Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Dispozitivul sondei de apă este asociat cu utilizarea diferitelor metode de foraj. Solurile solide și saturate cu apă sunt îndepărtate cu ajutorul zhelonka. Pentru forarea în formațiuni de lut și roci, se folosesc metode de forare bazate pe principii rotaționale și vibraționale.

Lucrarea implică mecanisme care permit dezvoltarea solurilor de diferite tipuri și la diferite adâncimi. Vă vom spune cum să alegeți tehnologia optimă de găurire care vă permite să treceți rapid și fără probleme prin dezvoltarea dispozitivului de admisie a apei.

Pentru o reprezentare vizuală a informațiilor pe care le-am propus, textul este completat cu diagrame utile, clipuri video și tutoriale video.

Tipuri de metode de foraj

Anterior, forarea acviferelor pentru uz personal a fost efectuată în principal manual. A fost un proces consumator de timp și de lungă durată, astfel încât nu fiecare proprietar sau vilă a site-ului să se poată lauda cu propria sa sursă de alimentare cu apă.

Treptat, forajul mecanizat a forțat metode manuale datorită ușurinței considerabile și accelerării procesului.

Astăzi, practic toate sondele de acvifer sunt perforate într-un mod mecanizat, care se bazează pe distrugerea solului, alimentându-l la suprafață în două moduri: uscat, când solul este îndepărtat din puț cu ajutorul mecanismelor și hidraulic, atunci când este spălat cu apă furnizată sub presiune sau alimentare gravitațională.

Există trei moduri principale de foraj mecanic:

  • Rotational (solul este dezvoltat prin rotație).
  • Șoc (bursele distrug terenul cu lovituri).
  • Vibrația (solul este dezvoltat prin vibrații de înaltă frecvență).

Metoda de rotație este considerată cea mai performantă, de 3-5 ori mai eficientă în șoc și cu vibrații de 5-10. În plus, metoda rotațională este cea mai ieftină și mai accesibilă, adesea utilizată ca principală metodă de foraj manual.

Metodele de rotație mecanică a forării sondei de apă au înlocuit metodele ineficiente manual.

La rândul său, metoda de foraj rotativ, utilizată pe scară largă pentru construirea de puțuri de apă, este împărțită în patru tipuri principale de foraj:

  • carotaj;
  • sfredel;
  • cablu de șoc;
  • Rotary.

Fiecare tip de foraj rotativ are propriile caracteristici și este realizat de echipamente special proiectate. Luați în considerare aceste tipuri de foraj în mai multe detalii, determinați ce diferențe și ce metodă ar trebui aplicată în fiecare caz.

Specificul forajului de bază

Gaura de foraj este o metodă mecanică de rotație, în implementarea căreia se extrage argilă sau nisip dens dens sub forma unui miez cilindric. Exercițiul de bază este o țeavă de metal groasă cu pereți groși.

În partea de sus a burghiului este un dispozitiv pentru atașarea tijelor necesare pentru creșterea șirului de foraj. Mai jos este o coroană, tipul căruia este selectat în funcție de categoria de sol care urmează a fi forată.

În timpul forării miezului, distrugerea stâncii este condusă de o conductă tubulară cu o talpă echipată cu o coroană de tăiere Proiectilul efectuează o mișcare de rotație-translație: taie solul cu o coroană, adâncește și ține stânca prinsă în cavitatea conductei O cochilie cu o stâncă capturată de aceasta este extrasă la suprafață și eliberată de pământ prin atingerea unui șaibă de-a lungul pereților conductei. Proba de foraj este utilizată pentru penetrarea rocilor coezive din lut: pământ de nisip cu argilă, argilă. Un astfel de burghiu nu conține nisipuri libere, nisipuri saturate cu apă, pietriș, pietricele etc.

Atunci când penetrează metoda de bază, solul este distrus de o coroană inelară. Partea interioară a miezului este păstrată într-o formă ne-distrusă. Pentru a facilita procesul de foraj pe pământuri solide și semi-solide, argile și roci, în partea de jos se introduce un fluid de spălare.

În timpul forajului de bază, solul nu este distrus, ci "forat" de o coroană și este capturat de conducta de bază. Piatra perforată este extrasă la suprafață sub forma unui miez - o coloană cilindrică monolitară de piatră.

Nămolurile de pe fața se îndepărtează uneori prin spălare - forțând o cantitate mare de apă în cilindru. Cel mai adesea, spălarea se înlocuiește cu purjarea cu aer comprimat furnizat de compresor în interiorul țevii. Acest tip de foraj permite forarea puțurilor până la o adâncime de 1000 metri și un diametru de 8 până la 20 cm.

Măcinarea mecanică a miezului este realizată prin instalații de foraj tip ZIF, UGB, UKB montate pe KAMAZ, KRAZ, tractoare de derapare etc. În versiunea pentru găurire manuală, tubul de bază este scurtat, numit un clopot sau un geam. Cu ultimul obiect de utilizare inversat, conducta de bază este similară din punct de vedere structural.

Corecția este utilizată în următoarele cazuri:

  • explorarea geologică a mineralelor;
  • sonda exploratorie;
  • dispozitivul fântânilor cu apă de orice adâncime, inclusiv puțurile fără filtrare din roci.

Pentru construirea de puțuri de apă private, în unele cazuri metoda de bază este folosită înainte de a începe forarea prin burghiu sau rotație, îndeplinind în același timp un rol de explorare și pregătire.

În dispozitivul puțurilor private, găurile de bază sunt utilizate în combinație cu un cablu de șoc. Straturile de argilă sunt conducta de bază. Nisipul pierdut, pietrișul și pietricelele cu agregat de nisip, care nu rămân în țeava de bază, sunt extrase din trunchi prin zonare.

Din punct de vedere al eficienței, metoda de bază este oarecum inferioară metodei de găurire a găurilor de apă. Auger este forat mai repede, dar nu eliberează complet cilindrul de pe roca forată. Ele sunt rareori folosite în perechi. Și dacă vine vorba, atunci arborele trece de primii câțiva metri.

Coroanele nu distrug pământul, ci îl taie cu grijă în jurul perimetrului, formând "coloane" - miezuri, studiind pe care le puteți face o secțiune hidrologică a sitului

Utilaje și unelte folosite

Următoarele unelte sunt utilizate pentru forarea miezului:

  • burghie de diamant sau alte materiale din aliaj dur (otel, tungsten, va castiga);
  • tub de bază;
  • țeavă pentru îndepărtarea nămolului;
  • tije necesare pentru a extinde șirul de foraj;
  • cuple, adaptoare între țevi, garnituri de etanșare.

Atunci când găuriți în roci, coroana se uzează rapid și trebuie înlocuită. Materialul coroanei este costisitor și poate rezista la încărcături enorme; opțiunile de găurire cu diamant sunt cele mai frecvente.

Toate uneltele utilizate în procesul de foraj trebuie să respecte alinierea, adică să fie exact aliniată cu axa de foraj.

Tehnologia de foraj central

Caracteristica principală a găurii de bază este trecerea rocii cu conservarea completă în conducta de bază. Ie în timpul funcționării echipamentului de foraj, coroana într-un inel distruge solul, care în timp ce pătrunde, este împins în conducta de bază și ținut în ea datorită densității proprii.

Când scoateți conducta plină din arbore, este eliberată de miez prin atingerea cu un ciocan de sanie.

Procesul de foraj central pe bază de faze este următorul:

  • burghiul este conectat la tubul de bază;
  • tubul de coloană este conectat la tije, care cresc pe măsură ce se aprofundează;
  • tija superioară este fixată în mașina de găurit;
  • mașina de găurit rotește șirul de foraj și "înșurubează" treptat în sol;
  • tubul de bază este umplut treptat cu un miez înfundat în cavitate;
  • după penetrarea a 50-70 cm, șirul de foraj este scos la suprafață, tijele sunt deconectate la rândul lor, până când conducta de bază este îndepărtată;
  • conducta este eliberată de butași de foraj;
  • proiectilul golit este din nou coborât până la fund, mărind șirul de foraj cu tije.

Acțiunile se efectuează în ordinea descrisă până când fântâna dezvăluie acviferul și se adâncește la 50 cm în roca impermeabilă de dedesubt.

Dacă fixarea acviferului superior nu este scopul penetrării, atunci straturile superioare pot fi forate cu spălare. În acest caz, pompa vinde soluția de spălare prin intermediul unui furtun în interiorul conductelor. Apoi soluția preia solul dezvoltat la suprafață.

Dacă scopul dispozitivului sondei nu este un acvifer în sedimente nisipoase, forarea poate fi efectuată cu spălare până la atingerea pietrelor.

Beneficiile și dezavantajele grave

În comparație cu metoda șocului prin cablu și prin metoda rotativă de foraj mecanic, forarea miezului este realizată destul de rapid, reducând semnificativ timpul de lucru. Principalul său dezavantaj este imposibilitatea de a ridica solurile desprinse și pietricelele saturate cu apă. Trecând încet pe roci, este necesară o daltă pentru bolovani.

Avantajele forajului de bază includ:

  • performanțe ridicate și capacitatea de a fora puțuri cu o adâncime de peste 100 m;
  • reducerea sarcinilor pe echipamentele de foraj datorită distrugerii stâncilor de lut, comparabile cu tăierea acestora;
  • posibilitatea utilizării unei platforme mobile de dimensiuni compacte.

Coreea de foraj este una dintre cele mai rapide metode pentru dezvoltarea proceselor de admisie a apei. O gaură în nisip cu utilizarea sa poate fi terminată într-o zi lucrătoare. Admisia manuală de apă durează mult mai mult.

Caracteristicile forajului cu burghiu

Acest tip de foraj astăzi este cel mai des folosit atunci când se construiesc acvifere în ferme private. O caracteristică specială a forajului cu burghiu este aceea că piatra dezvoltată este complet îndepărtată de la gaura puțului fără echipament suplimentar. Metoda seamănă cu înșurubarea, permite găurirea la adâncime și, în același timp, îndepărtarea solului inutil.

Uneltele utilizate pentru găurire se numește șurub. Este o bară metalică cu lame. Înșurubând în pământ, șnecul distruge stânca, care rămâne pe lamele sale. Datorită designului specific al șurubului, este imposibil să eliberați complet fața de lamă. Prin urmare, este utilizat în principal pentru penetrarea straturilor superioare.

Augerul de găurit este o metodă rapidă și ieftină, care nu necesită un rezervor de lichid de spălare.

Forarea cu ajutorul unui șurub nu necesită mari eforturi și costuri financiare, prin urmare domeniul de aplicare al acestei metode este suficient de larg: sondele de explorare, amplasarea de comunicații, puțurile plictisite și găurirea parțială a apei.

Acum se folosește în mod activ pentru dispozitivul fântânilor abisinice, pentru a nu umple complet acul în solul dens și facilitează ușor procesul de scufundare a trunchiului în piatra distrusă anterior.

Metoda este potrivită pentru dezvoltarea puțurilor de apă cu o adâncime de până la 30 m pe soluri moi și solide și până la 20 m pe suprafețe dense. După penetrarea cu șnec și instalarea carcasei, gaura de sondă trebuie să fie curățată de roca neextracționată de carcase.

Șnecul nu este potrivit pentru a lucra în roci! Se utilizează pentru găurirea parțială a puțurilor de până la 120 m, în timp ce această metodă este combinată cu altele: rotativ, cablu de șoc, miez.

Șurubul - unealta de găurit, rememorând structura șurubului. Îngropat de un șurub, înșurubându-l în pământ Auger drilling - cea mai rapidă metodă de excavare. Cu toate acestea, burul nu este destinat să capteze și să dețină rock. Șurubul este utilizat pentru găurirea puțurilor de orice dimensiune și scop, adesea folosite în dezvoltarea manuală a puțurilor Minusul de foraj cu un șurub este acela că, după șnec, cilindrul trebuie să fie curățat cu o veveriță, adică dublă gaură

Echipamente și instrumente implicate

Găurirea cu burghiu este efectuată de o instalație de foraj, al cărei element principal este un instrument de foraj cu șurub, din metal de înaltă rezistență. Sârma de găurire se înmulțește cu adânci de dimensiuni egale.

Sunt incluse în mod obișnuit biții de zăpadă, necesari pentru trecerea rocilor în vrac, precum și biți cu capete rotunde sau conice, folosite pentru a dezvolta roci solide.

O platformă de foraj bazată pe o mașină echipată cu un motor puternic este cea mai bună opțiune pentru găurirea în locații greu accesibile și îndepărtate

Cele mai moderne platforme de foraj sunt echipate cu cavități goale, echipate cu încuietori reversibile, care nu permit mișcarea sculei în direcția opusă.

Părțile de tăiere ale șurubului în timpul procesului de forare sunt răcite de solul dezvoltat, iar roca dezvoltată se ridică în sus în spirale. Acest lucru permite o foraj non-stop, reducând în mod semnificativ timpul și costurile de energie pentru crearea unui fund de acvifer.

Tehnica de foraj a șuruburilor

După finalizarea penetrării, a cărui adâncime este de 1, 5-2, 0 m, șnecul este îndepărtat și carcasa este instalată în puț. Diametrul găurii de apă forate cu un șurub este de 50-200 mm și depinde de dimensiunea sculei folosite.

Colapsul peretelui de foraj previne carcasa. Acest lucru este deosebit de important pentru solurile pierdute, astfel încât drillers au o regulă: de a utiliza burghie cu lame localizate la un unghi de 30-60º atunci când se scufundă spumă și spumă, și unelte cu lame la un unghi de 90 ° atunci când foraj nisip dens.

Cu o înclinație mai mică a virajelor bobinei de arbore, mai multă lamă disjunctivă aduce la suprafața șnecului.

Găurile cu burghie nu necesită utilizarea fluidului de spălare, iar roca dezvoltată de bit este adusă la suprafață pe lamele sculei

Argumente pro și contra

Metoda de găurire a burghiului vă permite să faceți puțurile dispozitivului cât mai repede posibil, cu condiția ca dimensiunile șurubului și unghiul de înclinare al bitilor să fie selectate corect.

Avantajele forajului cu burghiu includ:

  • solul se ridică imediat la suprafață în timpul forării;
  • viteza mare de adâncire în pământ fără opriri tehnologice;
  • nu este necesară spălarea puțului de foraj;
  • în interiorul casei (în subsol) pot fi forate instalări cu șurub compact sau șnec manual;
  • nu este nevoie să ridicați prima legătură la suprafață și să dezasamblați / asamblați șirul de foraj ca în metoda coloanei.

Principalul dezavantaj al forajului cu burghiu poate fi considerat imposibilitatea de a lucra pe soluri dese și foarte dure, dar în același timp șnecul este un instrument ideal pentru găurirea în soluri argiloase, argiloase și nisipoase și argile moi.

Un alt dezavantaj care limitează utilizarea șnecului pentru instalarea puțurilor cu apă este necesitatea utilizării unei metode de șoc prin cablu pentru curățarea trunchiului de la roca laminată.

Asimetrul de tip similar - bobina este utilizat pe scară largă în foraj manual. De asemenea, distruge stânca și o blochează cu lobii să o extragă în sus.

Caracteristicile forajului rotativ

Forajul rotativ este o metodă de găurire cu vibrație rotativă, în care distrugerea solului se realizează cu ajutorul unui dalte care este pus în mișcare în partea inferioară a puțului de pe rotorul dispozitivului de foraj. Rotorul se rotește de la un motor de mașină sau de la un motor electric instalat separat printr-un arbore de antrenare.

Pământul dezvoltat este spălat din puțul sondei prin metoda directă sau a spălării spate. Soluția de spălare poate fi furnizată atât prin stația de gravitație, cât și prin stația de pompare.

Cele mai multe sonde arteziene sunt forate prin metoda rotativă de găurit: folosind un burghiu, rotit de un rotor, urmat de spălarea puțului și a carcasei de fixare

Forajul rotativ este folosit pentru a dezvolta soluri stancoase și semi-stâncoase atunci când se instalează puțuri adânci de până la 150 m. O instalație de foraj rotativă cu daltă selectată corect și conducte de foraj grele se descurcă bine cu formațiunile de rocă.

Specialiștii de forare recomandă utilizarea acestei metode de găurire în următoarele condiții:

  1. Secțiunea hidrogeologică a sitului a fost studiată destul de bine. Se știe că roca trebuie să fie forată. Nivelul de apariție a acviferului în roca de bază este cunoscut.
  2. Apa subterană are o presiune caracteristică pentru puțurile arteziene.
  3. Există posibilitatea unei livrări neîntrerupte a apei industriale pentru spălarea puțului.

În regiunile sudice, forajul rotativ poate fi realizat pe tot parcursul anului, iar în climatul nordic, aplicarea acestei metode este limitată datorită posibilității de înghețare a lichidului de spălare.

Utilaje și unelte aplicate

Forajul rotativ al acviferelor se efectuează folosind un cadru sau un turn de zăbrele, pe care se află echipamentele de ridicare și alte elemente ale platformei de foraj. Turnul face posibilă ridicarea și micșorarea șirurilor de foraj în puț.

Structura dispozitivului de foraj rotativ include:

  • cadru sau turn de zăbrele;
  • motor condus;
  • rotor și șir de foraj;
  • echipament de pompare și sistem de curățare cu lichid de spălare;
  • echipamente de ridicare, presiune, rotire, etanșări de ulei etc.

În instalațiile autopropulsate, motorul vehiculului pe baza căruia se află complexul de foraj este utilizat ca motor. În acest caz, puterea motorului este reglată de viteza sculei de foraj.

Ca sursă de energie pentru o instalație de găurit rotativă poate fi un motor electric staționar sau mobil, un motor de mașină, generatoare

Rotorul, cu ajutorul unui dispozitiv de transmisie, transmite rotația conductei de acționare, care la rândul său îl raportează instrumentului principal de foraj - daltă. Bitul poate avea o formă diferită și este realizat din materiale cu rezistență ridicată: compozite, oțel cu acoperire cu diamant etc.

Pentru fiecare tip de sol, este selectată o dimensiune și o formă specială a bitului, asigurând astfel o eficiență ridicată și o rată de penetrare.

Auger - cel mai potrivit burghiu pentru foraj manual. Mașină manuală cu un proiectil cu șurub, puteți merge bine până la 10-12 m Șurubul este înșurubat progresiv în pământ, lama se execută pe lamele proiectilului. Simultan cu scufundarea, se creează o casare. Pentru a crește înălțimea șirului de foraj, se folosesc tije care sunt conectate una la alta prin cuplaje filetate. Carcasa este selectată în funcție de diametrul șurubului. Manuale, acestea sunt de obicei forate cu un burghiu îngust, în care este instalată o coloană de țeavă AIV. Pentru pompare folosiți o pompă de suprafață manuală sau electrică

Particularitatea tehnologiei rotative

Forajul rotativ al puțurilor de apă se desfășoară în trei etape:

  1. Distrugerea stâncii cu dalta.
  2. Îndepărtarea rocii distruse la suprafață prin curgerea apei injectate.
  3. Consolidarea pereților carcasei puțurilor.

Îndepărtarea solului distrus se efectuează prin spălare inversă sau directă. Alegerea metodei de spălare depinde de condițiile specifice: adâncimea puțului, tipul de sol, prezența volumului necesar de apă de spălare.

De regulă, tehnologia directă de foraj la spălare este utilizată în fermele private, care include următorii pași:

  • pătrunderea în sol a unui daltă cu diametru mare;
  • rotația bitului sub influența rotorului;
  • instalarea țevilor de foraj și instalarea țevilor ponderate între acestea și bit;
  • eliminarea deșeurilor de sol cu presiune lichidă cu ajutorul unei pompe;
  • instalarea carcasei pentru a preveni stropirea solului în interiorul puțului;
  • foraj cu dălți de diametru mai mic și repetarea întregului ciclu.

În timpul spălării prin spălare, solul este realizat din fantă prin țevile șirului de foraj, iar fluidul de spălare este turnat între pereții puțului și țevile.

Apa curge prin gravitație într-un rezervor pregătit anterior, unde este curățat de sol și nămol și a revenit la șirul de foraj pentru o nouă porțiune de rocă sterilă.

În anumite cazuri, atunci când se efectuează forarea rotativă, nu se utilizează spălarea directă sau spate, ci aerul suflat sub presiune creat prin intermediul unui compresor.

Avantajele și dezavantajele forajului rotativ

Principalul avantaj al metodei rotative este capacitatea de a fora puțuri adânci cu admisie de apă în calcar fracturat.

În plus, această metodă de găurire are următoarele avantaje:

  • de înaltă calitate a deschiderii acviferului în roca de bază;
  • posibilitatea dispozitivului unei puțuri cu diametru mare de până la 200 cm;
  • viteza mare de foraj, costuri reduse de energie.

Un dezavantaj semnificativ al forajului rotativ poate fi numit necesitatea de a organiza spălarea puțului.

Ce metode de foraj să alegeți?

Toate metodele considerate de foraj mecanic sunt utilizate pe scară largă pentru instalarea puțurilor cu apă.

Rezumând, putem spune că:

  1. Este recomandabil să se utilizeze găurirea cu jet de foraj pentru pătrunderea în solurile din argilă din plastic. Metoda de coloană este potrivită pentru instalarea majorității aporturilor de apă, dacă este necesar, utilizată în perechi cu un cablu de șoc.
  2. Găurirea cu burghie în termeni de aplicare este similară cu metoda de bază. Se deosebeste de aceasta prin curatarea slaba a cilindrului, necesita folosirea obligatorie a namolului sau spalarea pe timp indelungat a sondei inainte de operare.
  3. Găurile rotative sunt cea mai bună opțiune pentru găurirea puțurilor în soluri stâncoase.

Costul dezvoltării unui puț care utilizează una sau altă metodă de foraj depinde în mare măsură de echipamentul utilizat, precum și de categoriile de roci acoperite de foraj.

Metoda adecvată de găurire a unui puț va ajuta nu numai la reducerea timpului petrecut în foraj, ci și la exploatarea fără probleme a sursei de apă în viitor

Puteți citi despre cum să faceți o mașină de foraj în alt articol popular pe site-ul nostru.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul # 1. Demonstrarea principiului forajului central clasic cu extracția miezului cu presiune a apei:

Video # 2. Caracteristici de foraj cu șurub:

Video # 3. Pregătirea de miez cu spălarea fundului și instalarea unei carcase duble, a cărei parte exterioară este realizată din țevi din oțel, polimer intern:

Forarea unui acvifer este un proces consumator de timp. Din corectitudinea metodei de foraj alese depinde nu numai viteza sursei de apă independente de dispozitiv, ci și costurile financiare.

Primul lucru pe care ar trebui să-l acordați atenție atunci când alegeți o metodă de forare este tipul de sol și adâncimea acviferului. Pe baza acestor parametri, puteți alege cea mai bună opțiune care vă va permite să vă descurcați rapid și ieftin.

Doriți să împărtășiți istoricul forării unui puț pe site-ul dvs. sau informații utile cu privire la subiectul articolului? Vă rugăm să lăsați comentarii în blocul de mai jos. Aici puteți pune o întrebare sau puteți indica puncte controversate în text.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Sfaturi utile