Бурение Скважин для воды с Обратной промывкой

I. Условия для Бурения Скважин для воды с Обратной промывкой

Условия для бурения скважины для воды обратной промывкой следующие:

1. уровень воды на участке бурения ниже 3-х метров от поверхности земли;
2. должна быть обеспечена бесперебойная подача воды в скважину в процессе бурения из близрасположенного водоема или зумпфа (специально вырытой технологической ямы);
3. также около скважины сооружается отстойник для сброса извлекаемой из скважины пульпы (можно совместить с зумпфом).

Имеется еще ряд технических условий, но это уже условия непосредственно для буровиков и они достаточно подробно описаны в специальной литературе по бурению гидрогеологических скважин.

II. Преимущества Бурения Скважин для воды с Обратной промывкой

Бурение скважин для воды с обратной промывкой имеет ряд существенных преимуществ:

1. Водоносный горизонт не кольматируется глинистыми частицами, как при бурении с глинистой промывкой, и, как следствие, не снижается водоотдача горизонта. Кроме того, есть возможность при проходке определять состав пород, выходящих на поверхность.
2. Экономится общее время на этапе бурения за счет отсутствия необходимости разглинизации скважины.
3. Возможность сооружать скважины большого диаметра дает, в свою очередь, возможность создавать более мощные гравийные обсыпки. Это значительно увеличивает дебит скважины и снижает затраты на ее эксплуатацию.
4. Вынос шлама осуществляется быстрее, чем при прямой промывке за счет высокой скорости восходящего потока промывочной жидкости (до 3,5 м/с), и без многократного его дробления. Это увеличивает скорость проходки в рыхлых породах.

Единственным условием для эффективного бурения скважин методом обратной промывки является необходимость поддержания в скважине уровня воды до самого устья.

III. Установка УРБ-3АМ для Бурения Скважин с Обратной промывкой

Для бурения скважин для воды методом обратной промывки в профессиональных организациях буровиков популярна модернизированная установка УРБ-3АМ. Ее модернизация заключается в следующем. Станок комплектуется компрессором ДК-9, рабочее давление которого составляет 6 атм и производительность - 9 м3/мин. Вертлюг специальной конструкции с проходными отверстиями для воздуха и пульпы. Также буровая установка снабжается бурильными трубами диаметром 168 мм длиной 3-4 метра с замковыми или фланцевыми соединениями, рабочей трубой (квадрат), лопастными или шарошечными долотами с отверстиями для входа пульпы, воздухопроводными трубами диаметром 50 мм с конусными замками и смесителем диаметром 50 мм и длиной 1,5 м, резинотканевыми рукавами для подачи воздуха и приема пульпы. Она способна проходить вращательным способом с обратной промывкой гидрогеологические скважины с начальным диаметром от 400-600 мм и глубиной до 100-120 м. К слову сказать, УРБ-3АМ способна бурить и прямой промывкой, причем с использование того же оборудования, что и при обратной промывке.

IV. Технология бурения с обратной промывкой

Мы уже выяснили, что глинистый раствор при бурении с обратной промывкой не требуется. Промывка скважины осуществляется водой, поступающей на забой скважины между стенками скважины и бурильными трубами, а разбуренная порода и вода в виде пульпы поднимаются с забоя вверх по бурильным трубам и через вертлюг и резиновый рукав попадают в отстойник, где происходит их очистка от шлама. Из отстойника (зумпфа) вода самотеком поступает в скважину, омывает долото и, смешиваясь с разбуриваемой породой, всасывается через долото и бурильные трубы при помощи эрлифта либо центробежного и вакуумного насоса. Стенки скважины «держат» гидростатическое давление воды, поступающей из зумпфа. Условием является то, что уровень воды в скважине поддерживается на 3-4 метра выше статического уровня водоносного горизонта. При бурении скважин для воды с обратной промывкой всасывание пульпы через долото в бурильные трубы осуществляется следующими способами:

1. Пульпа всасывается центробежным и параллельно с ним установленным вакуумным насосами.
2. Пульпа всасывается эрлифтом. Сжатый воздух подается от компрессора в вертлюг, а затем по воздухопроводным трубам – в скважину. Там он смешивается с водой и разбуренной породой и образует аэрированную пульпу, которая поднимается по бурильным трубам вверх и попадает в отстойник.
3. Пульпа из скважины отсасывается водоструйным насосом через бурильные трубы. При работе этого насоса образуется вакуум, что и способствует засасыванию пульпы с забоя скважины. Воду к водоструйному насосу подают центробежным насосом производительностью до 50 м3/ч, давлением 6-8 атм.

При бурении скважин для воды с обратной промывкой рыхлых пород производительность процесса бурения зависит от скорости выноса пульпы с забоя скважины. В глинистых и крепких породах промывка имеет меньшее значение и производительность зависит от скорости разработки забоя скважины долотом.

V. Выводы

В заключение можно сказать, что применение способа бурения скважин для воды с обратной промывкой имеет решающее значение в случае, когда нужно получить максимальное количество воды из одной скважины, особенно актуально это в маловодных районах, например при бурении скважин в Синельниковском районе Днепропетровской области. Ограничением для применения буровой установки УРБ-3АМ является невозможность бурения в скальных породах, в этом случае бурение осуществляется предназначенной для этого буровой установкой УРБ-2А-2.