Технологии сооружения скважин на воду
Бурение скважин на воду производится специализированными объединениями или строительными организациями в соответствии с действующими техническими нормами и правилами их проектирования и сооружения. Способ бурения определяют в зависимости от глубины залегания водоносного пласта, принятого в эксплуатацию, гидрогеологических и местных условий. В маловодных и безводных районах с ограниченными возможностями подвоза воды при наличии рыхлых, валунно-галечниковых, пол скальных и песчаных грунтов при глубинах скважин до 50-500 м экономически выгоднее не пользовать ударно-канатный способ бурения.
При таком способе бурения породу забоя разрушают ударами бурового снаряда, вес которого достигает 1,5 т . Разрушения грунта достигают многократным подъемом и сбрасыванием с высоты 0,5-1,0 м снаряда на забой с помощью бурового агрегата. Число ударов снаряда за минуту достигает 40-50. Разбуренную породу удаляют из забоя с помощью специальных желонок (полых труб с клапанами или без них), которые опускают многократно в скважину, подняв из нее предварительно ударную штангу и долото. Тип долот (зубильное, крестовое, двутавровое, округляющее) и тип желонок (с плоским клапаном, поршневая с ножом) подбирают в зависимости от твердости и вида породы. Этот способ позволяет опробовать все встречающиеся по разрезу водоносные горизонты, не требует воды и специального глинистого или иного бурового раствора. Им можно бурить скважины с начальным диаметром до 600-2000 мм. Однако скорость такого бурения невелика, зависит от твердости разбуриваемых пород, веса бурого снаряда, высоты его падения на забой, диаметра скважины, числа ударов в единицу времени и обычно колеблется в пределах от 1,6-5 м/ч.
Буровая установка БУГ-100М, разработанная в Гидропроекте, позволяет осуществлять ударное бурение в сочетании с вращением обсадной колонны. Вышка башенного типа позволяет использовать одно- и трехструнную талевую оснастку, поднимается и опускается с помощью лебедки станка.
На некоторых установках ударно-канатного типа зарубежного производства в качестве вородоразрушающего инструмента используются грейфер и специальные желонки (Супер Э ДФ-55 Беното, Франция) или долота и грейферы (20ТН и 50ТН, Япония). Последние из установок, изготавливаемые японской фирмой «Като», приспособлены для ударно-канатного и роторного бурения с прямой и обратной промывкой.
Для сооружения скважин большой глубины (0,2 км и более) в благоприятных гидрогеологических условиях при наличии поблизости воды и качественного состава глины и других промывочных растворов (или при экономически обоснованной доставке их из других районов) используют роторный способ бурения. Суть его состоит в разрушении пород инструментом, который вращается вокруг оси с одновременным созданием нагрузки за счёт веса бурового снаряда. Разбуренная порода непрерывно носится из скважины восходящим потоком рабочего глинистого или иного раствора который подастся по бурильным трубам грязевым насосом.
Схема ударно-канатного (а) и роторного (б) бурения
1 — буровой снаряд; 2 — скважина; 3 — канат; 4 — мачта с талевыми блоками; 5 — система ударно-подъемного механизма; 6 — лоток циркуляционной системы; 7 — отстойник глинистого промывного раствора; 8 — кондуктор; 9 — ротор; 10 — вертлюг- сальник; 11 — грязевой насос.