Строительство буровых скважин

04.11.2012

Для бурения скважин применяют два способа — ударный и вращательный. Ударный способ может быть штанговым или канатным. При штанговом способе бурения забой иногда промывают водой или глинистым раствором.

Канатный способ бурения по сравнению со штанговым имеет некоторые преимущества:

а)            значительно сокращается время при подъеме и спуске;

б)           улучшаются условия работы бурового инструмента благодаря эластичной подвеске;

в)            значительно уменьшается вес комплекта инструмента, поскольку в нем нет штанг.

ударно-канатное бурение скважин на водуК основным недостаткам канатного способа бурения следует отнести возможные искривления скважин и трудности с устройством круглого сечения скважины.

Процесс бурения как при штанговом, так и канатном способе состоит в основном из одних и тех же операций. Сначала забуривают скважину, для чего устраивают небольшой шурф (приямок). В центре шурфа устанавливают направляющие центровые доски или брусья, через которые первую обсадную трубу опускают до забоя. Затем легкими ударами забивают трубу в породу. По окончании забивки породу разрыхляют и удаляют из трубы при помощи желонки с плоским клапаном. Трубу необходимо устанавливать строго вертикально и хорошо закреплять.

После установки первой трубы производят дальнейшее бурение скважины различными способами, в зависимости от характера проходимых пород.

Вращательный способ бурения скважин на воду наиболее производителен и обычно подразделяется на бурение сплошным забоем и колонковое.

В первом случае вращающееся долото разрушает весь забой и разбуренная порода выносится на поверхность земли глинистым раствором.

Во втором случае разрушение горной породы происходит по кольцевому зазору, а остающийся в центре столбик нетронутой породы (керн) по мере необходимости отрывают от забоя и извлекают из скважины на поверхность земли. Так бурят скважины в кристаллических породах, применяя коронки из твердых сплавов. Сейчас наиболее распространено бурение скважин на воду сплошным забоем с промывкой разрушенной породы глинистым раствором  (роторное).

Для роторного  бурения на воду применяют главным образом самоходные буровые станки.

вращательный способ бурения скважин на водуРоторный способ бурения более прогрессивный, чем ударный. При роторном бурении скорость проходки скважин в 4—5 раз выше. Если при ударном способе бурения наилучшая среднемесячная проходка скважин на воду сельском хозяйстве равна 100—120 пог. м на один станок, при роторном бурении она достигает 800—1200 и более пог. м.

Роторный способ позволяет значительно экономить обсадные трубы: выход одной колонной достигает 300 пог. м, то время как при ударном бурении  он  не превышает 50 пог. м. Почти все строительные водохозяйственные (буровые) организации уже полностью перешли на одноколонное бурение скважин.

Опыт строительства показал, что по сравнению с трехслойной проходкой скважин глубиной 200 м потребность в обсадных трубах сокращается при одноколонной проходке на 20—25%, а при двухколонной — на 16—20%. Применение роторного бурения на воду дает возможноть в 3—5 раз снизить стоимость буровых работ. Так, например, наименьшая фактическая стоимость 1 пог. м ударным способом составляет 800-1000 грн., в то время как при роторном бурении во многих случаях она снижается до 500-600 грн.  

Основной недостаток роторного бурения заключается в том, что применение глинистого раствора для промывки забоя и временного закрепления стенок скважины приводит к глинизации водоносного слоя, который в результате этого трудно обнаружить. Особенно часто это наблюдается в условиях недостаточной гидрогеологической изученности района и слабых по мощности и напорности водоносных горизонтов.

Кроме того, при роторном способе невозможно в процессе бурения опробовать обнаруженный водоносный горизонт без предварительного закрепления стенок скважины обсадными трубами.

К недостаткам роторного бурения также можно отнести большие потребности в воде и глине для приготовления раствора и необходимость устройства специального утепления циркуляционной системы при работе в зимних условиях.

Однако, несмотря на описанные выше недостатки, роторное бурение следует в самых широких масштабах применять для строительства буровых скважин. Более дорогое ударное бурение можно применять в исключительных случаях, главным образом для бурения разведочных и разведочно-эксплуатационных скважин в районах со слабой гидрогеологической изученностью.

Для проходки скважин в твердых кристаллических породах применяют колонковое бурение.

При вращательном способе, так же как и при ударном, после установки агрегата и устройства циркуляционной системы для глинистого раствора забуривают скважину и устанавливают направляющую трубу. Забуривание выполняют при самом минимальном числе оборотов ротора или шпинделя.

Для роторного бурения внутренний диаметр направляющей трубы должен быть на 2 дюйма больше диаметра долота. Закрепляют эту трубу, засыпая приямок щебнем и заливая цементным раствором. К бурению можно приступать только после затвердения цементного раствора (примерно через 1,5—2 суток).

При бурении глубоких скважин (свыше 200 м) вращательным способом, с целью предупреждения размыва устья скважины и обеспечения нормальной циркуляции промывочной жидкости, рекомендуется на глубине 20—50 м устанавливать специальный кондуктор.

Отзывы, вопросы-ответы

Ваш вопрос/отзыв/комментарий:

Вы можете оценить работу специалиста: