Wiercenie obrotowe studni: przegląd technologii wiercenia i niezbędnego sprzętu

Narzędzie do wiercenia ślimakowego

Narzędzia do wiercenie ślimakowe w zależności od rodzaju konstrukcji wyróżniają się liczbą zwojów i geometrią części tnącej. Do wbijania twardych i półtwardych glin i glin piaszczystych często stosuje się narzędzia wiertnicze, których krawędź wyposażona jest w dodatkowe noże.

Najczęściej do napędzania ujęcia wody dla prywatnych handlowców stosuje się tylko jeden ślimak rozruchowy bez żadnych dodatków, ponieważ. wierci się w osadach spoistych i niespoistych. Podczas pogłębiania narzędzie jest po prostu powiększane za pomocą prętów wiertniczych.

W tym przypadku pocisk jest usuwany z odwiertu co 0,5 - 0,7 m w celu oczyszczenia samego wiertła i dna ze zniszczonej skały. Jest to bardziej ekonomiczna, ale także bardziej pracochłonna opcja wiercenia.

Aby wiercić głazy i kamyki, które można znaleźć w glebach osadowych, przechodzą na metodę liny uderzeniowej. Z reguły używa się do tego dłuta ze stali narzędziowej. To wiertło, skierowane na dolny koniec, jest „rzucane” z wysiłkiem w dół, aż do zniszczenia „solidnej bariery”.

Po zniszczeniu kamyka lub głazu fragmenty są usuwane na powierzchnię za pomocą szkła (rura kolumnowa) lub bailera. Następnie wracają do metody śrubowej. Najczęściej do zagłębienia wyrobiska konieczne jest połączenie kilku metod wiercenia.

Przy wierceniu w luźnych piaskach i miękkich glinach stosuje się skorupy świdra wiertniczego z łopatkami skierowanymi do dołu pod kątem 30-60º, a do wiercenia w spoistych skałach ilastych - 90º.

Strukturalnie śruba jest rurą lub długim prętem / prętem ze zwiniętą spiralą

Spiralę tę uzyskuje się poprzez nawinięcie na trzpień śrubowy taśmy stalowej o wysokiej wytrzymałości o średnicy 5-7 mm. Jest rozciągnięty na rurze / pręcie, po czym jest spawany.

Im większa średnica rury podstawowej, tym mniejsza zdolność przenoszenia ślimaka. Jednak średnica długiego produktu jest ograniczona wytrzymałością mechaniczną ślimaka, a także technologią jego wykonania.

Obecnie produkowane są dwa rodzaje śrub:

• Z centralnym otworem, czyli pustym;
• Ważony - bez dziury.

Aby zminimalizować zużycie przenośnika ślimakowego podczas wiercenia w formacjach ściernych, na zewnętrzną krawędź nawija się stalową taśmę lub nakłada się warstwę metalu na powierzchnię.

Przy dużych prędkościach wiercenia ślimakowego nad pociskiem mocowany jest specjalny adapter z dwukrotnym nawinięciem taśmy stalowej. W tym przypadku masa skały spada na przenośnik ślimakowy bez rozdrabniania.

Na końcu rury ze zwiniętą spiralą elementy łączące muszą być przyspawane. Istnieją dwa rodzaje przyłączy świdra: bezgwintowe i gwintowane. W pierwszym przypadku ślimaki są połączone zamkami sprzęgającymi i utrzymywane za pomocą metalowych kołków z blokadami, w drugim przypadku przez przykręcenie.

Gwintowane połączenie ślimaków w przewodzie wiertniczym umożliwia zmechanizowanie ich łączenia i rozłączania podczas wykonywania operacji wyzwalania, podczas dostarczania płynu do odwiertu. Ale jest też spory minus - nie ma w tym przypadku możliwości odwrotnego obrotu śrub. Dlatego połączenie bezgwintowe stało się bardziej rozpowszechnione.

Specjalne wiertnice z reguły zawierają zestaw ślimaków o różnych średnicach.

Najbardziej wydajne są ślimaki z centralnym otworem, przez który na dno doprowadzane jest powietrze lub woda. Umożliwia to zmniejszenie tarcia skały o powierzchnię przenośnika ślimakowego.

Ślimaki drążone z przyłączem gwintowanym stosowane są przy wierceniu z przedmuchem, do pompowania wody podczas wbijania wyrobisk cylindrycznych w skorupie ziemskiej, do układania wsadu w studniach geofizycznych, do wtłaczania betonu do otworów pod pale. Mogą być również używane jako sznurek osłonowy.

Podczas wiercenia z litą powierzchnią czołową kanał centralny jest blokowany narzędziem wiertniczym na linie.

Zasada działania instalacji

Wiercenie obrotowe to idealna metoda kształtowania studni lub wydobywania wody, jeśli efektem tego jest możliwość zużycia dużej ilości czystej wody pitnej. Taka studnia powinna działać długo i nieprzerwanie.

Osiągnięcie dobrych wyników pozwoli na taką konstrukcję hydrauliczną, jak instalacja obrotowa.

Schemat wiertnicy

Jest w stanie wywiercić bardzo głęboką studnię, z której wody wystarczy nie tylko do celów pitnych, podlewania terenu, basenu, ale także na inne potrzeby domowe.

W wierceniu obrotowym technologia jest dość prosta. W rurze wiertniczej opuszczany jest trzon z końcówką, który jest dłutem. Rozpoczyna się proces rotacji, a za pomocą dłuta skała zostaje zniszczona. Sam proces rotacji realizowany jest za pomocą instalacji hydraulicznej. Aby zniszczona skała opuściła studnię, stosuje się roztwór do płukania. Istnieją dwa sposoby na przesłanie go:

1. Spłukiwanie bezpośrednie. Jest pompowany do rury wiertniczej za pomocą pompy i wyciskany przez pierścień.
2. Płukanie wsteczne. Wszystko dzieje się odwrotnie do płukania bezpośredniego: najpierw płyn płuczący jest podawany do pierścienia, a następnie za pomocą pomp jest wypompowywany wraz ze skałą z rury wiertniczej.

Spłukiwanie bezpośrednie w stosunku do płukania wstecznego jest niedrogie, co pozwala właścicielom domów wiejskich na korzystanie z tej metody. Przy wierceniu na skalę przemysłową, na przykład przy rozbudowie szybów naftowych, metoda płukania wstecznego jest bardziej racjonalna, choć droższa.

Sam system czyszczenia również składa się z kilku elementów:

• rynna;
• sito wibracyjne;
• hydrocyklony.

System sterowany obrotowo

Ekwipunek

Wiercenia obrotowego nie można wykonywać bez specjalnego sprzętu, który obejmuje następujące urządzenia i mechanizmy:

• wieża;
• wirnik;
• napędzana wiertnica;
• sprzęt do pompowania tłokowego;
• krętlik do wiercenia;
• mechanizmy i sprzęt do czyszczenia roztworem myjącym;
• system podróżny składający się z bloku koronowego;
• rynna;
• sito wibracyjne;
• hydrocyklony (zwykle stosowane w odwiertach naftowych).

Mobilna wersja wiertnicy obrotowej posiada wszystkie powyższe elementy, z wyjątkiem układu czyszczącego z roztworem płuczącym.

Metody wiercenia

Metody wiercenia są klasyfikowane według dwóch parametrów.

W zależności od zastosowanego mechanizmu wiercenie może być:

• mechaniczny;
• Podręcznik.

Dobrze opcje

W zależności od zasady działania wiertarki:

• metoda szokowo-rotacyjna;
• Zaszokować;
• Rotacyjny.

Zastanów się, co jest niezwykłego w każdej technologii wiercenia studni i jak jest ona wykonywana.

Sposób ręczny

Ręczne wiercenie studni jest odpowiednie do samodzielnego wykonywania procesu za pomocą wszystkich niezbędnych narzędzi. Taka studnia będzie miała nie więcej niż trzydzieści metrów, gleba jest przebijana, aż do osiągnięcia warstwy wody.

Do tego potrzebne będą rury osłonowe, pręty, wciągarka i głowice wiertnicze o różnych parametrach. Podczas tworzenia głębszej studni potrzebna jest wiertnica do podnoszenia i opuszczania wiertła.

Jeśli pręt nie został znaleziony, możesz to zrobić, łącząc rury okleiną lub nicią. Głowica wiertnicza jest przymocowana do końca dolnego pręta. Proces wygląda tak:

Wiertarka ślimakowa i wiertarka do studni zrób to sam

1. Nad miejscem projektowanej studni znajduje się wieża, która jest nieco wyższa niż długość pręta.
2. Wykop mały otwór na wiertło za pomocą łopaty.
3. Włóż wiertło do wgłębienia i obróć je. Możesz potrzebować pomocy, ponieważ gdy zejdziesz głębiej, ruch wiertła będzie trudniejszy.
4. Po złamaniu pół metra zatrzymaj się, wyjmij wiertło i oczyść je z przylegającej ziemi.
5. Po dotarciu do warstwy wody wypompuj trzy do czterech wiader wody gruntowej.

Ostatnia czynność jest niezbędna do usunięcia brudnej wody i może być wykonana za pomocą pompy zanurzeniowej.

metoda obrotowa

Jest to metoda obrotowa najczęściej stosowana przy wierceniu głębokich otworów. Aby to zrobić, potrzebujesz specjalnej instalacji wyposażonej w rurę. Ta rura ma obrotowy wałek i dłuto. Uderzenie w świder odbywa się za pomocą instalacji hydraulicznej. Gleba z wywierconej studni jest wypłukiwana specjalnym roztworem.

W ten sposób rura znajduje się nad miejscem wiercenia i podczas obracania się wału i dłuta przebija się przez grunt. Płyn może być podawany od góry do dołu odwiertem, po czym roztwór wypłukując ziemię wypływa przez pierścień. Ta metoda nazywa się spłukiwaniem bezpośrednim.

Można również zastosować płukanie wsteczne, w którym roztwór przepływa grawitacyjnie do pierścienia i po przebiciu jest wypompowywany przez pompę zanurzeniową.

Metoda sznurowa

Metoda polega na zrzuceniu najcięższego narzędzia, zwykle kieliszka, z masztu w miejscu proponowanej studni. Jeśli chcesz samodzielnie zastosować technologię amortyzującą, będziesz potrzebować:

• Trwała lina;
• Szkło otworowe - zwykle mocna metalowa rura zawieszona na linie;
• Narzędzia do czyszczenia gleby.

Technologia i kolejność działań:

Metoda sznurowa – technologia wiercenia

1. Tworzą wieżę w formie trójnogu ze stalowych rur lub mocnych bali. Wysokość zależy od długości szyby wiertniczej i musi przekraczać ją o 1,5 metra.
2. Szkło wgłębne wykonane jest ze stalowej rury, na końcu której znajduje się urządzenie tnące.
3. Do górnej części szkła przymocowany jest kabel.
4. Regulując kabel, szkło jest szybko uwalniane do miejsca awarii.
5. Ziemia jest usuwana ze szkła co pół metra wywierconego otworu.

W celu stworzenia studni głębinowej zaangażowane są instalacje typu UGB-1VS.

metoda śrubowa

Wiercenie studni świdrem

Metoda bierze swoją nazwę od głównego użytego narzędzia - świdra lub śruby Archimedesa. Wygląda jak żerdź wiertnicza, do której spiralnie przyspawane są ostrza. Obracając taki świder, ziemia jest wynoszona na powierzchnię i zbierana.

Aby uzyskać głębszą studnię, musisz wynająć małą, łatwą w transporcie wiertnicę, ponieważ samodzielnie wykonany świder wierci na głębokość nie większą niż dziesięć metrów.

Należy zauważyć, że metoda świdra jest odpowiednia tylko wtedy, gdy gleba jest bogata w piaszczyste skały. Dodatkowo, jeśli świder zderzy się na swojej drodze z kamieniem, będziesz musiał poszukać innego miejsca, aby przebić się przez glebę i przerwać pracę.

metoda kolumnowa

Technologia rdzenia jest obecnie coraz rzadziej wykorzystywana do wiercenia studni pod wodą. Jest często używany do badań hydrogeologicznych. W tym celu wykorzystuje się sprzęt typu ZiF-650, który wydobywa kolumnę gleby, tworząc tzw. kolumnę.

Schemat wiertła wiertniczego do wiercenia studni pod wodą

Zniszczenie gleby odbywa się w sposób pierścieniowy, a następnie jest wypłukiwane.Szybkość takiego układu jest dość duża, w dodatku umożliwia przebijanie się przez twarde skały, ale wiąże się to z dużymi kosztami wynajmu poważnego sprzętu geologicznego.

Odmiany wiertnic

Mini wiertnica

Rozpatrywane kruszywa są klasyfikowane zgodnie ze specyfiką metod wiercenia studni.

W ten sposób podczas wiercenia udarowego gleba jest niszczona przez ciężki ładunek przywiązany do ramy nośnej, której żebra w większości przypadków są połączone w piramidę. Ładunek jest po prostu podnoszony i opuszczany tyle razy, ile jest to konieczne, aby uzyskać pożądany rozmiar wnęki.

Wiercenie studni metodą liny uderzeniowej

Wiertła obrotowe są zarówno prostsze, jak i trudniejsze w obsłudze. Taki sprzęt wymaga znacznie mniejszego wysiłku fizycznego ze strony wykonawcy, ale konstrukcja takich wiertnic jest bardziej skomplikowana – wielu elementów systemu po prostu nie da się wykonać ręcznie bez specjalnego sprzętu i odpowiednich umiejętności.

Schemat wiercenia studni

W efekcie część niezbędnych elementów trzeba kupić lub zamówić. Jednak koszt tego jest nadal znacznie niższy w porównaniu z kosztem zainstalowania zestawu fabrycznego.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją 4 główne typy platform wiertniczych, a mianowicie:

• jednostki działające zgodnie z metodą liny uderzeniowej. Zewnętrznie ten projekt ma formę ramy z trójkątną podstawą. Mocny kabel z bajlerem jest przymocowany bezpośrednio do ramy;

• instalacje śrubowe. W przypadku zastosowania takiego sprzętu wykopy prowadzone są za pomocą specjalnego świdra. Wgłębienie w ziemi podczas procesu wiercenia nie jest myte;

• jednostki obrotowe.Działaj zgodnie z zasadami wiercenia hydraulicznego;

• obrotowe mechanizmy ręczne. Najłatwiejszy rodzaj instalacji. Projekt nie zawiera silnika elektrycznego - zamiast tego zastosowano siłę fizyczną. Wymaga nieracjonalnie dużych kosztów pracy, dlatego jest używany niezwykle rzadko.

Technika wiercenia

Wiercenie na morzu za pomocą głowicy podmorskiej różni się od podobnych prac na lądzie. Stosowana jest tutaj specjalna technologia, składająca się z oddzielnych czynności krok po kroku.

Początkowo w dno morskie wbijany jest pal, który pełni rolę kierunku wiercenia. Następnie w tym miejscu montowana jest płyta dolna. Zamontowany jest na nim sprzęt podmorskiego odwiertu. Jego masa może dochodzić do 175 ton, wysokość do 12 m. Część podwodna połączona jest z urządzeniami pływającymi, w których zainstalowane są specjalne systemy naciągowe i pływaki.

Kompleks podwodny obejmuje jednostkę odwracającą, system sterowania, blok prewencyjny, awaryjny system akustyczny.

Koszt jednej studni morskiej w normalnych warunkach może sięgać nawet 6 mln dolarów, w warunkach arktycznych - nawet 50 mln dolarów.

Rodzaje metod wiercenia

Wcześniej wiercenie warstw wodonośnych na własny użytek odbywało się głównie ręcznie. Był to żmudny i długotrwały proces, dlatego nie każdy właściciel działki czy chaty mógł pochwalić się posiadaniem własnego źródła wody.

Stopniowo wiercenie zmechanizowane wypierało metody ręczne ze względu na znaczne uproszczenie i przyspieszenie procesu.

Obecnie prawie wszystkie studnie wodonośne wiercone są w sposób zmechanizowany, który polega na niszczeniu gruntu, wyprowadzaniu go na powierzchnię na jeden z dwóch sposobów: na sucho, gdy nieczystość gruntową usuwa się ze studni za pomocą mechanizmów, oraz hydraulicznie, gdy jest wypłukiwany wodą dostarczaną pod ciśnieniem lub grawitacyjnie.

Istnieją trzy główne metody wiercenia mechanicznego:

• Rotacyjny (gleba rozwija się przez rotację).
• Perkusja (bursnaryad niszczy ziemię ciosami).
• Wibracje (gleba jest rozwijana przez wibracje o wysokiej częstotliwości).

Metoda rotacyjna jest uważana za najbardziej wydajną, 3-5 razy bardziej wydajną niż metoda udarową i 5-10 razy bardziej wibracyjną. Ponadto metoda obrotowa jest najtańsza i najtańsza, często jest stosowana jako główna metoda ręcznego wiercenia.

Mechaniczne obrotowe metody wiercenia studni zastąpiły nieefektywne metody ręczne

Z kolei metoda wiercenia obrotowego, szeroko stosowana przy budowie studni wodnych, dzieli się na cztery główne rodzaje wierceń:

• rdzeń;
• świder;
• lina uderzeniowa;
• obrotowy.

Każdy rodzaj wiercenia obrotowego ma swoją własną charakterystykę i jest wykonywany przez specjalnie zaprojektowany do tego celu sprzęt. Rozważmy bardziej szczegółowo te rodzaje wierceń, ustalmy, jakie są ich różnice i jaką metodę należy zastosować w każdym konkretnym przypadku.

Określanie głębokości studni

Studnia średniej głębokości (do siedmiu metrów) pozwoli ci mieć wodę pitną. Aby zrobić wiertnicę własnymi rękami, oprócz wiertła, będziesz potrzebować łopaty i czasu na wyposażenie dołu. Wykop o wymiarach 2x2x2 metry służy do ułatwienia procesu wiercenia na duże głębokości.Aby ułatwić pracę, można go przymocować za pomocą desek lub sklejki. Po zakończeniu pracy dół zasypia. Woda jest pobierana przez pompę.

Głęboka studnia (ponad siedem metrów) pozwoli w pełni pokryć zapotrzebowanie na wodę dla wszystkich mieszkańców domku lub prywatnego domu. Ponadto starczy wody nie tylko do użytku indywidualnego, ale także do celów technicznych, nawadniania, wymogów sanitarnych, utrzymania oczka wodnego czy basenu.

Generalnie wybór rodzaju ujęcia wody zostanie określony po przeprowadzeniu badań geologicznych terenu budowy studni. Proponujemy bardziej szczegółowo przestudiować ostatnią opcję - budowę głębokiej studni własnymi rękami, jako najtrudniejszą z opisanych.

Klasyfikacja i ogólna charakterystyka metod wiercenia

Proces wiercenia polega na niszczeniu skały na dnie otworu (studni) narzędziem wiertniczym i usuwaniu z niego produktów zniszczenia (drobin wiertniczych).

Wszystkimi metodami wiercenia wykonywane są następujące podstawowe operacje: przygotowanie i montaż wiertnicy do rozpoczęcia pracy, wiercenie (niszczenie skały) z oczyszczeniem dna studni z produktów destrukcyjnych, zabudowanie ciągu wiertniczego w celu uzyskania wymaganego wiercenia głębokość i jej demontaż po zakończeniu pracy, wymianie zużytych narzędzi wiertniczych i przeniesieniu maszyny na nowy otwór lub miejsce wiercenia.

Obecnie stosuje się rotacyjne, udarowo-obrotowe, udarowo-obrotowe i obrotowo-udarowe metody wiercenia otworów i studni (mechaniczne metody wiercenia), a także wiercenie ogniowe i kombinowane.Zbadano efektywność wykorzystania energii wybuchowej w wybuchowym wierceniu studni, a także wyładowań elektrycznych wysokiego napięcia w wierceniu impulsowym.

Podczas wiercenia obrotowego narzędzie obraca się wokół osi pokrywającej się z osią otworu lub studni i jednocześnie z określoną siłą jest podawane na dno. Wielkość siły ustalana jest od warunku przekroczenia wytrzymałości skały na wgniecenie w obszarze styku ostrzy tnących narzędzia ze skałą. W tym przypadku następuje sukcesywne niszczenie przez wgniecenie i odpryskiwanie cząstek skały z dna. Produkty zniszczenia usuwa się za pomocą skręconych prętów (przy wierceniu otworów), ślimaków (przy wierceniu studni), spłukiwania dna wodą lub przedmuchiwania powietrzem.

W przedsiębiorstwach górniczych stosują: obrotowe wiercenie otworów frezami za pomocą wierteł ręcznych i rdzeniowych; wiercenie obrotowe (świderowe) studni frezami i narzędziami diamentowymi za pomocą wiertnic.

W metodzie wiercenia udarowego narzędzie (dłuto lub korona) uderza w dno i niszczy skałę pod ostrzem. Po każdym uderzeniu narzędzie obraca się o określony kąt, co zapewnia konsekwentne niszczenie całego obszaru dna i uzyskanie okrągłego odcinka otworu lub studni.

Podczas wiercenia obrotowo-udarowego konwencjonalnymi i zatapialnymi młotowiertarkami (perforatorami) narzędzie obraca się z przerwami tylko w przerwach pomiędzy uderzeniami urządzenia obrotowego zamontowanego w młotku. W niektórych konstrukcjach wiertarek udarowych obrót narzędzia następuje w czasie, gdy tłok uderza o narzędzie.

Podczas wiercenia udarowo-obrotowego za pomocą młotów wgłębnych i wiertarek udarowych z niezależnym obrotem, uderzenia są przykładane do narzędzia obracającego się w sposób ciągły.Zniszczenie skały tymi metodami wiercenia następuje tylko w wyniku wprowadzenia świdra podczas uderzeń.

W obrotowym wierceniu udarowym narzędzia, które w sposób ciągły obracają się pod wpływem dużej siły osiowej, są poddawane uderzeniom. Zniszczenie następuje zarówno w wyniku wprowadzenia narzędzia podczas uderzeń, jak i w wyniku odpryskiwania skał podczas obrotu narzędzia.

Wiercenie wiertłami stożkowymi wykonuje się zarówno metodą udarową czystymi wiertłami tocznymi jak i metodą udarowo rotacyjną wiertłami ślizgowymi, w której zęby wraz z toczeniem po dnie tną skałę ruchem ślizgowym po powierzchni dna .

Podczas wiercenia pożarowego niszczenie skały na dnie odwiertów następuje na skutek naprężeń termicznych, które powstają, gdy powierzchnia skały jest gwałtownie nagrzewana przez strumienie gorącego gazu (2000 °C) emitowane z dysz palników z prędkością ponaddźwiękową (2000 m/s lub jeszcze).

Podczas wiercenia wybuchowego niszczenie skały na dnie odwiertów następuje poprzez kolejne wybuchy małych ładunków wybuchowych. Znane są dwie metody wiercenia wybuchowego: wiercenie nabojowe z użyciem nabojów z ciekłym lub stałym materiałem wybuchowym, które eksplodują na dnie od uderzenia lub detonatora oraz wiercenie strumieniowe, w którym płynne składniki wybuchowe (paliwo i utleniacz) są podawane przez wiertło do wiertła. dno i powstaje płynny ładunek płaski. Eksplozja tego ładunku jest spowodowana wstrzyknięciem kropli związku inicjującego (stopu eutektycznego potasu i sodu).

Podczas wiercenia impulsowego następuje zniszczenie skał na dnie odwiertu na skutek przebicia elektrycznego jego odcinka przez wyładowanie o wysokim napięciu (do 200 kV).Natychmiastowa energia uwolniona w kanale przebicia niszczy skałę, która jest usuwana z odwiertu przez przepływ dielektryczny krążący w studni (ropa słoneczna, woda itp.).

Opracowywane są kombinowane metody wiercenia, w których występuje wspólne oddziaływanie na otwór denny narzędzia udarowego i frezu (metoda udarowo-stożkowa), frezów i stożków (metoda stożka tnącego), frezów i palnika ogniowego (metoda termostożkowa). metody), palnik ogniowy i narzędzie udarowe (metoda szoku termicznego).

1 Jakie są cechy technologii wiercenia obrotowego?

Obrotowe wiercenie studni to technologia odpowiednia, gdy konieczne jest uzyskanie dużej ilości wody najbardziej przyjaznej środowisku, przy stabilnej, trwałej pracy całego systemu. W takich warunkach metoda wiercenia obrotowego jest poza konkurencją.

Ogólnie rzecz biorąc, obrotowe wiertnice podczas pracy mają następujące zalety w porównaniu z analogami:

• Wydobywanie wody w dużej objętości;
• Wiercenie wirnika ma długą żywotność;
• Duże ilości wody są dostarczane w sposób ciągły, bez przerw i problemów;
• Wysoka jakość produkowanej wody.

Wirniki wiertnic są w stanie wydobyć ze źródła taką ilość wody, że wystarczy nie tylko doprowadzenie wody do domu, ale także napełnienie różnych zbiorników (np. basen), podlewanie i na potrzeby kilku innych budynków. Dzięki temu można współpracować z sąsiadami, tym samym nie wydając ogromnych pieniędzy na urządzanie ujęcia wody.

Technologia wiercenia obrotowego okazała się trwała i stabilna.Przestrzegając wszystkich instrukcji dotyczących pracy z obrotowym systemem wiertniczym oraz eksploatacji rur z tworzyw sztucznych w jego konstrukcji, użytkownik może mieć pewność, że żywotność takiego systemu wyniesie co najmniej dwie dekady.

Jeśli konieczne jest wiercenie głębokich studni na wodę, zwykle stosuje się wiercenie wirnikowe. Mechanizm działania takiego systemu wygląda tak: do rury wiertniczej ładowany jest obracający się wał, który ma mocną końcówkę - bit (na przykład bit PDC). Ciężar na wędzidle uzyskuje się dzięki działaniu agregatu hydraulicznego.

Dzięki temu mechanizmowi działania możliwe jest dotarcie do dowolnej głębokości studni do produkcji wody. Studnia jest wypłukiwana z gleby za pomocą specjalnej płuczki wiertniczej, która jest dostarczana rurami na dwa różne sposoby:

Proces wiercenia

• Jest on pompowany do rury wiertniczej za pomocą specjalnej pompy, a następnie wypływa grawitacyjnie przez pierścień (tzw. „bezpośrednie płukanie”);
• Roztwór przechodzi grawitacyjnie do pierścienia, a następnie za pomocą pompy jest wypompowywany wraz z gruntem z rury wiertniczej (tzw. płukanie wsteczne).

Wiercenie wirnikowe takimi metodami jest stosowane nawet w szybach naftowych.

Jednocześnie płukanie wsteczne jest dobre, ponieważ dzięki niemu wytwarzany jest większy przepływ odwiertu, ponieważ warstwa wodonośna jest otwierana z najwyższą jakością. Jednak nie można obejść się bez zaangażowania najbardziej złożonego i zaawansowanego technologicznie sprzętu z tą metodą pracy, a takie wiercenie wirnikowe będzie bardzo kosztowne pod względem finansowym.

Wiercenie wirnikowe z bezpośrednim płukaniem jest nieco tańsze niż pierwsza opcja, dlatego dla większości właścicieli ich witryn danych metoda jest najbardziej akceptowalna i adekwatna pod względem ceny.

1.1 Sprzęt roboczy

Sprzęt stosowany w wierceniu obrotowym obejmuje następujące elementy:

• Wieża;
• Wiertnica i dojazd do niej;
• Wirnik;
• pompy tłokowe;
• krętlik do wiercenia;
• System podróżny z bloku koronowego;
• System czyszczenia specjalnymi płynami;
• sito wibracyjne;
• Rynna;
• Hydrocyklony (niezbędne najczęściej przy szybach naftowych).

Należy zauważyć, że istnieją nie tylko stacjonarne instalacje obrotowe (takie jak przy produkcji szybów naftowych). Istnieją również wersje mobilne, które wyposażone są w specjalną platformę montowaną na przyczepie.

Kompaktowa obrotowa wiertnica

Jednocześnie wersja mobilna zawiera wszystkie wymienione urządzenia z wyjątkiem systemu czyszczenia cieczą. Dzięki tej wersji jednostki rotacyjnej, która posiada zwrotność i możliwość zmiany położenia w najkrótszym możliwym czasie, możesz zaoszczędzić pieniądze już na etapie wyboru odpowiedniej studni.

Plusy i minusy metody

Wśród metod wiercenia studni wodnych metoda obrotowa jest uważana za jedną z najpopularniejszych. Ta technika jest szeroko rozpowszechniona na całym świecie.

Zalety to:

1. Wymiary. Cała konstrukcja do wiercenia obrotowego zajmuje niewiele miejsca.
2. Możliwość transportu sprzętu. Dzięki niewielkim rozmiarom urządzenie można ustawić na specjalnych platformach do dalszego przemieszczania.
3. Wszechstronność. Wiercenie obrotowe może być stosowane w szerszym zakresie warunków niż technologia udarowa, ponieważ można zastosować wiele dysz. Dzięki temu możliwa będzie obróbka każdego rodzaju warstw gleby.
4. Szybkość.Ze względu na specyfikę wiercenia obrotowego wydajność pracy jest znacznie wyższa niż w przypadku metody udarowej.

Ale są też pewne wady. Mogą wystąpić następujące problemy:

1. Gdy gleba zamarza, zapobiega wierceniu obrotowemu. W takim przypadku najlepiej zastosować technikę uderzeniową, która nadaje się również do pracy w warunkach zimowych.
2. Zawartość gliny w roztworze. Prowokuje pojawienie się trudności podczas badania warstw.
3. Zmiana władzy. Wartość zależy od wydajności wirnika, dość wrażliwej części w całej konstrukcji.

Rodzaje studni

Zadaniem studni jest połączenie wodociągu z odbiorcą wody. W celu określenia głębokości warstwy wody i jej parametrów wiercony jest otwór poszukiwawczy. Obniżenie kosztów pracy uzyskuje się dzięki zastosowaniu wierteł o zmniejszonej średnicy. Przy opracowywaniu wody górnej wystarczy zainstalować wiertło o średnicy 10 cm, dla głębszych osadów - 20 cm Głębokość określa się za pomocą specjalnych sond.

Studnia abisyńska

Głównymi zaletami rozważanych studni są: niskie koszty, możliwość samodzielnego wykonania, szybkość aranżacji, możliwość montażu niemal w dowolnym miejscu (nawet w piwnicy domu). Żywotność szacuje się na 25-35 lat. Wśród niedociągnięć zwraca się uwagę na: niemożność wyposażenia na szczególnie twardym podłożu, pompa powierzchniowa może być używana tylko na głębokości nie większej niż 6 m.

piasek dobrze

Studnia filtracyjna wiercona jest podczas rozwoju piaszczystego poziomu wodonośnego znajdującego się na głębokości do 40-45 m. Wiercona jest za pomocą specjalnego sprzętu i natychmiast wyposażona w przewód osłonowy, aby zapobiec zrzucaniu ściany.Do kolumny stosuje się rury metalowe, plastikowe lub betonowe o średnicy 13-20 cm, na dole zainstalowany jest filtr. Podnoszenie wody zapewnia pompa zanurzeniowa.

Zalety studni piaskowej: zastosowanie małogabarytowego sprzętu do wiercenia, co zmniejsza koszty; możesz zainstalować pompę o małej mocy; studnia jest wiercona w ciągu 1-2 dni. Wady: niska wydajność (do 2 metrów sześciennych na godzinę), zależność jakości wody od wielu czynników i jej niestabilność, zależność poziomu występowania wody od pory roku.

studnie wapienne

Zalety studni artezyjskich: wysoka czystość wody, stały poziom występowania nośnika wody, zwiększona wydajność (do 9-10 metrów sześciennych na godzinę), trwałość (ponad 40 lat). Wady: zwiększone koszty wiercenia i rozwoju, czas produkcji (5-8 dni), potrzeba miejsca do obsługi sprzętu wielkogabarytowego.

Etapy pracy

Zastosowanie ślimaków umożliwia tworzenie studni o różnym przeznaczeniu w kierunku pionowym lub poziomym. W razie potrzeby podczas wiercenia stosuje się rury osłonowe lub technologię zaślepiania ścian otworów betonem z powierzchni pod ciśnieniem.

Przepływ pracy obejmuje kilka kroków:

• eksploracja geologiczna za pomocą specjalnego sprzętu, zapewniająca prawidłowy wybór miejsca pod przyszłą strukturę hydrologiczną;
• wykopanie dołu do późniejszego zrzutu sadzonek w odległości około 1 m od planowanego miejsca zagospodarowania studni (jego objętości są obliczane na podstawie wielkości otworu);
• przygotowanie sprzętu, jego montaż na stabilnej platformie (dla wiertnicy umieszczonej na podwoziu tworzone są punkty odniesienia uniemożliwiające jej mobilność podczas pracy);
• pogłębienie pierwszego świdra w skale, wydobycie go na powierzchnię i powrót do pierwotnej pozycji (operacje te są wykonywane, aby zapobiec przywieraniu gleby do mechanizmu roboczego);
• podłączenie nowej sekcji do narzędzia roboczego w celu uzyskania wymaganej głębokości.

Po zakończeniu wszystkich prac śruba jest usuwana etapami z obowiązkowym przestrzeganiem specjalnych przepisów technologicznych w celu uniknięcia uszkodzenia lub utraty:

• kolumna mechanizmu jest podniesiona do takiego poziomu, że górna część narzędzia znajduje się całkowicie nad powierzchnią, a kolejna sekcja wznosi się nad nią o około 15%;
• aby naprawić konstrukcję pod spiralą, zainstalowany jest kanał;
• metalowe wsporniki mocujące są usuwane, wiertło jest demontowane.

Proces

W obrotowym wierceniu obrotowym stosowane są dwa schematy, które określają zastosowany tryb, prędkość przejścia i ekonomię procesu. Jeśli studnie są wykonywane na ograniczonej przestrzeni własności gruntów prywatnych, stosuje się spłukiwanie bezpośrednie, a jeśli wymagają tego warunki pracy, stosuje się spłukiwanie prądem wstecznym.

Z bezpośrednim podawaniem

Kompozycja jest podawana bezpośrednio rurami na dno utworzonej studni, a następnie unosi się przez szczelinę między płaszczem rury a ścianą. Po dotarciu na powierzchnię trafia do studzienki, gdzie jest ponownie filtrowany i wprawiany w ruch do nowego cyklu.

Cofanie

Proces jest odwrotny - schodzi w dół przez pierścieniową przestrzeń, wzdłuż ścian studni i wraca przez rury wiertnicze.Rzadko, ale czasami stosuje się metodę kombinowaną, w której występuje jeden i drugi rodzaj prania. Od czasu wynalezienia udoskonalono silniki, zmodyfikowano główne komponenty, zastosowano różne kompozycje płynów. Ale zasada pracy jako całości pozostała niezmieniona.

Obecnie znajduje zastosowanie zarówno przy budowie szybów naftowych i gazowych, jak i przy kopaniu studni artezyjskich w ograniczonej przestrzeni domku letniskowego lub osobowego. Dla właściciela prywatnej działki położonej z dala od źródła-zbiornika i centralnego wodociągu istnieje tylko jedna możliwość pozyskania wody - studnia artezyjska uzyskana metodą wiercenia obrotowego.

W następnym filmie możesz rzucić okiem na wiercenie obrotowe.

Opcje wiercenia

Statyw

nowe wpisy
Piła łańcuchowa czy elektryczna - co wybrać do ogrodu 4 błędy przy uprawie pomidorów w doniczkach, które robią prawie wszystkie gospodynie domowe Sekrety uprawy sadzonek od Japończyków, którzy są bardzo wrażliwi na ziemię

Statyw może być wykonany z drewna (sęki nie są dozwolone) lub rury profilowej. Długość rury lub belki powinna wynosić około 4,5-5,5m.

Następnie do statywu mocowana jest wyciągarka mechaniczna z liną, na której mocowana jest szyba wiertnicza.

Ta wiertnica jest dość mała i ma wystarczający margines bezpieczeństwa. Zasada działania mechanizmu jest dość prosta: szkło zapadające się w ziemię pochłania ziemię. Biorąc pod uwagę skład gleby za jednym zamachem, można uzyskać 0,30-1,2 m ziemi. Możesz uprościć pracę, wlewając wodę do miejsca wiercenia. Okresowo szkło wiertarskie należy czyścić z wypchniętej ziemi.

Rurę osłonową można montować jednocześnie z przejściem na głębokość lub po wykonaniu wszystkich prac.

Wiertarka i obudowa

Podczas wykonywania pracy należy stale monitorować wilgotność usuwanej ziemi, aby nie przegapić warstwy wodonośnej (w przeciwnym razie można ją po prostu zamknąć rurą).

Następnie, po znalezieniu warstwy wodonośnej, brudną wodę należy wypompować, aby określić, czy w tej warstwie jest wystarczająca ilość wody. Do czego służy pompa ręczna lub zatapialna? Jeśli po wypompowaniu kilku wiader brudnej wody, czystość nadal nie zniknęła, konieczne jest dalsze wiercenie do bardziej pojemnego rdzenia.