Роторне буріння свердловин: технологія та способи


Багато власників заміських будинків прагнуть облаштувати автономне водопостачання свого будинку. Це дозволить не тільки уникнути всіх неприємностей і витрат, які пов'язані з використанням централізованого водопостачання, але і отримувати більш чисту і якісну воду, яка набагато краще тієї рідини, що тече в трубах водоканалу. Але для реалізації такої системи водопостачання на ділянці необхідно пробурити свердловину на воду. Багато власники вибирають саме роторне буріння, які має істотні переваги перед іншими технологіями. Відео в кінці статті допоможе вам краще зрозуміти суть методу.

  • Особливості технології
  • Обладнання
  • Етапи буріння

Особливості технології

роторне буріння

Свердловина, пробурена таким способом, буде володіти високою продуктивністю, тобто давати воду у великому обсязі

Для початку визначимося, що таке спосіб роторного буріння. Це особлива технологія буріння свердловин, яка застосовується в тому випадку, якщо необхідно, щоб гідротехнічна споруда давало великі обсяги екологічно чистої питної води. При цьому свердловина буде відрізнятися стабільною і довговічною роботою. У цьому випадку даний спосіб підходить краще, ніж яка-небудь інша технологія буріння.

Роторна бурова установка і сама технологія мають наступні переваги перед іншими бурильними конструкціями і методиками:

  • Свердловина, пробурена таким способом, буде володіти високою продуктивністю, тобто давати воду у великому обсязі.
  • Довговічність гідротехнічної споруди.
  • Подача води зі свердловини здійснюється стабільно (без зниження рівня і перебоїв).
  • Якість видобутої рідини буде на висоті. Її сміливо можна використовувати в питних цілях.

Такий спосіб буріння свердловин дозволяє отримати гідротехнічна споруда, яка буде мати настільки високим дебетом, що води з джерела вистачити не тільки для водопостачання житлового будинку, але і для поливу городу, наповнення басейнів і інших резервуарів, а також для задоволення різних технічних потреб.

Важливо: щоб не витрачати великі гроші на облаштування свердловини роторним методом, можна скооперуватися з сусідами, адже одного такого джерела вистачити для забезпечення потреб кількох житлових будинків.

Роторна бурова установка використовується в тому випадку, якщо необхідно бурити глибоку свердловину на воду. Суть методу полягає в наступному: в бурильну трубу опускається вал з наконечником у вигляді долота. Під час обертання вала долото руйнує породу. Обертання здійснюється за рахунок функціонування гідравлічної установки.

Щоб очищати свердловину від знаходиться в ній породи, використовують спеціальний промивний розчин. Він подається у проходку по трубах. При цьому може використовуватися два способи подачі:

  1. Бурильний розчин закачується в бурильну трубу за допомогою спеціального насосного обладнання. Після цього він видавлюється назовні через затрубний простір. Такий метод називається пряма промивка. Саме він показаний на відео в кінці статті.
  2. Другий спосіб робиться інакше. Розчин подається в затрубний простір, а потім за допомогою насосного обладнання викачується з бурильної труби разом з подрібненою породою. Цей метод називається зворотна промивка.

Важливо: обидві методики роторного буріння використовуються не лише для створення свердловин на воду, але і в нафтовидобувній галузі.

Спосіб зворотного промивання має одну незаперечну перевагу – з використанням такої методики можна отримати гідротехнічна споруда з великим дебітом, оскільки розкриття водоносного шару відбувається найбільш якісно. Серед недоліків варто назвати необхідність залучення складної високотехнологічної техніки, тому ця методика більш дорога.

Перевагою роторного буріння з прямою промивкою можна назвати його відносну дешевизну в порівнянні з другим методом. Саме тому даний спосіб найчастіше використовується при бурінні свердловин на воду на території приватних володінь.

Увага: промивний розчин виготовляється з клеять або глинистих речовин. Причому за щільністю ці речовини повинні бути максимально наближені до тієї породи, у якій проводиться буріння.

Обладнання

роторне буріння це

При роторному бурінні можуть використовуватися стаціонарні установки і пересувні вишки на платформі з причепом

Роторне буріння неможливо здійснити без спеціального обладнання, яке включає такі пристосування і механізми:

  • вишка;
  • ротор;
  • бурова установка з приводом;
  • насосне обладнання поршневого типу;
  • бурової вертлюг;
  • механізми та обладнання для виконання очищення за допомогою промивного розчину;
  • талевая система, що складається з кроноблока;
  • жолоб;
  • вібросито;
  • гідроциклони (зазвичай використовуються при бурінні нафтових свердловин).

Важливо: при роторному бурінні можуть використовуватися стаціонарні установки і пересувні вишки на платформі з причепом. Стаціонарні конструкції застосовуються при бурінні нафтових свердловин.

В мобільній версії бурової установки для роторного буріння є всі перераховані вище складові механізми, крім системи очищення за допомогою промивного розчину.

Етапи буріння

роторне буріння свердловин

При бурінні свердловини роторним способом можна організувати забір води одним із способів

При бурінні свердловини роторним способом можна організувати забір води одним із перелічених нижче способів:

  • З прямою подачею води. Головна перевага такої методики полягає в тому, що перші сто метрів проходки можна виконувати без укріплення стінок свердловини обсадними трубами. Однак недолік полягає в тому, що у водоносні шари можуть потрапляти частинки подрібненої породи або глини з промивального розчину. В результаті це негативно може позначитися на самій свердловині, оскільки продуктивність джерела зменшиться.
  • З зворотною подачею. Дана методика має більше переваг, які ми опишемо далі.

Перший тип видобутку води організується на скельних, піщаних і сипучих ґрунтах. При цьому глибина залягання водоносного шару не повинна бути більше 500 м. В такій системі водозабору бурильний розчин транспортується до шланга з відстійника і тільки після цього потрапляє в проходку. Промивна рідина рухається під тиском з подрібненою породою між внутрішньою поверхнею забою і бурильними трубами вгору. Після цього вона потрапляє у відстійник.

Технологія роторного буріння заснована на тому, що дроблення породи відбувається завдяки обертальним рухам бурового снаряда. Вона виглядає наступним чином:

  1. Завдяки масі долота створюється значна вертикальна навантаження. На початку буріння використовується долото великих габаритів. Воно приводиться в дію завдяки роторним двигуном.
  2. Коли процес буріння завершено, виконується установка обсадної труби.
  3. Після цього долото використовують меншого розміру. У пробурену проходку встановлюється обсадна труба меншого перерізу, ніж на початковому етапі.
  4. Буріння продовжують до моменту розкриття водоносного горизонту.

Технологія буріння з зворотною подачею води дуже нагадує описану вище методику. Тільки тут замість промивного розчину використовується звичайна чиста вода. Технологія виглядає наступним чином:

  1. Промивна рідина закачується між стінками проходки і встановленою бурильної колоною.
  2. Зворотний видобуток води здійснюється за допомогою глибинного насоса.

Серед переваг методики буріння з зворотною подачею води можна назвати наступні моменти:

  • Роторне буріння свердловин із зворотним промиванням здійснюється в 10-15 разів швидше, ніж методика буріння з прямою промивкою.
  • У водоносний горизонт не потрапляє глина з промивального розчину.
  • Використовується мінімальна кількість обсадних труб.
  • Можна керувати параметрами свердловини. Так, можна спорудити гідротехнічна споруда як невеликої, так і значного діаметру.
  • Дана методика роторного буріння підходить для виконання нафтових свердловин.

Відео процесу роторного буріння свердловини на воду: