Шнековое бурение скважин
Есть много способов бурения скважин на воду, в этой статье мы рассмотрим шнековый метод бурения. Этот метод до сих пор считается одним из наиболее популярных. Применяется данный способ во многих случаях, а технология простая среди аналогов, но не лишенная тонкостей. Проделанная скважина может прослужить для разных целей: от самого простого (подачи воды) и до более сложного (нефтяные системы).
Шнековым бурением является метод, когда разрушенная порода добывается из скважины на поверхностный участок с помощью шнека.
В процессе применения этого метода используют буровые устройства с подвижным вращателем с повышенным крутящим моментом, которые имеют ход подачи от 1,8 до 3 метров, но иногда бывает и до 15. Шнеки между собой соединяются за счет элементов фигурного сечения и резьбы.
Деформация породы в забое при данном бурении производится путём разрыхления горных пород буровым лопастным долотом. При бурении массивных горных пород, а также гравийно-галечных отложений применяются долота, у которых лопасти приведены к забою под углом 90°, в рыхлых (или мягких) породах — 30-60°. При использовании данного метода разрушенной породой охлаждаются острые элементы долота. Вследствие скольжения по шнековой спирали проходят куски породы. Из-за трения породной массы о поверхность шнека гораздо меньше, чем за трение о стенки скважины. При обычной транспортировке разрушенная порода достигает 0,2-0,4 м3 объёма межвиткового промежутка. Производство шнекового транспортёра больше или равно производству долота.
Технология шнекового бурения
Шнеки с центральным каналом считаются самыми надежными, тем самым вода или воздух поступают через них забою. Такой способ снижает крутящий момент и коэффициент трения породы о поверхность шнеков. По каналу шнеков продвигаются забивные грунтоносы, спускаются в скважину взрывчатые вещества и фильтры. Полые шнеки используются в качестве обсадной колонны. Опорный канал шнеков при бурении плотным забоем закрывают съёмным долотом на бурильных трубах или канате.
Когда лучше применять шнековый метод бурения
Шнековый метод применяют для бурения скважин скважин на песок глубиной до 50 метров, диаметром от 60 до 800 мм. Этот инструмент хорошо подходит для деформации гравийно-песчаных и песчаных грунтов, в породах средней твёрдости, при ведении геологоразведочных, взрывных работ.
Предварительные работы
Перед началом буровых работ нужно провести геологоразведку, так как в противном случае работа будет проведена напрасно. Подготовительные работы требуется начинать с откопки технического котлована глубиной в 1 м. Поднимаемый грунт будет скидываться в этот котлован. Размеры котлована разные, они зависят от потенциальной глубины бурения. Если этого не учитывать, то при бурении на огромную глубину уже через 20 метров работы будут большие трудности в движении.
Описание метода
После чего можно ставить механизм для работы шнекового бурение скважины. Если устройство данного механизма создавалось до 1990 года, то под этот бур следует выкопать маленькую ямку 40*40*40 см, чтобы бур не «ходил», а сразу врезаться в почву.
В качестве базы к конструкции закреплена вращательная труба, и она дает начало движению двигателям. В низу трубы имеется крепежный механизм, он показан щелью под стальной стержень, который фиксируется скобами. Как раз в эту трубу ставятся буры с наваренной сталью, похожие на спирали, а затем фиксируются. Сами колонны часто обладают полой структурой, следуя из этого изнутри собирается срез породы. В самом низу механизма есть специально предназначенное долото на 2 блока. Оно разбивает, а потом перемалывает породу, и устремляя ее к подъемному конструктору.
После того, как первый бур полностью врезается в породу, следует его слегка поднять и потом поставить на место. Такой шаг даст возможность защитить механизм от залипания в породе, а если нужно будет длительный перерыв, то механизм подымается на вес, затем под спираль ставится швеллер для сохранения в таком положении. Затем укрепляющая скоба вбивается молотком, вращательная труба подымается, ставится колонна, и вновь все закрепляется на этом же месте.
Важно! При данной работе непрерывно из скважины будет выбрасываться порода, которую следует убирать в заранее выкопанный котлован. Необходимо постоянная ручная работа по отбрасыванию грунта от устья скважины.
Шнековый метод отнимает гораздо больше времени по сравнению с другими методами бурения, поэтому следует запастись терпением.
У данного бурения скважин есть большое преобладание по скорости проходки. А также вместе с бурением укладываются и продавливаются стенки скважины, поддерживающие породу и устраняющее обрушение.
Проложенные стенки скважины бывают из стали или пластика. При шнековом бурении скважин нет необходимости в промывке скважины во время бурения.
Достоинствами шнекового бурения считается простота организации работ и высокие скорости.
Перспективы данного бурения связанны с использованием специализированного бурового оборудования с высокой мощностью, комбинацией этого способа с другими видами бурения, например, с продувкой и с промывкой, с использованием съёмных керноприёмников и постоянным выносом породы.
Наряду с достоинствами, есть и свои минусы шнекового бурения. Самый главный недостаток - это незначительная глубина. Также вращение массивной шнековой колонны требует приложения немалых сил.
