Шнековое бурение скважин — технология шнекового бурения скважин.
Шнековый метод бурения — один из видов проведения буровых работ, который применяется для бурения неглубоких скважин на песок.
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.
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.
Шнековое бурение скважин технология
Считается, что шнековое бурение является самым дешевым и простым методом бурения скважин. И действительно, бурение шнековым методом отличается высокой скоростью проходки (до 100-300 м за смену).
Оглавление
- 1 Где применяется шнековое бурение
- 2 Технология шнекового бурения
- 3 Плюсы
- 4 Минусы
Если совсем просто объяснять принцип работы шнекового бурения, можно вспомнить ледовый бур, которым зимой пользуются рыбаки для того чтобы сделать лунку.
Ледовый бур устанавливается вертикально и за счет вращения и нажима врезается в лёд.
Если же говорить о технологии, то бурение скважины в теории не сильно сложнее.
Где применяется шнековое бурение
Шнековое бурение применяется в основном при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологической съемке, разведки полезных ископаемых, картировании и т.п. популярно при бурении скважин на воду.
Глубина скважины, обычно до 50 метров, но в зависимости от грунтов может составлять до 100-120 метров.
Диаметр бурения шнеками, обычно от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях, для неглубоких скважин, используются шнеки диаметром 1500 мм и более.
Технология шнекового бурения
Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).
Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.
Слева направо: Лопастной бур; Долото двухлопастное; Долото трехлопастное.
Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.
Шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.
Шнековое бурение
Шнек подбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема. Это важно т.к. в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры.
Нагрев происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.
Буровые шнеки диаметром до 100 мм имеют частоту вращения в среднем 200-500 об./мин., при диаметре 150-200 мм – в среднем 100-200 об./мин.
Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.
Плюсы
Непрерывный процесс подъема грунта на поверхность;
Шнековая колонна не требует подъема во время бурения;
Высокая скорость углубления (До 100-300 метров за смену).
Минусы
Необходимо быстрое вращение большой и тяжелой шнековой колонны, следовательно, буровая установка должна быть мощной;
Относительно небольшая глубина бурения, обычно до 50 метров;
При попадании на валун дальнейшая проходка может стать проблемой, скорее всего бурить придётся рядом;
Бурение в породах высокой твердости невозможно;
В липких и вязких грунтах возможно налипание.
Введение в шнековое бурение
Шнековое бурение восходит к 250 г. до н.э., когда Архимед изобрел первый известный шнек, перемещавший воду вверх по склону. Хотя бурение появилось позже, ясно, что это одна из древнейших технологий в мире, но это не значит, что вы знаете, как она работает.
Если все, что вы знаете об Архимеде и шнеках, является смутным воспоминанием (или вы вообще ничего не помните), ничего страшного — в этом блоге мы дадим вам обзор шнекового бурения.
В шнековом бурении используется буровое долото, очень похожее на шнек — оно сделано из стального корпуса с изогнутыми лопастями, которые вращаются, когда буровая головка буровой установки оказывает давление, чтобы продвинуть долото дальше в землю. Вращение скребков важно, потому что оно механически перемещает материал на поверхность.
Шнеки могут быть установлены на различных машинах или грузовиках и бывают разной длины и диаметра — от 2 до 18 дюймов.
КОГДА ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ?
Шнековая технология чрезвычайно универсальна и может использоваться в экологических, геотехнических, дренажных и строительных проектах. Чаще всего его используют для бурения почвы, установки колодцев, сбора подземных вод (как и мечтал Архимед!) и сбора геологических данных.
Бур отлично подходит для геологических работ, содержащих песок, гравий, глину или городскую насыпь. Это также хороший выбор, когда необходима глубокая скважина — многие другие методы не могут обеспечить ту же глубину, что и шнековый бур.
КАКОВЫ ПЛЮСЫ И ПРОТИВ ШНЕКОВОГО БУРЕНИЯ?
Шнековое бурение имеет много преимуществ:
- Возможность глубокого бурения.
- Буровые растворы не требуются при использовании шнековой технологии (что обеспечивает более чистый образец для экологических проектов).
- Существует широкий диапазон диаметров сверления.
- Его можно установить и использовать практически на любой буровой установке или грузовике.
- Это экономичная технология.
Но, как и у любого метода бурения, у него есть недостатки:
- Он имеет ограниченные возможности в тяжелых городских засыпках (таких как бетон, кирпич и дерево) и плотной почве.
- Эта технология может привести к большему количеству отходов, чем другие методы бурения, которые потребуют утилизации.
КАК УЗНАТЬ, ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ AUGER ЛУЧШИМ ВАРИАНТОМ ДЛЯ МОЕГО ПРОЕКТА?
После того, как вы ознакомитесь с геологическими данными по району и получите предварительный объем работ, вы захотите обсудить свой проект с опытным подрядчиком по бурению. В идеале вы должны поговорить с тем, кто предлагает несколько технологий бурения, чтобы получить независимое от технологии мнение. Этот человек должен сэкономить ваше время, поскольку он или она может выявить потенциальные проблемы бурения на этапе планирования, что позволит вам решить их заранее.
РЕСУРСЫ И МЕСТА ДЛЯ ШНЕКОВОГО БУРЕНИЯ
- Национальные офисы
- Услуги шнекового бурения
- Преимущества шнекового бурения с полым штоком
Любимый метод сверления Архимеда — одна из старейших технологий, но она все еще используется по уважительной причине. Если вы хотите поговорить с кем-нибудь об использовании шнека в вашем следующем проекте, сообщите нам об этом.
ЗАПРОС ПРЕДЛОЖЕНИЯ >>
Если вам нужен обзор технологий бурения, используемых в экологических и геотехнических проектах, посмотрите наш веб-семинар «Бурение 101» или прочитайте запись в блоге «Бурение 102».
ПОСМОТРЕТЬ ВЕБИНАР >>
ПРОЧИТАТЬ БУРЕНИЕ 102 >>
Особенности реализации технологии шнекового бурения
Особенности реализации технологии шнекового бурения | Каскад экологический
Нет результатов
Дом
Технологии бурения
Шнековое бурение
В зависимости от геологии могут использоваться различные конструкции режущих головок.
Образцы грунта легко берутся путем опускания и продвижения различных пробоотборников с разделенными ложками различных размеров через шнеки с полым штоком и перед поверхностью долота.
Эта технология идеально подходит для бурения рыхлых аллювиальных отложений, таких как пески, илы и глины. Шнеки поддерживают целостность ствола скважины и облегчают отбор проб грунта и установку скважины. Это идеальное приложение для отбора проб окружающей среды, поскольку в процессе бурения не используются такие добавки, как буровой раствор. Ограничения по глубине будут варьироваться в зависимости от литологии. Мы достигли глубины до 450 футов, используя шнеки с внутренним диаметром 3 ¼ дюйма.
ПОЧЕМУ ВЫБРАТЬ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ?
- ЭКОНОМИЧНОСТЬ Шнековое бурение представляет собой экономически эффективный метод бурения с высокой производительностью при прокладке относительно неглубоких скважин в рыхлых породах.
- ПРОБООТБОР Шнек исключает загрязнение проб жидкостью в скважине.
- УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ Платформа шнековой буровой установки трансформируется для выполнения нескольких задач при выполнении одной работы.
МЫ БЫЛИ БЫ РАДЫ ПОЛУЧИТЬ ИЗВЕСТИЯ ОТ ВАС
Связанные ресурсы
Блоги
Проекты
Технологии
Ограниченный доступ не должен ограничивать ваши возможности — обновление 2023 года
30.
05.2023
5 вопросов, которые нужно задать подрядчику по бурению, прежде чем нанимать его для бурения…
28.02.2023
4 бурильщика поделились советами, которые они получили и хотели бы дать помощникам бурильщика
29.