Бурение скважин роторным методом

Для качественного и комфортного обустройства загородного дома идеальным вариантом является автономное водоснабжение. Для его организации можно использовать такой метод, как роторное бурение скважин. Это – один из самых распространенных методов организации водоснабжения собственного дома или дачного участка.

Метод используется более 140 лет, так как является простым и надежным. Вращательное бурение основано на приведении в действие вращательного элемента, расположенного под землей. Роль привода выполняет электродвигатель или газотурбинное оборудование.

Состав установок

Установки, предлагающие роторный способ бурения, могут быть двух видов: смонтированными на базе какого-либо вида транспорта либо стационарными.

Стационарная установка для роторного бурения скважин

Однако и те и другие в обязательном порядке имеют:

• двигатель;
• вышку;
• ротор;
• привод;
• вертлюг;
• бурильную колонну;
• напорную магистраль;
• насос;
• систему очищения и возврата промывающей жидкости;
• оборудование для подъема.

Принцип действия установок

Роторное бурение – идеальный метод для формирования колодца или добычи воды в том случае, если в результате нужно получить возможность потребления большого количества чистой питьевой воды. Работать такая скважина должна долго и бесперебойно.

Добиться хороших результатов позволит такое гидротехническое сооружение, как роторная установка.

Схема установки для бурения

Она способна пробурить очень глубокую скважину, воды из которой хватит не только для питьевых целей полива участка, бассейна, но и для прочих бытовых нужд.

У роторного бурения скважин технология довольно проста. Вал с наконечником, представляющим собой долото, опускается в бурильную трубу. Начинается процесс вращения, и при помощи долота порода разрушается. Сам процесс вращения осуществляется при помощи гидротехнической установки.  Для того чтобы разрушенная порода покидала скважину, используется промывочный раствор. Способов его подачи два:

1. Прямая промывка.  Происходит закачивание в бурильную трубу с помощью насоса, и выдавливание наружу через затрубное пространство.
2. Обратная промывка. Все происходит противоположно прямой промывке: сначала в затрубное пространство подается промывочная жидкость, а затем при помощи насосов выкачивается вместе с породой из бурильной трубы.

Прямая промывка относительно обратной стоит недорого, что позволяет использовать этот способ владельцам загородных домов. При бурении в промышленных масштабах, например, при разработке нефтяных скважин, более рациональным, хотя и более дорогостоящим, является метод обратной промывки.

Сама очистительная система также состоит из нескольких элементов:

• желоб;
• вибросито;
• гидроциклоны.

Процесс бурения

Жидкость, подаваемая при использовании метода роторного бурения скважин под большим напором, размывает под долотом грунт, выносит его на поверхность. Там жидкость поступает на очистительные сооружения. Различные фильтры, в том числе вибросито, освобождают жидкость от породы, и вода снова заливается в систему.

Для разных пород могут быть использованы различные типы промывочных жидкостей: чистая вода при работе со скалистой породой или раствор воды с глиной для рыхлого грунта. В отдельных случаях возможен продув скважины сжатым воздухом.

Сама установка для роторного способа бурения скважин представляет собой вышку, к которой прикреплено подъемное оборудование и другие технические приспособления. В стволе вышки, который переходит в скважину, находится бурильная колонна, приводимая в действие при помощи разных типов двигателей: электрических, внутреннего сгорания, двигателя транспортного средства, ставшего основой для роторной установки.

Вращение бурильной трубы передается на долото, для изготовления которого применяют алмазные, композитные или твердосплавные материалы. Кромка долота может быть либо режущей, либо с зазубринами. Это зависит от характера породы.

Обсадные трубы

Пробуренная скважина – это половина дела. Необходимо произвести укрепление, так как грунт может обвалиться, и все придется начинать заново. Чтобы не произошло обрушения забоя, во время перерыва происходит установка обсадной колонны. Она препятствует проникновению грунта в воду впоследствии и осыпанию стенок скважины.

Ставят обсадную колонну на глубине с 30 до 600 метров. При бурении нефтяной скважины обсадная конструкция должна быть установлена как можно ближе к поверхности земли.

Плюсы и минусы

Роторное бурение скважин на воду – очень распространенный вариант действий в случае необходимости получения доступа к живительной влаге.  У этого метода перед остальными есть ряд преимуществ:

• высокая скорость процесса;
• возможность работы с разными видами грунта за счет использования долота с теми или иными гранями, изготовленного из подходящего по жесткости материала;
• небольшой размер установки и в некоторых случаях ее мобильность.

Есть у метода и недостатки, скорее определенные ограничения.

В некоторых случаях нужно быть внимательными и помнить, что:

• твердые объекты на пути пролегания скважины – помеха при отсутствии специального оборудования, которое поможет разрушить породу;
• в зимнее время работа роторной установки невозможна, так как грунт промерзает достаточно глубоко, а промывочная жидкость может застыть;
• мощность установки зависит от ротора, который очень уязвим.