Технології буріння свердловин на воду
Свердловина — надійне джерело води. Вартість централізованого водопостачання постійно зростає. Це відчувають промислові підприємства та приватні домогосподарства. Власні водоносні горизонти дозволять отримати доступ до артезіанської води та зменшити залежність від зовнішніх джерел.
Для створення свердловини використовують буріння. Щоб прокласти трубу у ґрунті, використовуються спеціальні інструменти залежно від твердості матеріалу. Для буріння по граніту і м’якому грунту застосовують різні технології.
Процес буріння свердловини
Процес буріння — це руйнація ґрунту чи породи в забої Для цього використовується бур або долото. Він розрізає ґрунт, після чого він виводиться на поверхню. Для підйому можна застосовувати:
- повітря;
- вода;
- буровий розчин.
Коли свердловина пробурена на потрібну глибину, проводиться пошук водоносного горизонту. Фінальна частина роботи — прокачування високим тиском та відкачування до чистої води.
Для артезіанських свердловин, які пробурені в піску, гравії або вимагають високих швидкостей потоку, у свердловині на дні обсадної колони розміщують основний фільтр свердловин. Він не пропускає пісок і гравій з колодязя, водночас пропускаючи воду.
Для вирішення цих завдань використовують кілька основних технологій.
Способи буріння свердловин
Нижче представлені різні технології. Доцільність того чи іншого способу залежить від глибини свердловини, типу ґрунту, доступності ділянки.
Роторна технологія буріння
Роторна технологія є швидким методом буріння у пухких породах. Обладнання складається з бурового долота, що обертається для проходки свердловини безперервно циркулюючою водою, повітрям або буровим розчином (зазвичай сумішшю води й бентоніту). Буровий розчин нагнітається через порожню бурильну трубу на долото насосом для видалення породи.
Під час роботи зазвичай не потрібна обсадна колона. Роторна бурова установка складається з щогли (вишки), підйомника, механізованого столу, що обертається, що обертає бурильну колону і долото, насоса і двигуна.
Ударно-канатне буріння
Ударний спосіб виконується за допомогою стандартної бурової установки, ударних інструментів та желонки. Процедура включає регулярний підйом і опускання набору інструментів. На нижньому кінці бурове долото ударом руйнує породу чи інші ґрунтові матеріали. Шляхом повторюваних операцій забивання та різання утворюється свердловина. Устаткування для ударного буріння складається з:
- колони інструментів (трос/вертлюг, набір бурових ясів, бурильна штанга та бурове долото);
- троса;
- двигуна, який піднімає та опускає бурильну колону.
У сучасних конструкціях вся збірка монтується на вантажівці для зручності транспортування.
Шнекова технологія
У цьому методі використовується шнек – сталева труба з нарізаним різьбленням. Вона виглядає подібно до штопора і працює схожим чином. Шнек може мати довжину кілька метрів. Він обертається, розрізаючи ґрунт та тверді породи. При бурінні шнекове долото загвинчується у ґрунт, і матеріал автоматично переміщається вгору по валу обертального пристрою. Цей спосіб добре підходить для м’яких порід та неглибоких свердловин. Великі шнеки з механічним приводом зазвичай використовуються у сільському господарстві, будівництві та комунальному господарстві.
Колонкове буріння
Для колонкової технології використовується зовнішній бур, що обертається, з нерухомим внутрішнім стрижнем. Буріння робиться з додаванням води, бурового розчину або повітря для охолодження долота та видалення ґрунту. Робота проводиться по краях бура рівними кроками, частіше по 1.5 метра. Колонкова технологія підходить для твердих порід, кам’янистого ґрунту, глибоких свердловин. Її також використовують для дослідження ґрунту, адже він потрапляє на поверхню у природному стані.
Свердловина — чудовий спосіб організації водопостачання на ділянці. Для буріння використовують різні технології, що визначають вибір інструментів. Відповідний спосіб залежить від глибини та твердості ґрунту.
