проект
БУРЕНИЕ.РФ

Бурение с обратной промывкой

Роторный способ бурения с прямой промывкой глинистыми растворами не позволяет вскрывать водоносные пласты с сохранением фильтрационных свойств пород в призабойной зоне и не обеспечивает оптимальные режимы бурения по мере увеличения диаметров скважин.

Ухудшение фильтрационных свойств пород в прифильтровой зоне, особенно при вскрытии слабонапорных водоносных пластов, снижает дебиты и сроки эксплуатации скважин, а невозможность обеспечить оптимальные режимы бурения из-за несовершенства применяемых буровых установок, инструментов и насосов, не позволяющих достичь требуемых осевых нагрузок на забой и скорости восходящего потока промывочной жидкости, резко снижает скорости бурения. Использование для промывки воды и распадающихся растворов или бурение с последующим расширением ствола в зонах водоносных пластов, а также различные эффективные способы освоения (разглинизации) улучшают показатели бурения с прямой промывкой, однако применительно к задачам бурения скважин больших диаметров такой способ существенно уступает способу бурения с обратной промывкой.

Рис.1. Схема бурения с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции вакуум- и центробежного насосов:

1 — долото; 2 — бурильная колонна; 3 — ротор; 4 — рабочая труба; 5 — вертлюг; 6 — рукав; 7 — вакуумметр; 8 — центробежный насос; 9 — бак вакуумный; 10 — бак водяной; 11 — рукав сливной; 12 — вакуум-насос; 13 — задвижка; 14 — амбар-отстойник; 15 — буровой шлам; 16 — перемычка; 1 7 — промывочная жидкость; 18 — желоб для соединения шурфа с амбаром-отстойником

К числу факторов, определяющих высокие технико-экономические показатели бурения с обратной промывкой, относятся:

— увеличение скорости бурения в 10—15 раз по сравнению с роторным способом с прямой промывкой;

— возможность бурения скважин конечным диаметром до 1,5 м и соответственно увеличение их дебитов;

— возможность обеспечения значительных толщин гравийных обсыпок фильтров (со свободной засыпкой гравия с поверхности), исключающих пескование скважин и увеличивающих продолжительность их эксплуатации;

— предотвращение глинизации водоносных горизонтов в результате применения воды в качестве промывочной жидкости;

— возможность в процессе бурения точно определить залегание интервалов проходимых пород, поскольку шлам поступает из забоя на поверхность в строгой последовательности, непрерывно, с большой скоростью и может легко отбираться.

При бурении с обратной промывкой промывочная жидкость (в большинстве случаев используется вода) поступает на забой скважины из приемной емкости самотеком по кольцевому пространству, образуемому бурильной колонной и стенками скважины, захватывает частицы разрушенной долотом породы и через отверстие в долоте поднимается на поверхность по внутреннему сечению бурильной колонны, вновь попадает в приемную емкость, где частицы осаждаются. Далее цикл повторяется.

Подъем промывочной жидкости по бурильной колонне может осуществляться т ремя способами: всасыванием центробежным насосом с предварительным включением вакуум-насоса, эрлифтной откачкой с использованием компрессора и гидроэлеватором.

Наибольшее распространение получили два первых способа подъема промывочной жидкости.

Рис.2. Схема бурения с обратной промывкой при использовании для со здания циркуляции эрлифта:

1 — долото; 2 — смеситель; 3 — воздушные трубы; 4 — бурильная колонна; 5 — компрес сор; 6 — ротор; 7 — вертлюг; 8 — рукав; 9 — амбар-отстойник; 10 — буровой шлам; 11 — перемычка; 12 — желоб для соединения шурфа с амбаром -отстойником

При всасывающем способе (рис.1) для создаия циркуляции сначала необходимо опустить долото в шурф, заполненный жидкостью, и включением вакуум-насоса создать разрежение в ведущей трубе и вертлюге, в результате которого жидкость из шурфа через отверстие в долоте поднимается по внутреннему каналу ведущей трубы и после перетока через отводной патрубок вертлюга устремляется по подсоединенному к нему рукаву. Второй конец рукава закреплен на всасывающем патрубке центробежного насоса, который включают в момент подхода перетекающей жидкости, обеспечивая ее подсос и соответственно перекачку в приемную емкость-отстойник. Из приемной емкости-отстойника жидкость перетекает по желобу в шурф, и таким образом создается циркуляция. С включением центробежного насоса и созданием циркуляции вакуум-насос отключают, включают ротор и начинают процесс бурения.

В процессе бурения с обратной промывкой при использовании для создания циркуляции эрлифта (рис.2) воздух закачивается компрессором по трубам в смеситель, имеющийся в буровой колонне, жидкость аэрируется и поднимается на поверхность.

«Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду «, «Недра» М 1988

Источник

Технологии

Бурение скважин с обратной промывкой применяется в различных породах грунта II – IV категории по буримости для высокодебитных дренажных и водопонизительных скважин диаметром до 1400 мм и глубиной до 60 м.

Технология бурения с обратной промывкой заключается в том, что промывочная жидкость (буровой раствор) при бурении попадает в скважину не по внутренней полости бурильных труб, как это происходит при бурении с прямой промывкой, а между наружной поверхностью бурильных труб и поверхностью ствола скважины. При бурении скважин с обратной промывкой избыточное гидростатическое давление столба жидкости, постоянно находящееся в скважине, превышающее давление грунтовых вод, гарантирует устойчивость стенок скважины. Кроме того, при бурении с обратной промывкой, сохранению устойчивости способствует и значительная проходка на долото, позволяющая сократить число спускоподъемных операций, связанных с необходимостью замены долота.

Преимущества бурения с обратной промывкой:

• скважина оборудуется одной фильтровой колонной с гравийной обсыпкой и выводом ее на устье;
• увеличивается скорость бурения в 6 — 10 раз по сравнению с роторным способом с прямой промывкой;
• возможно бурение скважин максимальным диаметром до 1,4 м и, соответственно, увеличенных дебитов;
• обеспечение значительных толщин гравийных обсыпок фильтровой колонны (со свободной засыпкой гравия с поверхности), исключающих пескование скважин и увеличение срока их работы;
• предотвращение глинизации водоносных горизонтов в результате применения воды в качестве промывочной жидкости.
• вынос кусков шлама размером до 100 мм, в связи с тем, что площадь внутреннего сечения колонны бурильных труб значительно меньше площади кольцевого зазора, появляется увеличенная скорость восходящего потока по внутреннему каналу труб до 3-3,5 м/с.

Откачка промывочной жидкости из колонны бурильных труб в процессе бурения осуществляется центробежным вакуумным насосом.

На рисунке изображена схема бурения с обратной промывкой:

Источник

Технологии бурения гидрогеологических скважин

Описание технологий бурения

Специальные технологии бурения скважин на воду обусловлены необходимостью повышения производительности проходки скважин в сложных разрезах и стремлением избежать кольматации водоносных горизонтов глинистым раствором. Следует отметить следующие способы бурения.

Бурение с обратной промывкой

Бурение с обратной промывкой применяется при проходке скважин большого диаметра— от 150 до 1500 мм на глубину до 200—300 м в мягких и рыхлых породах (рис. 7.85).

Бурение с гидротранспортом керна

Бурение с использованием кольцевых пневмоударников

Бурение с использованием кольцевых пневмоударников применяют по мерзлым, трещиноватым породам и галечным отложениям. Сжатый воздух от компрессора поступает к пневмоударнику по кольцевому зазору двойной бурильной колонны.

Бурение с продувкой воздухом и газожидкостными смесями

Бурение с продувкой воздухом и газожидкостными смесями рекомендуется при проходке скважины в безводных районах, в многолетнемерзлых породах, при бурении на водоносные пласты с дебитом до 3 л/с, а также по породам, поглощающим промывочную жидкость.

Шнековое бурение

Шнековое бурение, производительное и экономичное, применяется при бурении разведочных и наблюдательных скважин в породах I—V категорий на глубину до 50—80 м. Разрушенная порода поднимается с забоя без очистного агента шнековым транспортером. Малоэффективно в вязких глинах (см. раздел «Шнековое бурение»).

Ударно-канатное бурение

Ударно-канатное бурение относится к наименее производительному способу, однако обеспечивает качественное вскрытие и опробование водоносного пласта в скважине. Успешно выполняется бурение в валунно-галечных отложениях, в породах, поглощающих промывочную жидкость, в многолетнемерзлых породах, так как ведется без промывки скважины.

Источник

Гидробурение: технология, особенности, преимущества

Собственная скважина — это один из наиболее удобных способов организации водоснабжения в отсутствии централизованных инженерных сетей. При этом следует отметить, что для бурения скважины применяется несколько технологий, различающихся сроками работ, используемым инструментом и т.д. В последние годы все более востребованным становится метод гидробурения скважин на воду. Его популярность объясняется множеством преимуществ, к числу которых можно отнести:

• отсутствие ограничений по типу грунта;
• возможность выполнения работ на ограниченной площади;
• высокую скорость бурения скважин с промывкой — до 100 метров в день;
• безопасность для участка и ландшафтного дизайна;
• оптимальную стоимость услуги.

Чтобы было понятнее, чем обуславливаются эти и другие преимущества методики, необходимо подробнее рассмотреть технологию бурения с промывкой.

Как выполняется гидробурение скважин?

Бурение с промывкой: мифы и реальность

1. Миф №1 — гидробурение подходит только для неглубоких скважин. В реальности дело обстоит с точностью до наоборот. С помощью данного метода можно бурить бытовые скважины до 250 метров (а промышленные и еще более глубокие). Но как показывает практика, необходимости в этом нет — обычно глубина бытовой скважины составляет 20-100 метров.
2. Миф №2 — цена гидробурения высока. На самом деле это не так. Данная технология, в отличие от других методов, не требует использования обсадной трубы во время бурения. Это положительно сказывается на итоговой стоимости работ. Дополнительно же стоит отметить, высокую скорость бурения, что тоже снижает цену услуги.
3. Миф №3 — гидробурение не позволяет во время увидеть водоносный слой. Если специалисты буровой компании определяют водоносный слой только по виду извлеченного грунта, то они не специалисты, а дилетанты. При наличии гидрогеологической карты, профессиональных знаний и навыков, гидробурение показывает отличные результаты.

Скважина может быть у вас уже завтра, звоните по номеру: +7 (910)-732-35-25

Источник

Бурение скважин на воду с обратной промывкой

Бурение с обратной промывкой представляет собой механический процесс разрушения горной породы, проводимый с целью образования скважины, диаметр которой составляет 300-1500 мм. Применение данного способа позволяет сделать скважины с высоким значением дебита различного типа: дренажные, добычные и водопонизительные.

Выбранный способ подходит не во всех случаях. Обойтись без бурения с обратной промывкой можно в следующих ситуациях:

• при необходимости получения скважины небольшого диаметра;
• сверление твердых пород;
• наличие в поперечном срезе зон поглощения.

Главным условием для проведения работ является соблюдение установленных условий.

Условия для бурения и технология

Ключевыми особенностями, которые необходимо соблюдать при выполнении данного технологического процесса, являются:

• водоносный горизонт на обрабатываемом участке должен находиться на расстоянии больше 3-х метров от поверхности земли;
• во время рабочего процесса в скважину должна поступать вода из ближайшего источника воды (искусственного, естественного) – водоема, накопителя, вырытой технической ямы;
• на территории около скважины должен быть сооружен отстойник, куда будет сбрасываться образованная пульпа.

Технология бурения с обратной промывкой основывается на принципе использования большого объема воды. При этом применение глинистого раствора не потребуется. Жидкость поступает на забой между стенками колодца и бурильными патрубками оборудования. Образующаяся при этом горная порода вместе с водой поднимается по трубе. Два компонента соединяются между собой, образуя пульпу. Когда смесь оказывается на поверхности, она перекачивается по резиновому шлангу в отстойник, где очищается от шлама. Из отстойника зумпфа направляется в скважину, где омывает долото и соединяется с породой, которая разбуривается.

Главное условие – горизонт воды в скважине должен быть на 3-4 см выше статического уровня подземного водного источника. Всасывание пульпы через долото в патрубки бурильной установки происходит одним из следующих методов:

• всасывание пульпы центробежным насосным оборудованием;
• абсорбция эрлифтом;
• отсасывание водоструйным насосом.

Производительность бурения в рыхлых породах будет зависеть от скорости удаления пульпы из выработки колодца. В более плотных и глинистых породах – от скорости разработки забоя путем применения долота.

Положительные стороны процесса

Преимущества обратной промывки заключаются в следующем:

• Водоносный горизонт не заполняется частичками глины, что присуще стандартной процедуре бурения с глинистым промыванием. При этом отсутствует снижение водоотдачи горизонта. Данная технология позволяет определить химический состав породы, которая выходит на поверхность.
• Нет необходимости в проведении разглинизации отверстия, что экономит время на бурение.
• За счет сооружения скважин большого диаметра возможно создание мощных гравийных обсыпок, что способствует увеличению дебита и снижению финансовых затрат на ее эксплуатацию.
• Увеличивается скорость выноса шлама за счет ускорения восходящих потоков промывочной жидкости.
• Ключевой особенностью эффективного метода будет поддержание водной отметки на уровне устья.

Оборудование для бурения

Наиболее востребованным оборудованием для обратной промывки скважин в профильных организациях, является усовершенствованная установка УРБ-3АМ. Оборудование оснащено компрессорным агрегатом ДК-9, который характеризуется такими параметрами, как рабочее давление (6 атмосфер) и производительность (9 м 3 /мин). Вертлюг установки имеет отверстия для подачи воздуха и движения пульпы.

Конструкция бурильной установки также представлена трубами длинной 3-4 м, которые соединяются между собой по фланцевому или замковому принципу, долотами, воздухопроводными трубными каналами, смесителями, рукавами из резины и ткани для транспортировки пульпы и поступления воздуха. Рабочие элементы оборудования двигаются по вращательному принципу. Начальный диаметр скважины варьируется в пределах 400-600 мм, а глубина может достигать 120 м. Характерной особенностью установки является возможность бурения прямой промывкой.

Источник