Технология бурения скважин для забора воды

Процедура сухого бурения

Чтобы разрушить породу до рыхлого состояния, применяются ударные процессы и процессы бурения. Процедура сухого бурения – это ударный процесс. Чтобы разбить скальную породу, могут использоваться плоские долота или втулки толчкового действия. Для удаления породы из отверстия в области землеройных работ используются гильзы клапанов, шнековые буры или скребковый разгрузчик.

В отличие от процедуры бурения с промывкой, при которой буровая скважина стабилизируется за счет избыточного давления, данная процедура для стабилизации не требует системы трубопроводов. Процесс бурения не основан на применении жидкости для промывки скважины, но воду следует всегда заливать в отверстие так, чтобы буровая скважина не оставалась сухой, а высвобожденный материал транспортировался вверх как буровая мука через гильзы клапанов.

Для облегчения вытягивания буровых труб необходим частый отвод инструмента, формирующего диаметр скважины. Это должно быть учтено при разработке программы бурения. Чем больше диаметр скважины и больше содержание глины в слоях, тем чаще должен происходить такой отвод. Кроме того, следует учитывать, что и крепление труб друг к другу заклепками или сваркой, и сами стенки труб за счет своей толщины, должны выдерживать высокие напряжения, возникающие в процессе бурения. Недостатком бурения глубоких скважин является длительное время, требуемое для этого процесса.

Ударное бурение

Этот процесс бурения использует бурильные инструменты ударного действия, которые разбивают породу в основании буровой скважины. Удар осуществляется за счет падения под действием силы тяжести или за счет использования приводов.

Процесс ударновращательного пневматического бурения

Для очень твердых скальных пород используется процесс ударно-вращательного пневматического бурения. При этом ударное буровое долото, оснащенное наконечником из твердого сплава, приводится в действие сжатым воздухом, что позволяет разрушать крупные части породы на такие, которые можно транспортировать вверх, где происходит оценка образцов породы. Вода в буровой скважине возмущается потоком воздуха, идущим вверх, так, чтобы мелкозернистый песок не перемещался с породой наверх.

Процесс бурения с промыванием

Процесс бурения с промыванием ослабляет прочность слоев породы внизу скважины с помощью долота с лопастной крыльчаткой или роликового долота, прикрепленного к бурильной оправке. Вращательное действие создается на поверхности за счет ротора или вращательной головки с приводом и передается к бурильной оправке. Обломочный материал при бурении удаляется непрерывным введением промывочной жидкости, использование которой исключает потребность системы в трубопроводах, так как стенка ствола буровой скважины стабилизирована внутренним избыточным давлением.

Процесс вращательного бурения

Процесс вращательного бурения включает в себя процессы вращения и левостороннее вымывание обломочного материала жидкостью при бурении. Чтобы предотвратить превышение давления и последующий отток промывочной жидкости в направлении рабочей поверхности, в жидкость добавляются промывочные присадки. Они делают промывочную жидкость более плотной и более вязкой, затем она перекачивается вниз по системе трубопроводов для транспортировки бурового шлама в пределах кольцевого пространства между системой трубопроводов и стенкой ствола буровой скважины.

Процесс левостороннего вымывания

Процессы, являющиеся частью левостороннего вымывания (нисходящая промывка в пределах кольцевого пространства между стенками трубопроводов/буровой скважины и восходящая промывка внутри трубопровода с использованием насосов или сжатого воздуха по принципу эрлифтного насоса для выноса выбуренного шлама по внутренней трубе): бурение с использованием роликовых долот, буров для мягких пород, погружных пневматических молотков (со сжатым воздухом в качестве привода и среды для промывания), бурильных головок, т. е. с использованием роторного стола, бурильной головки с приводом (привод от гидро- или пневмосистем).

Процесс бурения с всасыванием

В этом процессе используется всасывающий насос для подачи промывочной жидкости и грунта, изъятого при бурении к поверхности через систему трубопроводов. Так как высота всасывания насоса невелика, то в зависимости от диаметра системы трубопроводов могут быть достигнуты только ограниченные глубины бурения.

Эрлифтный процесс

В эрлифтном процессе промывочная жидкость извлекается эрлифтным насосом, который имеет выход у основания системы бурильных труб. Следует обязательно принять меры, чтобы не загрязнить промывочную жидкость. Для этого процесса, чем глубже выполнена установка, тем выше рабочие характеристики, поэтому время от времени точку выхода следует перемещать вниз.

Промывочная жидкость и грунт, изъятый при бурении, подаются к поверхности через систему трубопроводов и остаются для осаждения в промывочных баках или отстойниках. Промывочная жидкость стекает назад внутри кольцевого пространства между стенкой ствола буровой скважины и системой трубопроводов.

Процесс колонкового бурения

Процесс колонкового бурения дает информацию о развитии пустот и отложениях каменных пород. В этом процессе режущие инструменты, установленные на полой цилиндрической или основной трубе, вращаются с помощью ротора, а буровой шлам вымывается промывочной жидкостью. В конце процесса основная труба с образцами каменных пород вытягивается наружу.