Роторное бурение скважин: обзор технологии бурения и необходимого оборудования

В данной статье мы узнаем, что такое роторное бурение скважин, какие технологии бурения применяются и какое оборудование используется. Расскажем, как определиться с типом роторного бурения и какие особенности существуют. Посмотрим, какие преимущества роторной технологии существуют и какие способы промывки чаще всего используются.

Определение роторного бурения

Часто проблема определения роторного бурения скважин встает перед частными домовладельцами достаточно остро, мы уже рассказывали про ударное бурение скважин что это и какие принципы работы, особенно, если совсем нет возможности подключиться к центральному водопроводу. В большинстве случаев при покупке участка встает проблема организации автономной системы. Самый сложный выбор перед теми, кто планирует жить в доме круглый год. В данном случае будут особые требования к качеству воды, ее количеству и т.д.

Бывает и так, что водоснабжение необходимо для только для полива растений, в данном случае требований гораздо меньше, что несомненно отразится на стоимости работ. Бурение неглубоких скважин обходится дешевле. Чем скважин на песок или, тем более, артезианских. Есть домовладельцы, которые предпочитают бурить скважины, таких, стоит отметить, большинство. Но, есть и те, кто роет колодцы, данный вид работ несравнимо дешевле, поэтому тоже пользуется определенной популярностью.

Существуют различные способы бурения скважин на воду. В настоящее время все чаще используется роторное бурение – данный вариант является одним из самых перспективных. Конечно, такая методика обладает как плюсами, так и минусами, но обо всем по порядку, как и прокол для канализации методом горизонтального бурения в Москве и других регионах. Самый привычный метод устройства источника воды – шнековое бурение. Такая технология позволяет пройти даже сложные слои породы, такие как скальные.

Преимущества роторной технологии

Преимущества роторной шнековой технологии, как мы уже говорили, в том. что при помощи специального оборудования можно пройти даже очень прочные слои грунта. Из минусов стоит отметить то, что при данный способ бурения не позволяет пройти слой известняка. А необходимость разбурить его может возникнуть, поэтому стоит быть к этому готовыми. Связано это с тем, что слои, которые находятся выше могут обладать низким дебитом, что в последствии станет причиной перебоев с поставкой воды.

Роторная технология используется для того чтобы сооружать водозаборные системы, стоит отметить, что раньше такие способы применяли только в горнодобывающей отрасли. Особенность в том, что основной рабочий элемент – долото, оно находится в забойной части скважины. С его помощью можно раздробить как скальные, так и коренные породы. Для того чтобы достать разрушенные породы применяется промывка. Для этого используется специальная рабочая жидкость.

Основное преимущество роторного бурения в том, что есть возможность устраивать скважины с большим диаметром, именно такие источники воды смогут удовлетворить высокие потребности в полном объеме. Такие водозаборы позволяют использовать воду сразу нескольким домохозяйствам, что позволит разделить финансовые затраты между всеми пользователями. Еще одна характерная особенность технологии роторного бурения что это такое и чем оно отличается от шнекового, мы уже знаем, в том, что оно позволяет сохранять высокую скорость выполнения работ.

Оборудование для устройства скважины

Для осуществления устройства скважины роторным способом потребуется специальное оборудование:

• вертикальная консоль;
• раствор;
• грязевой насос;
• гибкий шланг;
• вышка;
• кран-блок;
• талевой блок;
• верлюг;
• квадратная труба;
• двигатель;
• не вращающаяся труба;
• бурильный насосы;
• долото.

Конечно, для того чтобы пробурить простую скважину на воду применяется более компактное оборудование. Так, например, точно не потребуется установка вышки. В остальном технология проведения работ схожа с горнодобывающей отраслью. Так, для скважин на воду применяются буровые снаряды, которые содержат рабочее долото, ведущую штангу, колонны рядовых штанг, которые соединяются между собой при помощи специальных муфт. Для того чтобы удержать рабочую колонну в вертикальном положении применяются вертлюги.

Приводится в движение оборудование при помощи ротора. Для проведения работ используются стандартные или утяжеленные штанги, их выбор зависит от нескольких показателей. Так, учитываются физико-механические особенности грунта и планируемая глубина скважины. К оборудованию для проведения буровых работ можно отнести и муфты. Это важный элемент, который позволяет обеспечить герметичность соединений.

При бурении используется вода, она может быть, как обычная, так и содержащая определенные буровые добавки, которые используют, когда нужно стабилизировать ствол скважины, в момент прохождения слоев рыхлых и несвязанных пород. Отработанные буровые растворы необходимо хранить в специальных шламовых амбарах что это такое его назначение и этапы строительства, мы уже рассматривали. Для того чтобы обеспечить циркуляцию бурового раствора используют буровой насос. Так же для этого есть система желобов, по которым вода будет доставляться к местам хранения.

Варианты роторного бурения

Варианты роторного бурения можно разделить на две группы – с прямой или обратной подачей. Стоит напомнить, что жидкость при буровых работах используется не только для того чтобы вымыть раздробленную породу, но и для охлаждения элементов, например, долота. Оно сильно нагревается за счет трения о породы. Для технологии обратной подачи свойственно то, что жидкость поступает самотеков. А обратно поднимается при помощи трубы, которая идет от штанги. В ней создается отрицательное давление за счет использования бурового насоса.

Технология промывки с обратной подачей – самая действенная, она позволяет не только эффективно очищать забой, но и управлять подачей жидкости. За счет того, что насос не вдавливает жидкость, а засасывает ее обратно скорость формирования скважины заметно возрастает. Глина также не остается в скважине, т.к. забирается насосом вместе с промывочной жидкостью.  Данном случае, кстати, можно использовать обычную воду без дополнительных растворов, как при прокладке канализации методом ГБН в Москве и области.

Суть бурения с прямой подачей жидкости в том, что основное давление создается насосом внутри ведущей штанги. А в затрубном пространстве остается самотек, которые не может разрушить стенки скважины, т.к. не обладает достаточным давлением. Самотечную технологию используют при проведении работ на песчаных и гравийных грунтах. Или в случаях, когда горизонт находится на глубине более 30 метров.