Роторное бурение скважин – популярное решение для скважирования, востребованное в сфере создания автономных систем водообеспечения. А, помимо того, в разведочных работах и разработке месторождений нефти или природного газа. Эта методика базируется на задействовании силы вращательных движений детали буровой конструкции. В ходе вращения данная деталь, углубляясь, выводит грунт из проёма наружу. Разработка скважин при этом выполняется без воздействия осевой силы привода. Забой промывается водой или особым составом. Роторный способ скважирования востребован уже почти полтораста лет.
Чтобы заказать роторное бурение скважин — позвоните по телефону +7 495 205-205-2
Роторное бурение скважин: технология
Разработка скважины роторным способом выполняется путём введения в работу бурильной колонны, которая размеренно погружается в почву. По мере погружения в грунт происходит удлинение колонны путём присоединения труб. По окончании буровых работ колонна выводится специальной подъёмной техникой, подвергаясь постепенной разборке в ходе подъёма. Так выполняется роторное бурение скважин, технология которого содержит пять стадий:
- На первом этапе буровых работ выбор делается в пользу долота крупного диаметра, способного создать нужную нагрузку по вертикали. Роторный двигатель запускает его.
- По завершении начальной стадии буровых работ, колонна поднимается, а в проём опускается труба для обсадки её стенок.
- Зазор цементируется по окружности.
- После застывания цементирующего состава в скважинный проём погружается долото меньшего диаметра, и буровые работы возобновляются.
- При обнаружении аквифера в проём опускается труба с отверстиями в стенках у основания.
Скорость вращательных движений, интенсивность промывки, специфика оборудования зависят от глубины погружения и физико-химических параметров почвы. Для скважирования лёгких грунтов задействуются самые высокие скоростные установки и быстрая закачка состава для промывки. В скалистых почвах установки занижаются.
Бурение скважин вращательным роторным способом двух видов
Виды вращательного бурения роторного типа выделяют, ориентируясь на направление хода жидкости по стволу скважинного проёма. На сегодняшнее время выделяются два вида роторного бурения:
- с промывкой прямого тока;
- с промывкой обратного тока.
Суть буровых работ с промывкой прямого тока состоит в следующем: состав для промывки выходит из отстойника и направляется силой действия насосного оборудования по бурильным трубам ко дну скважинного проёма. После этого вода с включениями дроблёной породы по промежутку между трубами и стенками подтягивается к верхнему выходу скважины, а впоследствии возвращается в отстойник, где выполняется её фильтрация. Основной плюс роторного бурения с прямым водотоком – его экономичность. Это обстоятельство обуславливает его повсеместное применение для организации водоскважин в условиях частных владений.
При промывке обратного тока состав для промывки перенаправляется из отстойника в полость проёма, а затем в затрубный зазор и ко дну скважинного ствола. Со дна состав вместе с включениями породы продвигается в бурильную колонну и движется к отстойнику. В промывке обратного тока применяется только вода без примесей. Такое бурение скважин вращательным роторным способом даёт возможность задействовать технику на высоких скоростных установках. При этом сокращается расход труб для обсадки. Промывка обратного тока позволяет организовывать скважины крупных диаметров. Фильтры обсыпаются с помощью песка или гравия. Главное достоинство технологии – высокоуровневый дебит скважины, однако бурение с промывкой обратного тока обойдётся несколько дороже прямого метода из-за потребности в использовании высокотехнологичного оборудования.
Какие преимущества имеет роторный способ бурения скважин?
В обстоятельствах, когда имеется потребность в получении значительных объёмов чистой воды для питьевых нужд, для придания более высокой эффективности гидротехнической конструкции применяется роторный способ бурения скважин. В качестве центральных достоинств данного способа по сравнению с прочими методиками выделяются:
- высокий дебит водоскважины, реализующий добычу огромных объёмов воды для питья;
- долгий срок эксплуатации самой скважины и гидротехнической конструкции;
- стабильность поступления воды без ухудшения работы техники;
- отличное качество получаемой воды, что делает её пригодной даже для питья.
Роторное бурение даёт возможность обустроить гидротехническую конструкцию с огромным дебитом, благодаря чему объёмы воды из водоскважины покрывают множество нужд бытового и технического характера: водообеспечение дома, полив грядок, заполнение бассейнов и самодельных прудов и пр.
Роторное бурение скважин: сложности и ограничения
За счёт большого скоростного потенциала буровых процессов роторная методика позволяет в сравнительно короткие сроки обустроить скважину глубже 10 км в самых разных почвах. Усложнить ход процесса может пласт с вкраплениями больших камней, способными препятствовать продвижению бурильной колонны, или рыхлые почвы, быстро впитывающие раствор для промывки.
Зимой на применение технологии накладываются ограничения из-за опасности застывания состава, используемого в промывочных работах. Вращательное роторное бурение скважин трудно осуществимо в засушливых местностях с бедными на глину почвами. При применении некачественного глинистого раствора для промывочных работ существует риск забивки аквифера, из-за чего потребуется дальнейшая промывка водой. Справиться с породами рыхлой структуры помогает метод промывки обратного тока, при котором вода движется по трубе и впитывается у дна скважинного проёма. Очищение жидкости выполняется при этом в отстойниках.
Где применяется вращательное роторное бурение скважин?
Роторное бурение первоначально было использовано в Соединённых Штатах Америки в конце 19 в. С тех пор данная методика стала гораздо более результативной. Произошла модернизация установок для дробления породы, были разработаны новые растворы для промывки забоя. Технология также претерпела крупные изменения, что определило её более широкое распространение в области скважирования, чем канатно-ударного способа. Перед запуском буровых работ подробно исследуется почва. Бурение роторного типа обычно выполняется на местностях, геолого-гидрогеологические параметры которых хорошо исследованы.
За последние десять лет область применения роторного бурения стала намного шире. Это произошло по причине изобретения и введения в эксплуатацию новых моделей долот, появления более мощного компрессорного оборудования и задействования сжатого воздуха для освобождения скважинного проёма от пылевого осадка после промывочных работ. Современная роторная технология бурения демонстрирует повышенную результативность и простоту использования. Она реализует скважирование в разведочных целях, разработки нефтяных скважин. Компактные габариты технических установок сделали роторное бурение популярным методом обустройства скважин под автономные системы водообеспечения в частных домовладениях и на дачных участках.
В качестве подготовки к буровым работам проводится изучение параметров почвы. В ходе работ задействуется специально предназначенная для буровых работ стационарная или передвижная техника, среди элементов которой представлены вышки, моторы, роторные элементы, колонны для буровых работ, насосное оборудование, системы фильтров и др. Одно из главных отличий роторного бурения – осуществление промывки скважинного проёма посредством воды или глинистого состава. Выбор способа промывки ориентирован на габариты и специфику эксплуатации скважины. Благодаря очевидным преимуществам вращательное роторное бурение на сегодняшний день – наиболее оптимальный способ скважирования или создания колодцев. Несмотря на возможные сложности, данная методика по сей день остаётся более приемлемой, чем канатно-ударный метод бурения.
