Бурение скважин складывается из трех операций:
1. разрушение породы в забое;
2. удаление породы из ствола скважины;
3. крепление стенок скважины обсадными трубами.
Бурение скважин осуществляется двумя способами - роторным и ударно-канатным.
Для безнапорных водоносных горизонтов при глубине скважины до 100-150 м.
| Кондуктор |
| Долото |
| Рис. 4 |
| Буровой станок |
| Канат |
Бурение производится при помощи специальных буровых станков в следующей последовательности. Выравнивается площадка размером 10 на 15 м и устанавливается станок.Бурение осуществляется с помощью снаряда на конце которого установлено долото(вес 1-3т) Подвешан на канате и падает с высоты 0,5 – 1м, с частотой 30-40 уд.в мин. От 3 до 30 мин. Производится выемка грунта. Перед началом бурения забивается кондуктор на глубину 3 - 5 м, она возвышается над площадкой на высоту 0,5 м. Пространство вокруг трубы забутовывается камнями и заливается жидким цементом.(для монолитного целого) Высота долото принимаем в зависимости от пород. разработанный грунт необходимо удалять из скважины. Для подъема шлама применяют желонки. Желонка представляет собой отрезок трубы(стальной стакан) с заостренным нижним краем, которая подвешивается на канат. Желонка опускается в скважину, как и долото. При этом порода плотно набивается внутрь желонки. Затем она извлекается на поверхность и порода из нее выбивается. Желонками можно одновременно разбуривать и поднимать грунт слабых пород.
Преимущества ударно-канатного способа бурения:
лучшее определение пород для гидрогеологической документации и более точное определение водоносности пород;
возможность бурения скважин с большим начальным диаметром (до 900 мм);
характеристики водоносных пластов при бурении не ухудшаются и не требуют восстановления.
Недостатки ударно- канатного способа:
малые скорости бурения, особенно в твердых породах;
большой расход труб для крепления ствола скважин
Роторный способ заключается в разрушении породы забоя скважины вращающимся буровым наконечником (долотом). На практике применяются два способа роторного бурения: с прямой и обратной промывкой.
Планируется площадка размером 8 на 12 м, отрывается шурф глубиной около 1 м, в который устанавливается кондуктор. Пространство между стенками шурфа и кондуктором заливается бетоном. Буровой агрегат монтируется над кондуктором. Разрушение породы производится долотами.
При роторном бурении с прямой промывкой через колонну бурильных труб грязевым насосом к забою скважины подводится промывочная жидкость. В устойчивых скальных породах - это вода, в остальных - глинистый раствор. Глинистый раствор применяют для следующих целей:
очистка забоя от выбуренной породы (шлама) и выноса ее на поверхность;
глинизация стенок скважины для предохранения их от разрушения во время бурения в рыхлых породах;
охлаждение рабочей части долота во время бурения.
Глинистый раствор поднимается на поверхность в отстойник, где от него отделяется порода. Очищенный раствор вновь закачивается в скважину. По окончании бурения в скважину свободно опускаются трубы, а затем производится цементация затрубного пространства.
| Отстойник |
| Насос |
| Ротор |
| Буровая труба |
| Кондуктор |
| Промывочная жидкость |
| Долото |
| Рис. 19.1 |
Недостатки роторного бурения:
Происходит глинизация водоносной породы что в последствии требует ее восстановления фильтрационных свойств(с грязной в чистую)
| Отстойник |
| Вакуум насос |
| Ротор |
| Буровая труба |
| Кондуктор |
| Промывочная жидкость |
| Долото |
| Рис. 19.2 |
При роторном бурении в качестве промывки исп. Вода, которая подается в зазор между стенкой скважины и бурильной трубой и с помощью вакуум-насоса отверстие в долоте засасывается в бурильные трубы и подается в отстойник.
