завершающем этапе работ проводится прокачка скважины до чистой воды.

Каким способом можно удалить отработанную породу из скважины

Для того, чтобы скважина стала полностью пригодной для применения, ее, разумеется, необходимо прочищать от отработанной породы во время разработки. При этом специалисты предлагают сразу несколько вариантов:

  • Наиболее распространенный вариант – гидравлический. Удаление породы происходит с помощью специальной технической жидкости. В качестве таковой может выступать самая обычная чистая вода, либо глинистый раствор. Вода может подаваться как в межтрубное пространство, а вымываться из трубной скважины, так и наоборот;
  • Механический способ подразумевает извлечение отработанной породы при помощи каких-либо механических приспособлений. Это желонка, шнек (архимедов винт), особым образом сконструированные буры и т.д.;
  • Пневматический способ – при этом порода буквально выдувается при помощи сжатого воздуха.

Отработанная порода, которая изымается из скважины в процессе бурения.

Часто оптимальный результат дает комбинирование всех этих способов. Хотя, какому именно методу прочистки отдать предпочтение, — решение об этом выносит мастер, опираясь на свой опыт работы и на конкретные условия бурения в данной местности.

Советы специалистов

Виктор Иванович Головко, мастер-бурильщик: что касается вопроса по поводу срока службы скважины, то при регулярном использовании в среднем это равно 15 годам. Если же долго не пользоваться скважиной, то ее может затянуть буквально через пару лет. Наибольшим сроком службы отличается артезианская глубинная скважина, проделанная ударно-канатным способом. Она может прослужить до 50 лет. Однако и стоимость, и трудоемкость обустройства такой скважины весьма велики.

Николай Андреевич Ворошилов, оператор бурильной установки: так называемый кессон можно приобрести в готовом виде в специализированном магазине, а можно соорудить и своими руками.

Подводя итоги

Несмотря на то, что технологий бурения сегодня действительно довольно много, в большинстве случаев прибегают к шнековому бурению – как к самому рентабельному. Эта технология уже достаточно хорошо освоена и может быть выполнена в подавляющем большинстве случаев в средней полосе России.
Если же хочется на своем участке обустроить самую настоящую артезианскую скважину с максимально качественной водой, то потребуется использовать роторную установку, которая позволит углубить скважину до 50 метров. Но при этом возрастает стоимость такой скважины.

Технология роторного бурения скважины

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.

  1. Отличительные особенности
  2. Оборудование для роторного бурения скважин
  3. Преимущества и недостатки
  4. Принцип осуществления роторного бурения скважин
  5. Обсадные трубы
  6. Промывочная жидкость в буровых роторных работах
  7. Роторная буровая установка

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:

  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.

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

Читайте также:
Чем отмыть швы между плиткой в ванной от плесени народными и бытовыми средствами

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.

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.

Как происходит роторное бурение:

Обсадные трубы

Роторный способ бурения скважин предполагает установку обсадных колонн. Это процесс предполагает монтаж емкостей в виде труб, толщина стенок которых защищает грунт от движения. Именно это спасает скважину от обрушения, позволяя пользоваться долгие годы водой на собственном участке. Глубина залегания обсадной части трубы индивидуальна и зачастую зависит от предварительной геологоразведки.

В среднем, для центральной части России, глубина установки металлической обсадной трубы фиксирована значением от 15 до 30 м включительно.

Предпочтительно использовать сразу несколько обсадных труб. В случае с водой, сначала устанавливается металлическая труба большего диаметра, которая защищает движения земной коры на глубине до 30 м, и только потом сквозь нее, с учетом уменьшения общего диаметра скважины, устанавливается пластиковая труба, составные части которой скручиваются по резьбе.

Чем больше глубина скважины, тем меньше диаметр самой последней установленной трубы.

В то же время, диаметр обсадной части рассчитывается индивидуально с учетом установки насоса для колодцев. Рекомендуют, чтобы насос в скважине располагался ровно по вертикали, чтобы вокруг него было свободное пространство по 2-3 см.

Как происходит спуск и обстановка обсадной трубы при роторном бурении скважины:

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Роторное бурение скважин на воду предполагает использование жидкости для промывки.

За счет промывки грунта специальным бурильным раствором увеличивается срок службы бурильного механизма, поскольку он охлаждается в процессе работы. Кроме того, бурильная промывочная жидкость вымывает опавший грунт, посторонние включения.

В процессе работы могут быть использованы растворы на полимерной основе, нефтяные эмульсии, вода, аэрированный раствор.

Поэтому, говоря о работе роторной установки по бурению скважин на воду, имеют в виду совокупность 2 узлов. Первое транспортное средство выполняет непосредственное бурение, второе доставляет воду и применяется в вопросах обустройства очистки скважин.

Роторная буровая установка

Буровая установка и привод представляет собой вышку величиной от 12 до 15 м. Эта вышка, в случае с мобильной установкой, монтируется на грузовой автомобиль. Зачастую это ЗИЛ или Камаз, что добавляет проходимости.

В роли привода используется мотор ТС. Чем мощнее двигатель, тем эффективнее и быстрее работа.

На вышке располагается бурильная труба, которая вращается в конкретном направлении. Окончанием трубы является долото, состоящее из двух, трех или четырех режущих механизмов. При вращении трубы долото вращается и прорезает грунт.

В конструкции имеется лебедка, что позволяет по окончанию бурения поднимать буровой механизм на поверхность. Эта же лебедка поддерживает буровую трубу, давая возможность специалистам из бригады наращивать глубину во время работы. Труба имеет полую структуру, что позволяет поднимать остатки отработанного грунта на поверхность. Либо же через трубу подается вода или другая промывочная жидкость, которая охлаждает бурильное долото, а также позволяет вымывать и размягчать грунт.

Читайте также:
Чайник для газовой плиты — какой выбрать?

Из чего состоит и как работает роторная буровая установка:

Профессиональная промывка скважин осуществляется использованием специального раствора, это – раствор глины в воде. Ее закачивают с помощью рабочей трубы и присоединяют к вертлюг, здесь раствор выполняет работу, после чего выкачивают, где раствор отстаивают и используют вновь. Особенностью такого раствора является возможность не только вымывать отработанный грунт, но и укреплять стенки скважины после высыхания. При небольших глубинах и несильной загрязненности для выкачивания могут использоваться фекальные насосы.

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

Роторное бурение в большинстве случаев используют в целях разведки. Кроме того, благодаря небольшим габаритам установки, способ задействован для получения скважин на воду и нефть.

  1. Оборудование для роторного бурения скважин
  2. Роторное бурение скважин: плюсы и минусы
  3. Принцип осуществления роторного бурения скважин
  4. Обсадные трубы
  5. Промывочная жидкость в буровых роторных работах
  6. Роторная буровая установка

Оборудование для роторного бурения скважин

Хотя скважина (для газа, воды, нефти и пр.) является простой в эксплуатации, для нее требуется много комплектующих.

Роторный тип бурения подразумевает наличие следующих составляющих конструкции:

  • вышка;
  • роторный механизм;
  • установка для бура;
  • насосы-поршни;
  • вертлюг;
  • талевое устройство;
  • устройство очистки растворами.

Последнее предполагает следующие детали: вибросит, желоба, гидроциклоны. Вертлюг — это механизм, через который состав для промывания проникает в колонну. Он подвешивается на 1 крюк талевого механизма.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

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.

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.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Роторный механизм начинает работать от приводящего вала, который передает вращательный импульс от электрического мотора. Иногда применяют стандартный двигатель. Само вращение проиходит от главных вкладышей, в разрезе они полностью схожи с верхними трубами. При этом по форме могут отличаться.

Между ними и оборудованием для разрушения породы устанавливают утяжеленные конструкции бурильного типа. Они обладают большой массой, которая действует на долото, обеспечивая тем самым необходимую нагрузку для функционирования устройства.

Верхняя область системы прикрепляется к вертлюгу. По данному устройству транспортируется жидкость для промывания. Она проникает в забой через специальные насадки и требуется для поддержания функционирования всей системы.

Поднятие и опускание выполняется свечами. Это несколько труб. Их длина составляет 25-50 м. За счет нагрузки, которая осуществляется благодаря дополнительным деталям, пласты разрушаются под действием долота. Благодаря тому что жидкость подается регулярно, инструмент успевает остывать. Одновременно с этим из забоя вымывается шлак. После очищения жидкость применяется снова.

Обсадные трубы

Почва представляет собой неустойчивую массу, которая может менять собственное положение в любой момент. Поэтому риск того, что забой обрушится, высокий.

Чтобы такой ситуации не возникало, на небольшой дистанции от поверхности при проведении бурения делают остановку и устанавливают специальную обсадную трубу (колонна). Она предотвращает осыпание, не допускает завала и попадания жидкости. Первую колонну называют кондуктором. Он предназначен, чтобы перекрывать собой нестойкие породы, благодаря чему сделанная скважина становится надежнее.

Стандартно подобную колонну устанавливают на 30 м в глубину. Когда планируется скважина для добычи нефти, то обсадное устройство ставят на минимальной дистанции от поверхности.

Такой вариант бурения подходит для многих разновидностей почвы, т.к. установка колонн осуществляется с учетом геологической ситуации. Иногда бывают случаи, когда требуется одновременно поставить несколько обсадных колонн, чтобы повысить надежность забоя. При этом трубы с меньшим диаметром можно опускать глубже.

Самой глубокой колонной является эксплуатационная. Она перфорирована снизу, имеет специальные отверстия.

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Для промывания при таком виде работ можно применять следующие составы:

  • растворы аэрированные;
  • полимерные;
  • воду;
  • эмульсию нефтяного типа.

Есть и вариант с продуванием воздухом. Если работы осуществляются на зонах, где давление слоев низкое, то применяют специальный газ.

Благодаря промыванию забоев не только устраняются лишние примеси, но и убираются частицы породы, различные крупные объекты. Дополнительно охлаждается долото, благодаря чему период эксплуатации инструментов для разрушения породы увеличивается.

Роторная буровая установка

Роторные бурильные установки выпускают различные компании. Пользуется популярностью продукция от китайского бренда XCMG. Изделия отличаются тем, что их можно применять практически в любых работах строительного типа.

К преимуществам относится доступная стоимость и широкая функциональность. Установки для бурения являются мобильными. Независимо от модели, они компактные, имеют современный внешний вид. Обслуживать их просто, можно осуществлять работы как на мягком черноземном либо песчаном грунте, так и на более твердых породах, и даже на замерзшей почве. Установки производителя представлены такими моделями, как XCMG XR200, XCMG XR280C, XCMG XR S1050. Они отличаются как размерами и массой, так и техническими показателями (крутящий момент, глубина сверления и т.п.).

Читайте также:
Технические характеристики труб Корсис и Корсис ПРО

Еще популярными являются буровые роторные установки Sany. Производителем тоже является Китай. Эти устройства комфортные в использовании и маневренные. Они обладают множеством дополнительных опций. Цены на продукцию приемлемые. Есть отдельные серии бурильных установок на гусеничном ходу. Подобные машины предназначаются для проведения работ по разработке скальных пород. Наиболее популярными моделями производителя являются SANY SR128, SANY SR220C, SANY SR300 и др.

Буровые установки от немецкой компании BAUER тоже зарекомендовали себя с положительной стороны. Производитель разработал широкий модельный ряд. Есть устройства со стандартной комплектацией и дополнительными опциями. Модели удобные и маневренные при работе, содержат как стационарные роторы, так и варианты на гусеничном ходу, что расширяет сферу их применения. Среди популярных установок такие, как BAUER BG20H BT 60, BAUER MBG-12, BAUER BG-30 и др.

При выборе оборудования необходимо учитывать, для чего оно приобретается и в каких условиях планируется его использование. Например, при частном строительстве, обустройстве скважины на воду, нет необходимости покупать дорогую установку, обладающую высокой мощностью и хорошими техническими показателями.

Роторное бурение

Технология роторного бурения скважин, её описание и особенности. Обзор необходимого оборудования и материалов для проведения работ.

  1. Оборудование для роторного бурения скважин
  2. Историческая справка
  3. Отличительные особенности
  4. Способы бурения
  5. Роторное бурение скважин: плюсы и минусы
  6. Роторное бурение скважин: плюсы и минусы
  7. Когда применяется метод
  8. Оборудование для бурения скважин
  9. Обсадные трубы
  10. Нюансы и сложности роторного бурения скважин
  11. Формула реализации роторного бурения скважин
  12. Особенности технологии роторного бурения скважин
  13. Роторная буровая установка
  14. Читайте также:
  15. Расчет стоимости
  16. Использование воды

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.

Историческая справка

Роторное бурение используется уже более ста сорока лет. Технологию этого способа пробивания скважин впервые применили в Соединенных Штатах Америки в начале восьмидесятых годов девятнадцатого столетия. С того времени он практически не изменился за исключением мелких новаций, которые привели к большей эффективности. Изменения коснулись породоразрушающих инструментов – они совершенствовались, создавались новые жидкие среды для промыва скважин, усиливалась прочность частей механизма.

Роторное бурение скважин – это один из видов бурения методом вращения. Принцип таков, что инструмент для разрушения породы, располагаясь внутри скважины, работает от усилия, передаваемого ему электродвигателем или газотурбинным оборудованием. Этот метод достаточно простой и эффективный. С его помощью бурят эксплуатационные нефтяные и разведочные скважины. Компактные размеры установки позволяют применять ее на частной земле для создания водяных скважин.

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).

Способы бурения

В настоящее время бурение скважин для воды осуществляется породоразрушающими методами с применением специальных механизмов. Подача грунта наверх может осуществляться двумя способами:

  • С помощью механизмов – сухой метод.
  • Струей воды под большим напором либо самотеком – гидравлический.

В общем случае механическое бурение проводится одним из трех способов:

  • Вращательное роторное бурение – почва бурится вращательными движениями.
  • Ударное – грунт разрушается ударами бурового снаряда.
  • Вибрационное – почва разбивается колебаниями высоких частот.
Читайте также:
Чайник для газовой плиты — какой выбрать?

Первый метод является самым применяемым в силу своей простоты, дешевизны и одновременно производительности.

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.

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.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Бурение скважин роторным методом очень распространенно. Он имеет огромное количество преимуществ перед стандартным ударным способом:

  1. Скорость. Бурение роторным способом производится значительно быстрее ударного.
  2. Универсальность. Спектр применения метода гораздо шире, так как за счет применения различных долот можно работать с разными видами грунтов.
  3. Размер. Вся установка занимает относительно немного места в отличие от конструкций для ударного метода.
  4. Мобильность. За счет малых габаритов, установку можно разместить на подвижной платформе.

Вращательное роторное бурение скважин, тем не менее, имеет и некоторые ограничения.

Так, в зависимости от грунта и пород, следует подбирать соответствующие долота.

Наличие очень твердых объектов на пути пролегания скважины может стать помехой, если не использовать специальное породоразрушающее оборудование.

Кроме этого, проблему представляет:

  1. Глинистый раствор. Он нередко вызывает проблемы при исследовании пластов, а также не всегда является рентабельным в некоторых случаях.
  2. Невозможность работы в зимнее время. Промерзлый грунт является серьезным препятствием для бурения роторным способом.
  3. Мощность установки. Она напрямую зависит от ротора, который является уязвимым элементом системы.

В условиях промерзлых почв, предпочтительным вариантом является ударная методика. Разумеется, нефтяная или любая другая скважина будет буриться дольше, однако в итоге желаемый результат будет получен.

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.

Оборудование для бурения скважин

Технология роторного бурения предусматривает использование специальных установок – смонтированных на основе самоходного транспорта или стационарных. И те, и другие должны иметь следующие комплектующие:

  • Двигатель.
  • Вышку.
  • Привод.
  • Вертлюг – систему, подающую жидкость в забой.
  • Бурильную колонну.
  • Ротор.
  • Поршневой насос.
  • Подъемный механизм, включающий блок и кроноблок.
  • Напорную магистраль
  • Систему возврата и очистки жидкости, содержащую гидроциклоны, желоб и вибросито.

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.

Нюансы и сложности роторного бурения скважин

Следует учесть некоторые моменты, которые важны для роторного бурения. Например, произвести бурение в известняковых породах можно только мощной, а следовательно, более крупной установкой, что увеличит транспортные расходы.

Модели больших роторных установок можно увидеть в залах выставочной экспозиции.

В процессе работ могут возникнуть сложности с заклиниванием керна. Поэтому при подготовке скважины нужна постоянная подача воды, чтобы очистить рабочие детали от загрязнений.

Формула реализации роторного бурения скважин

Суть заключается в разрушении слоев по фронту проходки вращающимся рабочим механизмом. При малых расстояниях от поверхности возможно, как и при ударном методе, извлечение продуктов подъемом керна. Но на длинных стволах более 10-15 метров процесс становится слишком затратным по времени. Поэтому была разработана технология «вымывания» осколков, песка, мелкого гравия постоянным напором воды. Так как чистая жидкость недостаточно эффективна для достижения цели, были созданы специальные взвеси. Оптимальным составом является пульпа, содержащая большое количество глины. За счет вязкости и высокой плотности удается транспортировать в вертикальном направлении даже тяжелые фрагменты.

Читайте также:
ТОП 20 методов, как быстро отстирать кухонные полотенца в домашних условиях

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.

Роторная буровая установка

Читайте также:

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:

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.

Использование воды

У этого ресурса две основных роли:

  1. Она является главным элементом смеси, обеспечивающей подъем продуктов разрушения пород.
  2. Охлаждение рабочего органа. В противном случае резко снижаются эксплуатационные характеристики.

Строительство монолитных зданий: технология и основные этапы

Квалифицированные сотрудники СК Синмар займутся качественным строительством монолитных объектов, точно придерживаясь установленных государственных стандартов и нормативных требований. Накопленный опыт позволяет нам осуществить возведение сооружений из монолита под ключ в максимально короткие сроки с высоким уровнем качества монтажных работ.

Особенности строительства монолитных зданий

Главный принцип монолитного возведения сооружений заключается в том, что бетонная смесь заливается в специально подготовленную опалубку, благодаря которой определяются ее дальнейшие формы. Применяемый в строительстве бетон способен придать зданию прочность, долговечность, а также высокую теплопроводность. Использование современных опалубочных систем позволяет значительно улучшить показатели надежности и скорость строительного процесса, а также получить ровную бетонную поверхность.

Одним из главных достоинств монолитного сооружения является то, что после возведения на нем нет швов или стыков между плитами. Правильно выбранные и примененные утеплители помогут сэкономить клиентам средства для оплаты коммунальных услуг.

Плюсы сооружений из монолита заключаются в следующем:

широкая вариативность отделочных работ;

хорошая стойкость к коррозии, окислению и агрессивной внешней среде;

длительный срок эксплуатации;

быстрота возведения конструкции.

Технологии строительства монолитных зданий

На сегодняшний день в монолитной технологии возведения объектов применяют щитовую и туннельную опалубочные системы. Первая из них состоит их прочных щитов различных видов и форм с крепежом для их соединения, их которых образуются емкости для бетонной смеси, являющиеся основой для создания требуемых архитектурных конфигураций. Может применяться стеновая ползущая опалубочная система, стеновая для горизонтальной либо вертикальной поверхности и для монтажа закругленной конструкции.

При помощи данного вида опалубки можно возвести здание с любым типом фасада и количеством этажей. Туннельная опалубочная система представляет собой готовые формы, которые предполагают строительство объектов либо их частей, и не подлежат реконструкции. При использовании данной технологии стены и перекрытия заливаются бетонным раствором за один раз.

Читайте также:
Чем отмыть швы между плиткой в ванной от плесени народными и бытовыми средствами

Такая опалубочная система изготавливается на заводе согласно разработанному проекту и доставляется к месту возведения здания в готовом к укладке бетонной смеси виде. С помощью таких опалубок можно получить целые блоки квартир, однако их площадь будет не более 60 кв.м. После окончания строительства сооружения остается только лишь возвести внешние стены конструкции.

Технологии строительства монолитных зданий бывают следующими:

Съемная опалубка. Она производится отдельно для всех проектов сооружений и точно повторяет его конфигурацию. Зачастую такие опалубки изготавливаются деревянными, а также с помощью фанеры или пластика. Размер незаполненного пространства между стенами опалубочной системы равен ширине строящейся стенки, которую рассчитывают, учитывая теплопроводность бетонного раствора. Скрепление щитовых конструкций опалубки осуществляется шайбами, шпильками и гайками. Для легкого снятия опалубочной системы на шпильки надевают гофрированные трубочки, защищая их от соприкосновения с раствором. Данная технология предусматривает возможность укладки не только бетона, но и других смесей, которые обладают меньшей теплопроводностью. Снятие опалубки выполняется после окончательного застывания раствора. Достоинство технологии заключается в том, что сооружение будет экологически чистым, но также необходимо будет осуществить разборку опалубочной системы.

Несъемная опалубка. Применение данного метода позволяет максимально снизить трудозатраты. Такая опалубочная система не демонтируется после укладки бетонной смеси. После установки основания на него монтируется опалубочная система, представляющая собой форму из пенополистирола, которая скреплена с помощью специальных профилей. Благодаря применению крепления «шип-паз» полностью исключается возможность утечки бетонного раствора. Системы из пенополистирола производятся с различной шириной в зависимости от параметров будущего сооружения. Такая технология отличается простотой монтажа, доступной стоимостью и отсутствием необходимости дополнительного утепления.

Вы желаете начать выгодный бизнес по возведению многоэтажных жилых комплексов? Тогда необходимо обратиться к опытным специалистам СК Синмар, которые произведут высокорентабельное строительство монолитных домов при полном соблюдении технологического процесса и актуального законодательства. Благодаря применению современной технологии возведения сооружений мы воплотим в реальность самые разнообразные архитектурные идеи заказчика. В проектной работе используем исключительно новейшее программное обеспечение позволяющее провести качественные и правильные расчеты, без допущения разных несостыковок.

Наши сотрудники применяют только специализированное строительное оборудование и современные стройматериалы, что дает возможность сэкономить расходы заказчика на 10-15%. Готовое сооружение не нуждается в предварительной подготовке к чистовым отделочным работам. Для дополнительного контроля за качеством монтажных работ мы осуществим эффективный технический надзор.

Этапы строительства монолитных зданий

Перед непосредственным проведением монтажных работ сотрудники СК Синмар разработают рациональный проект, в котором будут определено количество требуемых стройматериалов и составлен перечень оборудования для возведения монолита. При проектировании мы создадим все необходимые условия для производства бетонного раствора прямо на строительном участке.

При данном виде возведения сооружений необходимо задействовать бетононасосы, которые осуществляют доставку бетонного раствора в подготовленные формы.

До начала монтажных работ наши сотрудники прокладывают все подземные коммуникации, устраивают средства механизации, устанавливают защитные навесы, ограждения, крытые проходы. Мы займемся прокладкой требуемых проездов и подъездных путей для автотранспорта и различной техники.

Рассмотрим следующие этапы строительства монолитных зданий:

Подготовка строительного участка и мест для складирования стройматериалов. Наши сотрудники оборудуют специальную зону для удобного замешивания бетонной смеси, которую будут заливать в опалубочную систему. Для экономии средств заказчика на транспортировке и хранении мы готовим бетон непосредственно на месте монтажа объекта.

Установка арматурного каркаса. Благодаря армированию повышается прочность бетона на растяжение. Применяемый каркас придаст необходимую конфигурацию возводящемуся сооружению и обеспечит ему максимальную надежность и долговечность. При вязке арматурного каркаса мы соблюдаем проектную толщину защитного слоя бетонной смеси и выдерживаем установленные межосевые расстояния между стержнями.

Устройство опалубочной системы. Монтируются специальные щиты, которые соприкасаются с бетонной конструкцией. При сборке опалубочной системы используем телескопические стойки и резьбовые муфты, позволяющие идеально выставить требуемую высоту. Мы не допускаем отклонений и щелей в опалубке, которые приведут к неровности готового монолитного сооружения.

Укладка бетонной смеси. От свойств применяемого бетона зависят эксплуатационные параметры всего объекта. Для качественного проведения данных работ перед укладкой смеси наши специалисты обязательно контролируют ее подвижность. Также мы осуществляем вибрирование раствора в процессе заливки его в опалубочную систему для полного удаления воздушных карманов.

Прогревание монолитной конструкции. Данные работы проводятся исключительно зимой, так как в случае примораживания бетона сооружение не наберет проектные прочностные показатели. Прогрев конструкции выполняется с помощью электродов, нагревательных проводов, термоэлектроматов.

Снятие опалубочной системы. В случае применения съемной опалубки ее необходимо демонтировать после затвердевания бетонной смеси и обретения требуемых форм. Для качественного застывания понадобится пара дней после заливки раствора.

Отделочные фасадные работы. На заключительной стадии декорируем стены конструкции с наружной стороны. Облицовочные работы поверхности стен выполняем при помощи декоративной штукатурки, панелей или кирпичей.

Ввод объекта в эксплуатацию.

Доверьте строительство монолитных сооружений профессионалам СК Синмар и мы сделаем здание надежным, современным, безопасным и энергоэффективным. Наши специалисты возведут объект, предлагая клиентам демократичную цену монтажа на каждой стадии работ, начиная от создания проекта и заканчивая обустройством прилегающей территории.

В случае возникновения дополнительных вопросов по строительству монолита закажите бесплатную консультацию менеджера, оставив на сайте данные о себе.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: