Колонковое бурение скважин: описание технологии

Существуют разные механические способы бурения, причем большинство из них может применяться для схожих целей, но все без исключения имеют свои уникальные особенности. Таким образом, колонковое бурение скважин, технология которого достаточно простая, может применяться для обычного проделывания отверстий в породе, но может быть использовано для добычи керна.

Схема колонкового бурения

Рисунок 1. Схема колонкового бурения.

Основная технология

Такое бурение скважин чаще всего осуществляется для выявления и анализа залегающих пород (геологическое исследование). Шасси для такой техники может быть использовано от любого стандартного грузового авто, но при особых случаях используются более массивные и дорогие модели.

Вся работа осуществляется на высоких оборотах, поэтому рабочий инструмент подвергается сильной нагрузке. Для понижения износа используются специальные поверхностно-активные включения, благодаря которым уменьшается вибрация. Промывка ствола, в свою очередь, осуществляется при помощи воды, но временами приходится использовать глинистые растворы для обеспечения защиты от осыпаний и разрушений.

Колонковое бурение отличается от остальных способом работы - алмазная (либо твердосплавная) коронка движется только по краю, оставляя породу изнутри нетронутой, а после заполнения рабочего ствола грунт попадает в шнек и изымается. Подобный вариант позволяет делать четкий анализ пород в их последовательном расположении.

Буровые коронки и резцы

Рисунок 2. Буровые коронки и резцы.

При работе коронка, переходник и набор нижних штанг должны четко соответствовать соосности, а при работе с особо твердыми породами придется воспользоваться твердосплавным расширителем (калибрование ствола для повышения работоспособности). Перед тем как запустить для работы следующую алмазную коронку, дно нужно обработать при помощи бурильного долота (рис. 1), которое сыграет положительную роль в плане долговечности инструмента (минимизируется разрушение остатком керна).

После того как колонковое бурение проведено, а результаты его изучены, можно начинать шнековое бурение скважин. Использование шнека без предварительной разведки бессмысленно, т.к. можно потратить слишком большие суммы денег и не добиться никакого результата.

Дополнительные аспекты

Подобная технология в частной жизни чаще всего применяется перед тем, как начать шнековое бурение скважин на воду, поскольку этот вариант самый надежный из существующих, он всегда дает результат в 100%. Небольшой диаметр (до 160 мм) позволяет работать достаточно быстро. Таким образом, за смену может быть преодолено от нескольких метров до нескольких сотен метров в зависимости от пород.

Нередко вместо промывки водой используется продувка воздухом, т.к. это значительно дешевле и эффективнее. Такой способ не может быть использован только в одном случае, а именно если присутствует вода в самой толще.

Использование колонковой технологии позволяет работать почти со всеми типами пород на глубине до 1000 м, и во время всего процесса на поверхность подается каждый следующий срез пласта.

Схема работы шнекового подъемника

Рисунок 3. Схема работы шнекового подъемника.

После завершения подобной деятельности шнековое бурение скважин на воду осуществляется довольно легко и быстро, т.к. направляющий ход уже имеется. К тому же большим плюсом будет точное знание всех сложных моментов, для которых можно использовать специальные коронки, что опять же ускоряет рабочий процесс.

Иногда используется шнеко-пневматическое бурение, причем подобные методы обладают максимально высоким КПД. Их ограничение связано лишь с жидкостями, т.к. в этом методе снова используется сжатый воздух, которым взвешивается порода для скорейшего ее удаления.

Подведение итогов

Суть работы достаточно простая, она показана на рис. 2, где:

  1. Буровая коронка, которая время от времени подлежит замене. Используются алмазные и твердосплавные варианты, которые трудно повредить даже при столкновении с гранитной скалой.
  2. Керн. Собираемый на пробу материал, который и будет транспортироваться по шнековому подъемнику к специалистам.
  3. Колонковая труба.
  4. Переходник.

Выше в механизме оборудован шнековый подъемник (рис. 3), который за предельно короткие сроки доставляет керн. Иногда подъемник оборудуется дополнительными приспособлениями для повышения скорости работы.

Если требуется произвести геологоразведку на определенной местности для обнаружения воды, нефти или каких-либо полезных ископаемых, нужно воспользоваться колонковым типом бурения.

Такой способ позволяет выводить на поверхности пласты залегающих пород даже с очень больших глубин, причем вывод осуществляется достаточно быстро, и всегда предоставляет идеальный результат.

There are various mechanical drilling methods, the majority of them can be used for similar purposes, but without exception, have their own unique features. Thus, core drilling of wells, which is fairly simple technology that can be used for making holes in the usual rock, but can be used for core production.

The circuit of core drilling

Figure 1. Schematic of core drilling.

The core technology

Such drilling is most often carried out for the detection and analysis of overlying rocks (geological research). Chassis for such equipment can be used by any standard freight cars, but in special cases, used a massive and expensive models.

All work is performed at high speed, so the working tool is subjected to heavy loads. special surfactants turn is used to reduce wear and tear, due to which decreases vibration. Rinse trunk, in turn, is carried out with water, but sometimes we have to use muds to provide protection from falling and destruction.

Core drilling is different from the rest of the way to work - diamond (or carbide) crown moves only along the edge, leaving the inside untouched rock, and after filling the working barrel falls into the ground and the auger is withdrawn. This option allows you to make a clear analysis of rocks in their sequential arrangement.

Drill bits and chisels

Figure 2. Drill bits and cutters.

When the crown, adapter and a set of lower rods must closely match the alignment, and have to use carbide expander (trunk calibration to improve performance) when working with very hard rock. Before you start to work the next diamond crown, bottom to be processed using the drill bit (Fig. 1), which will play a positive role in terms of tool life (minimizes disruption core remainder).

After coring conducted, and the results are studied, it is possible to begin auger drilling. Use the screw without prior intelligence is meaningless because You can spend a very large amount of money and not achieve any result.

additional aspects

This technology is most often used in private before the start auger drilling of water wells, as this option is the most reliable of the existing ones, he always gives 100% result. The small diameter (160 mm) allows you to work fast enough. Thus, the shift can be overcome by several meters to several hundred meters, depending on the species.

Often, instead of washing with water is used purge air, as this is considerably cheaper and more efficient. Such a method can not be used in only one case, namely if there is water in the column itself.

Using coring technology allows you to work with almost all types of rocks to a depth of 1000 m, and during the entire process on the surface of the slice is served each subsequent layer.

Scheme of the screw lift

Figure 3. Scheme of the screw lift.

Upon completion of this activity auger drilling of water wells is carried out quite easily and quickly, because directing the course already exists. Moreover, the biggest advantage is the exact knowledge of all the difficult moments, for which you can use special bits, which again accelerates the workflow.

Sometimes an auger, a pneumatic drill, and such methods have the highest possible efficiency. Their only limitation is due to liquids, because This method again uses compressed air, which weighed breed for its removal as soon as possible.

Summarizing

The essence of the job is simple enough, it is shown in Fig. 2, wherein:

  1. The drill bit, from time to time be replaced. Used Diamond and hard variants, which are difficult to damage, even when faced with granite rock.
  2. Kern. Collected on a sample of the material, which will be transported by the screw to lift the art.
  3. Core barrel.
  4. Adapter.

Above the mechanism is equipped with a screw lift (Fig. 3), which is an extremely short time for delivering core. Sometimes the lift is equipped with additional devices to improve performance.

If you want to make an exploration on a specific area for the detection of water, oil or any minerals, you need to use the type of coring drill.

This method allows display on the surface layers of overlying rocks, even with very large depths, and the output is fast enough, and always gives a perfect result.

Існують різні механічні способи буріння, причому більшість з них може застосовуватися для подібних цілей, але все без винятку мають свої унікальні особливості. Таким чином, колонкові буріння свердловин, технологія якого досить проста, може застосовуватися для звичайного різання отворів в породі, але може бути використано для видобутку керна.

Схема колонкового буріння

Малюнок 1. Схема колонкового буріння.

Основна технологія

Таке буріння свердловин найчастіше здійснюється для виявлення і аналізу залягають порід (геологічне дослідження). Шасі для такої техніки може бути використано від будь-якого стандартного вантажного авто, але при особливих випадках використовуються більш масивні і дорогі моделі.

Вся робота здійснюється на високих оборотах, тому робочий інструмент піддається сильному навантаженню. Для зниження зносу використовуються спеціальні поверхнево-активні включення, завдяки яким зменшується вібрація. Промивання стовбура, в свою чергу, здійснюється за допомогою води, але часом доводиться використовувати глинисті розчини для забезпечення захисту від осипання і руйнувань.

Колонкове буріння відрізняється від інших способом роботи - алмазна (або твердосплавная) коронка рухається тільки по краю, залишаючи породу зсередини недоторканою, а після заповнення робочого стовбура грунт потрапляє в шнек і вилучається. Подібний варіант дозволяє робити чіткий аналіз порід в їх послідовному розташуванні.

Бурові коронки і різці

Малюнок 2. Бурові коронки і різці.

При роботі коронка, перехідник і набір нижніх штанг повинні чітко відповідати співвісності, а при роботі з особливо твердими породами доведеться скористатися твердосплавним розширником (калібрування стовбура для підвищення працездатності). Перед тим як запустити для роботи наступну алмазну коронку, дно потрібно обробити за допомогою бурильного долота (рис. 1), яка відіграє позитивну роль в плані довговічності інструменту (мінімізується руйнування залишком керна).

Після того як колонкові буріння проведено, а результати його вивчені, можна починати шнекове буріння свердловин. Використання шнека без попередньої розвідки безглуздо, тому що можна витратити занадто великі суми грошей і не добитися ніякого результату.

додаткові аспекти

Подібна технологія в приватному житті найчастіше застосовується перед тим, як почати шнекове буріння свердловин на воду, оскільки цей варіант найнадійніший з існуючих, він завжди дає результат у 100%. Невеликий діаметр (до 160 мм) дозволяє працювати досить швидко. Таким чином, за зміну може бути подолано від декількох метрів до декількох сотень метрів в залежності від порід.

Нерідко замість промивання водою використовується продування повітрям, тому що це значно дешевше і ефективніше. Такий спосіб не може бути використаний тільки в одному випадку, а саме якщо присутня вода в самій товщі.

Використання колонкової технології дозволяє працювати майже з усіма типами порід на глибині до 1000 м, і під час всього процесу на поверхню подається кожен наступний зріз пласта.

Схема роботи шнекового підіймача

Малюнок 3. Схема роботи шнекового підіймача.

Після завершення подібної діяльності шнекове буріння свердловин на воду здійснюється досить легко і швидко, тому що направляючий хід вже є. До того ж великим плюсом буде точне знання всіх складних моментів, для яких можна використовувати спеціальні коронки, що знову ж прискорює робочий процес.

Іноді використовується шнеко-пневматична буріння, причому подібні методи мають максимально високим ККД. Їх обмеження пов'язане лише з рідинами, тому що в цьому методі знову використовується стиснене повітря, яким зважується порода для якнайшвидшого її видалення.

Підбиття підсумків

Суть роботи досить проста, вона показана на рис. 2, де:

  1. Бурова коронка, яка час від часу підлягає заміні. Використовуються алмазні та твердосплавні варіанти, які важко пошкодити навіть при зіткненні з гранітної скелею.
  2. Керн. Зібраний на пробу матеріал, який і буде транспортуватися по шнековому підйомника до фахівців.
  3. Колонкова труба.
  4. Перехідник.

Вище в механізмі обладнаний шнековий підйомник (рис. 3), який за гранично короткі терміни доставляє керн. Іноді підйомник обладнується додатковими пристосуваннями для підвищення швидкості роботи.

Якщо потрібно зробити геологорозвідку на певній території для виявлення води, нафти або будь-яких корисних копалин, потрібно скористатися колонковим типом буріння.

Такий спосіб дозволяє виводити на поверхні пласти залягають порід навіть з дуже великих глибин, причому висновок здійснюється досить швидко, і завжди надає ідеальний результат.


» » » Колонковое бурение скважин: описание технологии