Роторное бурение скважин на воду

Содержание

Роторное бурение скважин: технология, принцип работы и особенности

Роторное бурение скважин на воду

Одним из наиболее широко применяемых методов создания эксплуатационных и разведывательных скважин для воды является роторное бурение. Оно обеспечивается передачей вращательных движений с поверхностного ротора на колонну-бур.

Роторное бурение отличается тем, что у него отсутствует осевое усилие, создаваемое приводом. В ходе процесса осуществляется промывка выработки (забоя) от породных отходов с помощью воды и специальных растворов. Рассмотрим способ подробнее.

Историческая справка

Роторное бурение используется уже более ста сорока лет. Технологию этого способа пробивания скважин впервые применили в Соединенных Штатах Америки в начале восьмидесятых годов девятнадцатого столетия.

С того времени он практически не изменился за исключением мелких новаций, которые привели к большей эффективности.

Изменения коснулись породоразрушающих инструментов – они совершенствовались, создавались новые жидкие среды для промыва скважин, усиливалась прочность частей механизма.

Роторное бурение скважин – это один из видов бурения методом вращения.

Принцип таков, что инструмент для разрушения породы, располагаясь внутри скважины, работает от усилия, передаваемого ему электродвигателем или газотурбинным оборудованием. Этот метод достаточно простой и эффективный.

С его помощью бурят эксплуатационные нефтяные и разведочные скважины. Компактные размеры установки позволяют применять ее на частной земле для создания водяных скважин.

Способы бурения

В настоящее время бурение скважин для воды осуществляется породоразрушающими методами с применением специальных механизмов. Подача грунта наверх может осуществляться двумя способами:

  • С помощью механизмов – сухой метод.
  • Струей воды под большим напором либо самотеком – гидравлический.

В общем случае механическое бурение проводится одним из трех способов:

  • Вращательное роторное бурение – почва бурится вращательными движениями.
  • Ударное – грунт разрушается ударами бурового снаряда.
  • Вибрационное – почва разбивается колебаниями высоких частот.

Первый метод является самым применяемым в силу своей простоты, дешевизны и одновременно производительности.

Бурение роторным способом используется когда разрабатываются полускальные и скальные грунты для устройства скважин глубиной до ста пятидесяти метров. Для успешного бурения скал необходимо правильно подобрать бурильный инструмент – долото и утяжеленные трубы. По словам специалистов, для эффективной работы роторное бурение следует применять, если соблюдаются такие условия:

  • Изучение гидрогеологического разреза участка проведено достаточно подробно.
  • Известно, что почва состоит из скальных пород.
  • Есть данные об уровне залегания водоносной жилы.
  • Имеется хороший напор подземной воды.
  • Есть возможность постоянной доставки промывочной жидкости.

Кроме того, следует учитывать, что условия южных районов позволяют проводить буровые работы круглогодично, а в северных областях работы ограничены температурными показателями внешней среды, при которых замерзает жидкость для промывки.

Оборудование для бурения скважин

Технология роторного бурения предусматривает использование специальных установок – смонтированных на основе самоходного транспорта или стационарных. И те, и другие должны иметь следующие комплектующие:

  • Двигатель.
  • Вышку.
  • Привод.
  • Вертлюг – систему, подающую жидкость в забой.
  • Бурильную колонну.
  • Ротор.
  • Поршневой насос.
  • Подъемный механизм, включающий блок и кроноблок.
  • Напорную магистраль
  • Систему возврата и очистки жидкости, содержащую гидроциклоны, желоб и вибросито.

Преимущества и недостатки метода

Роторный способ бурения скважин имеет ряд преимуществ перед другими методами. Среди них нужно отметить следующие:

  • По производительности превышает остальные: в пять раз – ударный и в десять – вибрационный способ.
  • Имеет высокую скорость выполнения работ.
  • За счет применения разнообразных съемных долот может применяться на грунтах различной сложности.
  • Установка имеет компактные размеры, поэтому может функционировать в ограниченном пространстве.
  • За счет возможности расположения на платформе агрегат вполне мобилен.
  • Дает возможность бурения глубоких скважин и забора воды из трещиноватого известняка.
  • Метод обладает хорошими качествами вскрытия водоноса.
  • Позволяет устраивать скважины до двухсот сантиметров в диаметре.

Наряду с такими преимуществами роторное управляемое бурение имеет следующие минусы:

  • Необходимо обязательно учитывать тип почв, чтобы подобрать правильное долото.
  • Наличие супертвердых частиц породы на пути может быть преградой, требующей применения более разрушающих механизмов.
  • Помехой может выступить глинистая почва.
  • Серьезное препятствие для проведения буровых работ – мерзлая земля.
  • Мощность зависит от установленного в данный момент ротора.
  • Необходимость постоянного наличия большого количества жидкости для промывки.

Несмотря на определенные минусы, плюсов у этого метода значительно больше.

Принцип действия роторных установок

Роторное бурение скважин выполняется специальной установкой – рамной или решетчатой вышкой, закрепленной на платформе. К ней крепятся все остальные системы, позволяющие поднимать и опускать бурильную колонну профилированной формы. Такая колонна собирается из нескольких труб, соединяемых разборными муфтами.

Двигательной силой является электродвигатель автомобиля или отдельный генератор, который через приводной вал и зубчатую передачу передает вращение от колонны ротору.

Вращаясь, ротор приводит в действие долото, которое рабочими краями в скважине разрушает почвенный слой. Диапазон поворотов может регулироваться.

Кромки долота могут быть алмазными, композитными или твердосплавными. Их форма может варьироваться.

Выработанный слой грунта прямой или обратной промывкой вытесняется из шахты самотеком либо под давлением с применением насосных установок. После промывки скважины в нее устанавливаются обсадные трубы.

Посредством вертлюга и пустотелых труб бурильной колонны к долоту поступает жидкость для промывки, размывающая почву под долотом. Через зазор между трубами и стволом жидкость выносит грунт наружу.

На поверхности через специальные фильтры жидкость собирается и очищается, чтобы ее снова можно было пустить в работу с помощью поршневых насосов.

Особенности технологии роторного бурения скважин

Процесс бурения организован так, что из-за вымывания слоя почвы из шахты буровая колонна с каждым движением углубляется все ниже. Периодически ее необходимо наращивать добавлением других труб.

Процесс бурения выполняется ступенчато:

  • Пройдя первые рыхлые слои грунта, колонну поднимают, а в шахту опускают обсадную трубу.
  • Зазор по кругу заполняют раствором цемента.
  • После застывания цемента в шахту подают долото с меньшим диаметром, и работа продолжается дальше.

Таких аналогичных шагов может выполняться несколько, а затем в шахту опускается перфорированная на конце эксплуатационная труба. В зависимости от качества почвенного пласта и глубины выбирают количество и массу труб, вид долота, скорость его вращения и материал кромок, давление промывочной жидкости. Специфика такова:

  • Легкие породные пласты проходят с максимальной скоростью и наибольшей промывкой.
  • Скалистые почвы требуют пониженной частоты и уменьшенного давления жидкости.

Помешать работам могут грунтовые твердые включения – валуны – на пути ротора, который может заклинило, или почвы, активно поглощающие промывку. Также замедляет процесс нехватка воды в месте проведения работ и наличие большого глинистого слоя. Глина, смешиваясь с водой, закупоривает водяное русло и требует дополнительной тщательной промывки.

Обсадные трубы

После бурения скважины важно укрепить ее стенки. Грунт является ненадежным и может сместиться, что негативно отразится на забое.

Чтобы земная порода не обвалилась, устанавливается обсадная колонна. Она помогает предотвратить обсыпание грунта и препятствует просачиванию воды. Первую колонну называют «кондуктором».

Она монтируется для перекрытия неустойчивых пород. Установка происходит на расстоянии не раньше отметки в 30 метров и не позже 600 метров.

Для нефтяной скважины колонна ставится на расстоянии, максимально приближенном к поверхности.

Поскольку роторное бурение применяется практически для любых типов грунта, то в процессе установки колонн рабочие ориентируются на геологические условия. Иногда приходится использовать несколько обсадных колонн, чтобы укрепить забой.

Наименьшая по диаметру из них опускается глубже, чем остальные и называется – эксплуатационная. Перфорация производится снизу, именно через эти отверстия масса газа, воды или нефти будет в нее поступать.

Значение промывочной жидкости в буровых работах

Правильно подобранный метод промывки при роторном бурении скважины может значительно повысить эффективность процесса. В работах такого типа применяются:

  • Полимерные растворы.
  • Нефтяные эмульсии.
  • Аэрированные растворы.
  • Вода.

Также широко распространено применение метода продувки воздухом. Если работы проводятся на участках с низким пластовым давлением, то рабочие применяют особый газ. Промывка помогает избавиться от лишних примесей и предметов, осыпавшихся пород, что неизбежно в процессе бурения. Жидкость, попавшая на долото, охлаждает его. Что продлевает срок службы инструмента.

Роторное бурение скважин происходит в три этапа:

  1. Разрушение земных пород с применением долота.
  2. Запуск воды для выноса разрушенной породы. Процесс может производиться как обратной, так и прямой промывкой, все зависит от глубины скважины, объема используемой воды и типа грунта. В частных хозяйствах пользуется популярностью метод прямой промывки.
  3. Укрепление стенок новой скважины с помощью обсадных труб.

Бурение скважин роторным способом является трудоемким процессом, при проведении которого необходимо учитывать множество факторов. Несмотря на это, он считается достаточно эффективным и применяется в различных условиях.

Источник: http://fb.ru/article/357874/rotornoe-burenie-skvajin-tehnologiya-printsip-rabotyi-i-osobennosti

Скважина на воду способом роторного бурения

Роторное бурение скважин на воду
≡  28 Июнь 2016   ·  Рубрика: Скважины   

Размер текста

Обеспечение загородного участка водой является одной из первоочередных задач после его приобретения. Она необходима для садово – огородных нужд, большое количество воды идет на строительство, да и собственное бытовое потребление живительной влаги требует немалого количество качественной воды. Проблема обостряется, если недоступны ненавязчивые услуги местного водоканала.

Одним из гарантированных способов получить действительно качественную питьевую воду является роторное бурение скважин на воду с глубинных артезианских водоносных горизонтов.

Особенности технологии бурения

Рис.1. Схема роторного бурения

1 – долото, 2 – муфта для крепления бурового инструмента, 3 – буровая колонна, 4 – поток шлама, 5 – резервная емкость с водой, 6 – ротор, 7 – грязевой насос, 8 – шламоотвод, 9 – емкость для воды, 10 – шлам из скважины в отстойнике, 11 – перегородка шламоотстойника, 12 – питающий подвод воды в скважину

Способ роторного бурения характерен применением большого количества воды, которая используется для:

  1. Охлаждения инструмента в процессе его работы;
  2. Размягчения грунта.
  3. Выноса продуктов бурения (шлама) из рабочего пространства ствола.

Для улучшения процесса проходки вместо воды применяют глинистые растворы, более интенсивно охлаждающие инструмент и обладающие смазывающими свойствами.

При бурении стволов на воду глинистые растворы проникают в трещины и капилляры водоносного слоя, препятствуя поступлению природной жидкости в скважину, этот процесс получил название «глинизации».

Для устранения этого явления применяется длительная промывка водоносного слоя с целью восстановления дебета водозаборного устройства.

Роторное бурение с обратной промывкой (рис.1) предусматривает использование чистой воды, подаваемой в ствол скважины, а вынос продуктов рыхления производится по каналу бурильной колонны с применением грязевого насоса или эрлифтной системы (продувка сжатым воздухом).

Инструмент для производства работ

Данный вид бурения как способ проходки, основанное на измельчении проходимых грунтов, требует применения специального инструмента.

Рис.2. Грунторазрушающий инструмент для роторного бурения скважин

Основа процесса – вращения ротора под воздействием буровой колонны с осевой нагрузкой, определяемой характеристиками грунтов. По средним и тяжелым слоям применяются долота с твердосплавными вставками, а по скальным – с алмазными коронками, позволяющими достаточно легко проходить слои твердых известняков и более тяжелые скальные грунты.

Рис.3. Многообразие видов бурового инструмента

Конструкция скважин

Основным показателем, определяющим конструктивные особенности водозаборного устройства, являются характеристики грунтов в месте установки скважины. Поэтому роторное бурение предполагает обязательную тщательную геологоразведку перед началом работ.

Чаще всего такой способ предусматривает получение водозабора стандартной конструкции, то есть:

  • шахтное направление, предназначаемое для укрепления устья ствола при размывке его глинистым раствором. Длина направления составляет от 2-х до 6-ти метров и выполняется из труб увеличенного диаметра в зависимости от несущих способностей грунтов верхнего слоя;
  • установка кондуктора – его назначение – изолировать ствол от воздействия проходимых водоносных слоев, эксплуатация которых не предусмотрена проектом водозаборного устройства. Длина кондуктора не превышает 50 метров;
  • монтаж колонны промежуточного бурения;
  • установка эксплуатационной колонны;
  • монтаж фильтра водозабора.

Такой способ бурения с использованием глинистых растворов приводит к заполнению пор и трещин водоносного слоя глиной, значительно снижающей дебет водозабора.

В таких случаях применяется технология разглинизации, состоящая в промывке чистой водой, что затратно по времени и требует большого количества жидкости.

Поэтому роторное бурение скважин на воду чаще предполагает обратный способ промывки чистой водой с отводом шлама через буровую колонну.

Особенности проходки по различным грунтам

Роторное бурение позволяют с большой скоростью проходить практически любые виды грунтов. Однако такой способ встречает значительные препятствия в виде галечно – валунных слоев, поскольку они поглощают значительное количество промывочной жидкости. Поэтому тщательная геологоразведка мест бурения обязательна.

Достоинства и недостатки роторного бурения

Такой способ строительства водозабора является наиболее производительным и позволяет за несколько дней выполнить его на глубину артезианских водоносных слоев.

Технология вращательного бурения позволяет выполнять скважины не только в вертикальном направлении, но и горизонтально, а также под углом с выходом в заранее намеченном месте.

Установка для роторного бурения компактна, часто ее располагают на шасси грузовых автомобилей, что обеспечивает ее применение в стесненных условиях загородного участка. Выпускаются также ручные буровые установки, перевозимые даже в салоне легкового автомобиля.

Рис.4. Мобильная установка для роторного бурения

Высокая скорость роторного процесса позволяет выполнить артезианский водозабор на участке буквально за несколько дней в нужном месте. Это возможно даже на участках с окремненными известняками, какие весьма распространены во многих местах Подмосковья. Никакой другой способ бурения глубинных стволов не дает подобных результатов.

С глубин от 70 метров можно получить действительно экологически чистую воду, и никакие внешние условия не будут этому препятствием. А роторный метод позволяет выполнять шурфы глубиной 500 и более метров.

При роторном способе происходит качественное вскрытие водоносного слоя, что обеспечивает ее высокий дебет и долговечность. Применение обсадки ствола, а тем более двойной обсадки с трубами из ПВХ определяет жизненный цикл скважины не менее, чем в 80 лет.

К недостаткам можно отнести:

  • необходимость получения разрешения на строительство артезианского водозабора, что предусматривает дополнительные расходы времени и денег;
  • при бурении на известняк применение глинистого раствора неизбежно, что предусматривает дополнительные затраты на разглинизацию;

Дополнительная информация

Решение о строительстве артезианского водозабора подразумевает получение разрешения на создание такого объекта, а по окончании работ исполнитель должен оформить на нее технический паспорт, в котором указываются основные данные водозаборного устройства:

  1. Глубина.
  2. Статический уровень.
  3. Динамический уровень.
  4. Дебет.
  5. Характеристика водозаборного слоя.

Паспорт скважины должен предъявляться по первому требованию водоохранных организаций.

Не лишне также напомнить о необходимости проверить добытую воду на химанализ. Отбор образцов жидкости нужно произвести в стеклянную тару, желательно от минеральной воды. Сдавать образцы на анализ нужно в химлабораторию водоканала.

Выводы

Роторный способ – один из новых методов выполнения стволов на воду, пришедший из нефтегазоразведки и занявший достойное место среди испытанных способов выполнения водозаборов.

с друзьями:

с друзьями:

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Источник: http://oburenie.ru/skvazhiny/rotornoe-burenie-skvazhin.html

Роторное бурение скважин

Роторное бурение скважин на воду

Принцип бурения связан с передачей кругового движения на буровую колонну с использованием поверхностного ротора. Для осуществления процедуры применяют специальную решетчатую вышку. На ней крепится оборудование для подъема и другие необходимые для работы системы установки.

Специалисты могут использовать двигатель внутреннего сгорания либо электродвигатель в зависимости от особенностей оборудования. Ротор преобразует вращение приводного вала во вращение так называемого стола ротора.

Часть этого элемента является съемной и при необходимости может заменяться на новую деталь в зависимости от типов труб, с которыми производится работа.

Поскольку установка имеет небольшие габариты, ее можно разместить недалеко от загородного коттеджа. Такой вариант также подходит для приусадебных участков и жилых домов.

Процесс роторного бурения вымывает грунт, на место которого продвигается установка. При необходимости буровая колонна наращивается мастерами, чтобы достигнуть нужной глубины. По завершению работ разборка устройства осуществляется в несколько этапов. Чаще всего приходится использовать для этих целей вышку.

Роторное бурение скважин цена

На роторное бурение скважин цена складывается из нескольких параметров:

  • стоимости обсадных труб;
  • проведению работ по бурению скважины;
  • обсадки скважины трубами;
  • прокачки скважины до появления визуально чистой воды.

Важна глубина, на которую планируется проводить работы. Кроме того, в стоимость закладывается проезд техники до участка, где будут проводиться работы.

Чтобы сэкономить на стоимости роторного бурения скважин, можно воспользоваться акцией, которые проводятся компанией. Речь идет о сезонном снижении цен или оформлении рассрочки.

Кроме того, скидку можно получить при заказе услуги для нескольких участков одновременно. Если речь идет о проведении воды в загородном коттедже, можно скооперироваться с соседями.

Окончательную стоимость на роторное бурение скважин можно узнать у специалиста «Гидроинжстрой» после проведения замеров на участке.

Роторное бурение скважин на воду

Роторное бурение скважин на воду позволяет обеспечить бесперебойную подачу чистой воды, что особенно важно при нынешней экологической обстановке. Среди преимуществ данного способа специалисты выделяют:

  • поступление воды в большем объеме. Производительности качественно сделанной скважины хватит на полноценное обеспечение водой загородного дома и приусадебного участка, а также на наполнение резервуаров;
  • долговечность. При правильном выборе качественных материалов скважина прослужит несколько десятилетий. При этом устройство требует минимального ухода;
  • подача стабильного объема воды. Возникновение экстренных ситуаций в данном случае исключено;
  • подача воды высокого качества, на которое не может повлиять расположение поблизости свалок, сточных вод, выгребных ям и других негативных факторов.

Выбор способа бурения скважины напрямую обуславливается местными гидрологическими условиями и глубиной залегания водоносного грунта. В регионах с глинистым грунтом целесообразнее всего использовать именно такой эффективный способ.

Роторное бурение скважин с прямой промывкой

Данная технология используется, когда необходимо освободить шахту от ненужной выработанной породы. Вода вымывает грунт, стекая по стенкам ствола и трубе. Подача жидкости осуществляется самотеком.

В результате процедуры раствор с частицами выработанной породы откачивается вакуумным насосом через специальное отверстие в бурильной установке.

Когда жидкость поднимается на поверхность, она фильтруется в специальной емкости.

Использование воды для промывки также позволяет охладить инструмент.

Среди преимуществ бурения с прямой промывкой выделяют:

  • отличное качество работ;
  • оперативность;
  • экономичность, в том числе на материалах.

Важно отметить, что работы с промывкой допускаются только на значительной глубине. Кроме того, они будут эффективны при бурении сыпучих пород.

Обращаясь в «Гиброинжстрой», клиенты получают качественную услугу, оказанную в заранее оговоренные сроки. Перед началом проведения работ специалисты проведут замеры на участке, что позволит скорректировать план до начала бурения скважины при необходимости.

Доверяя бурение скважин профессионалам, можно всегда быть уверенным в качестве подаваемой воды.

Заказать услуги по роторному бурению скважин на воду можно в специализированной компании «Гидроинжстрой». Чтобы узнать об особенностях процедуры, достаточно связаться со специалистом, позвонив по телефону, отправив запрос по электронной почте или заполнив форму заявки на сайте. БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

Источник: http://www.burovik.ru/rotornoe-burenie-skvazhin.html

Роторное бурение скважин на воду — ВОЗДУХ&ВОДА

Роторное бурение скважин на воду

Наличие автономного водоподведения – обязательное условие для полноценного использования загородных участков. Бурение автономной скважины — единственно верное решение при отсутствии центральной системы водоснабжения.

Способ – экологически чистый. Глубокое расположение водоупорных почвенных слоёв полностью исключает проникновение в них загрязненных химикатами поверхностных вод.

Собственная скважина – залог стабильного, беспрерывного водоснабжения и значительная экономия бюджета.

Способы монтажа гидротехнической установки

Существуют несколько основных методов бурения:

  • Роторный
  • Шнековый
  • Ударно-канатный.

Каждый из них применяется, исходя из свойств почвы и глубины сооружения. Все способы бурения имеют свои характеристики. Остановимся подробнее на роторном бурении водных скважин, принцип работы которого основан на вращении.

Принцип работы

Роторный способ бурения автономной скважины – сложный, но эффективный процесс, основанный на соблюдении всех соответствующих норм проектирования сооружения. Применение подобного метода – выигрышный вариант для скважин с последующей длительной эксплуатацией. Водоотведением должны заниматься только знающие специалисты.

Бурение этим способом применяется для разработки грунтов под скважину глубиной не более ста пятидесяти метров. Для правильной работы важно выбрать соответствующий инструмент. Технология роторного процесса достаточно проста.

В трубе для бурения скважины вращается вал с прочным наконечником, долотом. Именно на него направлена вся основная нагрузка от гидравлической установки. При такой конструкции легко добраться до водных слоёв на любой глубине.

После завершения процесса бурения роторным способом в скважину по трубам подается раствор для очищения грунта.

Эффективная работа такого бурения обеспечивается путем соблюдения определённых условий: достаточный напор воды, гидрогеологический разрез участка изучен и подробно рассмотрен, известны данные об уровне расположения водоносных слоёв, бесперебойная поставка жидкости для промывания труб. Необходимо так же учитывать тип местности. В теплых районах бурение скважин возможно производить круглый год. Для жителей северных областей существуют некоторые ограничения, поскольку при низких температурных показателях промывочная жидкость густеет или вовсе может замерзнуть.

Преимущества роторного способа

Опытные специалисты по бурению предпочтение отдают роторному методу, обуславливая свой выбор следующими критериями:

  • высокая скорость бурения;
  • качество воды обусловлено невозможностью проникновения загрязненных вод;
  • способ подходит для разных типов почв;
  • беспрерывная подача воды;
  • роторное бурение – универсальный метод, не зависящий от площади объекта;
  • незначительный вес конструкции не требует услуг спецтехники для перевозки оборудования.

Недостатки роторного способа

Минусов такого бурения автономных скважин немного:

  • применение раствора глины не всегда оправданно и целесообразно;
  • глиняные примеси могут проникнуть в водные слои;
  • определение водоносного слоя возможно только после фиксации стенок обсадными трубами;
  • при низких температурах требуется дополнительное утепление системы труб.

Достоинства роторного метода бурения автономных скважин значительно превалируют над минусами. Процесс — сложный и трудоемкий, требующий соответствующих теоретических знаний и практических навыков. Консультация опытного специалиста — обязательное условие перед началом работы.

Источник: http://vozduhvoda.ru/helpful_information/rotornoe-burenie-skvazhin-na-vodu/

Роторный способ бурения скважин

Роторное бурение скважин на воду

Роторный способ бурения скважин представляет собой один из самых популярных методов обустройства скважин для эксплуатационных и разведывательных целей, в любой среде. особенность данного вида бурения является использование оборудования вращательного типа. В результате поступательно-вращательных движений, оборудование постепенно заглубляется, а почва из забоя выводится наружу.

Бурение скважин роторным способом не предусматривает наличие осевого усилия, которое подается от привода и характеризуется промывкой забоя. В данном случае используется вода, но можно применять и специальные вещества, предназначенные для этих целей. Таким методом для обустройства скважинного колодца пользуются уже более ста лет.

Из чего состоит установка

Установка роторного бурения

На сегодняшний день роторное бурение скважин на воду предусматривает использование нескольких типов установок. Можно использовать стационарные или же переделанные с самоходных транспортных средств. Независимо от конструкций, любой тип установки имеет общие составляющие.

Как работает

Основная особенность работы таких буровых установок заключается в том, что необходимо использование рамной или же решетчатой вышки. Она нужна для закрепления подъемного оборудования, а также других комплектующих оборудования. С её помощью можно опускать и поднимать в шахту скважины детали бурильной колонны.

Установка может иметь двигатель, работающий на электричестве или внутреннего сгорания. Отлично может подойти двигатель ДВС, на котором обустроено оборудование. Для того чтобы передавать вращательные движения от двигателя к ротору, устанавливается привод. Также он может выполнять задачу по изменению диапазона оборотов.

Ведущая труба, которая воспринимает крутящий момент от ротора, характеризуется тем, что сохраняет функцию перемещаться беспрепятственно по направлению оси. На оси стола предусмотрено наличие отверстия, может демонтироваться. Её также можно заменить на трубы различного типа. Такая деталь получила название рабочего вкладыша.

схема роторноого бурение скважин

Отдельные трубы составляют бурильную колонну. Они соединяются с ведущей трубой. Также предусмотрено соединение их между собой с помощью разъемных муфт. Вращательные движения по трубам передаются на долото. Затем долото вращательными движениями с помощью рабочих кромок воздействует на грунт, разрушая его.

Характерно, что долото может иметь несколько типов рабочих установок. На него можно устанавливать алмазные, изготовленные из твердых сплавов, а также композитных материалов. Также существует несколько типов, различных по форме кромок – с шарошками или режущая.

Это требуется для максимально удобной работы в условиях различных пород грунтов.

Осевое усилие от ротора не воспринимается буровой колонной. Чтобы не допустить появление изгиба труб, из которых делается колонна, её нужно держать в растянутом положении. Необходимо, чтобы было давление на зону забоя от рабочих органов.

Над долотом создается усилие, которое достигается благодаря высокой массе труб, используемых специально для увеличения массы. Сила тяжести распределяется неравномерно.

Большая часть приходится на долото, а остальная – на растягивание буровой колонны, которая находится в подвешенном состоянии.

Приводной вал, который располагается сверху, подвешивают к талевой системе с использованием вертлюга. Он также используется, чтобы добиться свободного вращения груза. По вертлюгу и полые трубы, расположенные в буровой колонне к соплам долота, нужно подавать жидкость для промывки.

Жидкость, которая подается под напором, размывает породу под долотом. Участвует в процессе вывода на поверхность грунта по зазору, который располагается между бурильными трубами и стволом.

Когда жидкость попадает на поверхность, она переходит к процессу очистки. Из нее удаляются буровые продукты. Это осуществляется при использовании фильтров различного типа.

После того как насосы пройдут очистку, сюда нужно снова закачать жидкость. Достаточно часто используются ступенчатые поршневые насосы.

Роторное бурение скважин в условиях различных типов пород, а также на разных ресурсах, нужно использовать разные виды жидкостей для промывки. Если делаем отверстие в скалистой почве, можно использовать обычную воду.

Но в условиях рыхлых, требуется сделать раствор воды и глины. Иногда можно продуть, используя воздух.

Особенности технологии роторного бурения

Технология роторного бурения скважин предусматривает вымывание из отверстия породы, а также опускание вниз колонны.

Когда забой будет углубляться, нужно по мере необходимости наращивать буровую колонну, используя новые трубы.

Периодически нужно поднимать трубы, это делается с помощью талевой системы, которая размещается наверху вышки. Разбирать буровую колонную нужно по очереди, каждую трубу отдельно.

Есть возможность осуществлять роторное бурение в несколько ступеней. После того как сделали проход в верхних слоях, как правило, рыхлых, нужно поднять колонну, а затем опустить в забой трубу. Для заполнения кольцевого забора используется цемент.

После его застывания, можно опускать в скважину долото с меньшим диаметром и продвигать его дальше. Можно делать такую работу в несколько этапов. На завершающем этапе нужно опустить вниз эксплуатационную трубу, на конце которой есть перфорация.

Вращения, скорость закачивания жидкости, а также количество и вес труб для утяжеления, какое нужно использовать долото зависят от того, насколько глубоко нужно делать отверстие, а также какой состав и характеристики имеет порода.

Лучше всего бурить в легких грунтах. Тогда достигается высокая скорость и оперативность подачи промывочной жидкости. Если работать в условиях скалистых породах, тогда скорость будет значительно ниже, а также сокращается количество используемой промывочной жидкости, которая используется для выброса грунта на поверхность.

Такой метод бурения позволяет делать скважины на очень большую глубину. Главные преимущества заключаются в высокой скорости работы, возможность работать практически в любом типе почвы, за исключением грунта с большими валунами, поскольку в данном случае есть угроза заклинивания долота, а также в тех грунтах, которые сильно впитывают жидкость для промывки.

Сложно бурить таким методом в холодное время года, поскольку промывочная жидкость замерзает. Очень сложно работать в тех местностях, где есть дефицит воды и глины.

Если в работе используется глинистый раствор – это может привести к закупориванию водоносной жилы, поэтому потребуется делать промывку водой. Если породы рыхлые или нужно делать скважину большого диаметра, используется метод обратной промывки.

В данном случае вода, которая подается по стволу, впитывается у основания колонны. Чтобы очищать жидкость, нужно сделать отстойники.

Источник: https://KolodecOnline.ru/skvazhiny/rotornoe-burenie-skvazhin.html

Роторное бурение скважин на воду

Роторное бурение скважин на воду

Проходка глубоких скважин на известняк осуществляется самоходными буровыми агрегатами, смонтированными на шасси автомобиля МАЗ или КАМАЗ. Технологический процесс ведется разрушающим инструментом. Это двух или трех шарошечные долотья соответствующего диаметра, предусматривающего тот или иной тип погружного насоса.

Разрушение породы происходит под действием вращения долота, которое передается ей через бурильную колонну. Таким образом, установленный на платформе двигатель внутреннего сгорания через сцепление и карданный вал придает вращение ротору. В свою очередь, ротор через квадратное устройство вращает бурильную трубу.

В интервале, между трубой и долотом завинчивается УБТ (утяжеленная бурильная труба). Это делается с целью увеличения нагрузки всей колонны на забой. По завершении бурения начального интервала, в скважину опускается кондуктор, то есть, обсадная труба.

Цель кондуктора заключается в удержании неустойчивого грунта стенки ствола и перекрытии водоносных горизонтов через затрубное пространство.

Для удаления из забоя разбуренной породы, в забой под давлением нагнетается промывочная жидкость. Далее бурение осуществляется долотом меньшего диаметра, но уже внутри обсадной колонны, до проектной глубины.

Соединение обсадных труб производится посредством переходника. В зависимости от конструкции скважины, в водоносный горизонт опускается эксплуатационная колонна. И известковый пласт выдавливает воду на поверхность, которую через определенное время нужно проверить на предмет пользования.

Особенности роторного бурения

Долото предусматривает бурение пород самой высокой категории по твердости. Вымывание разрушенной породы производится непрерывным бурильным раствором. Раствор закачивается вовнутрь трубы буровым насосом, причем раствор выходит на поверхность земли через затрубное пространство. Такой прием называется прямой промывкой.

Но есть способ промывки с внешней стороны обсадной колонны, с выходом раствора через внутреннюю полость бурильной трубы. Этот процесс, называемый обратной промывкой, лучше вскрывает водоносный горизонт и достигает большего дебита скважины .

Достоинства роторного бурения

Роторное бурение считается более прогрессивным и производительным способом бурения. При этом скорость проходки во много раз выше ударного. Роторный в 3-5 раз снижает стоимость буровых работ, в целом.

К числу преимущества роторного бурения артезианской скважины на воду с использованием пластиковых труб относится:

— качество воды, независимое от поверхностных и грунтовых вод, канализационных стоков;— дебит, который достаточен для обеспечения водой, расположенных вблизи жилых домов.— стабильность наличия воды;

— отсутствие железных соединений, как в минерализации, так и соприкосновении воды с металлической обсадной трубой.

Недостатки роторного бурения

— Приготовление и применение глинистого раствора.

— Попадание и смешение глины с водоносным слоем.
Происходит при промывке забоя глинистым раствором и процессе закрепления стенок ствола. Особенно, если наблюдаются слабые мощности и давление водоносного горизонта

— Невозможность обнаружить водоносный слой, не закрепив стенки обсадными трубами.

— Большой расход глины и воды при приготовлении глинистого раствора.

— Возникает потребность в утеплении трубопроводной системы узла приготовления раствора в зимних условиях.

Стоимость роторного бурения скважины

Ценовая линейка бурения артезианской скважины на воду складывается:• Проезд буровой установки к месту проведения работ;• Работы по устройству площадки;• Бурение самой скважины;• Стоимости обсадных и пластиковых труб;

• Стоимости фильтра.

Исходя из такой стандартной раскладки, 1 погонный метр проходки составляет порядка 60 У.е.

Роторный способ бурения нефтяных скважин

Роторное бурение скважин представляет собой один из видов вращательного бурения. Суть заключается в том, что породоразрушающий инструмент, расположенный внутри скважины, приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Роторное бурение наиболее распространенный метод, так как достаточно эффективен и прост в применении. Чаще всего он используется для бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных скважин, однако, за счет компактности, применяется и для создания скважин с водой на частных участках

Технология роторного бурения впервые была применена в США в начале 1880-х годов, и с тех пор претерпевала незначительные изменения, положительно сказавшихся на её эффективности.

В частности, совершенствовались породоразрушающие инструменты, изобретались новые промывочные жидкости, повышалась прочность отдельных элементов.

Кроме того, совершенствовалась и сама технология бурения, за счет чего данный метод и является сейчас одним из основных способов создания забоя и почти полностью заменил стандартный ударный метод. Обо всем, что нужно знать о роторном способе бурения – далее в статье.

Оборудование для роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту, нефтяная, газовая или любая другая скважина требует довольно внушительного списка оборудования. Без любой из этих частей работа установки невозможна. В перечень элементов, необходимых для осуществления роторного бурения, входит:

  • вышка;
  • буровая установка;
  • ротор;
  • буровые поршневые насосы;
  • вертлюг;
  • талевая система;
  • система очистки жидкостью.

Вертлюг – это элемент, через который промывочная жидкость попадает в колонну. Он подвешен на один крюк талевой системы. Кроме этого, в неё входит кроноблок и блок.

Система очистки промывочной жидкостью также состоит из ряда элементов:

Роторный способ бурения скважин часто требует мобильности конструкции, поэтому её часто размещают на специальных платформах.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Бурение скважин роторным методом очень распространенно. Он имеет огромное количество преимуществ перед стандартным ударным способом:

  1. Скорость. Бурение роторным способом производится значительно быстрее ударного.
  2. Универсальность. Спектр применения метода гораздо шире, так как за счет применения различных долот можно работать с разными видами грунтов.
  3. Размер. Вся установка занимает относительно немного места в отличие от конструкций для ударного метода.
  4. Мобильность. За счет малых габаритов, установку можно разместить на подвижной платформе.

Вращательное роторное бурение скважин, тем не менее, имеет и некоторые ограничения.

Так, в зависимости от грунта и пород, следует подбирать соответствующие долота.

Наличие очень твердых объектов на пути пролегания скважины может стать помехой, если не использовать специальное породоразрушающее оборудование.

Кроме этого, проблему представляет:

  1. Глинистый раствор. Он нередко вызывает проблемы при исследовании пластов, а также не всегда является рентабельным в некоторых случаях.
  2. Невозможность работы в зимнее время. Промерзлый грунт является серьезным препятствием для бурения роторным способом.
  3. Мощность установки. Она напрямую зависит от ротора, который является уязвимым элементом системы.

В условиях промерзлых почв, предпочтительным вариантом является ударная методика. Разумеется, нефтяная или любая другая скважина будет буриться дольше, однако в итоге желаемый результат будет получен.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Обсадные трубы

Разумеется, нельзя просто пробурить скважину и оставить её без малейших укрепляющих конструкций. Грунт – довольно неустойчивая субстанция, способная менять свое положение. Именно поэтому риск обрушения забоя довольно велик.

Чтобы этого не произошло, на некотором расстоянии от поверхности в бурении делается перерыв, во время которого устанавливается обсадная колонна.

За счет неё исключается осыпание стенок или же завала пробуренного пути, а также препятствует проникновению воды.

Самая первая колонна часто называется кондуктором и она позволяет осуществить перекрытие неустойчивых пород, тем самым придавая надежности пробуренной скважины.

Как правило, такую колону ставят не ранее отметки 30 м, и не позже отметки 600 м. Если скважина нефтяная, то обсадные конструкции устанавливаются с как можно меньшим расстоянием до поверхности.

Роторный способ бурения применяется для многих типов грунта, потому, при установке колон приходится ориентироваться на текущие геологические условия.

Так, иногда возникает необходимость использовать сразу нескольких обсадных колон для повышения надежности забоя. Чем меньше диаметр трубы, тем глубже она опускается.

Очевидно, что самая небольшая по диаметру будет находиться глубже всех остальных.

Наиболее глубокая колонна – эксплуатационная, перфорируется снизу. Через эти отверстия нефтяная, газовая или водяная масса в неё и поступает.

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Бурение скважин вращательным роторным способом можно сделать эффективнее, если использовать подходящий метод промывки. На данный момент в качестве жидкости применяются:

  • полимерные растворы;
  • аэрированные растворы;
  • нефтяные эмульсии;
  • вода.

Также применяется продувка воздухом. В случае, если работы планируются на участках с низким пластовым давлением, используется специальный газ.

С помощью промывки забой не только избавляется от лишних примесей, осыпавшихся пород и крупных предметов. Жидкость, поступающая на долото, охлаждает его рабочую поверхность, за счет чего продлевает срок службы породоразрушающего инструмента.

Роторное бурение скважин – это довольно трудоемкий процесс, требующий учета многих факторов. Тем не менее, он является одним из самых эффективных методов и широко применяется в самых разных условиях.

Источник: http://rusbyr.ru/rotornoe-burenie-skvazhin-na-vodu.html

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.