Роторное бурение скважин: обзор технологии бурения и необходимого оборудования

Обсадные трубы

Роторный способ бурения скважин предполагает установку обсадных колонн. Это процесс предполагает монтаж емкостей в виде труб, толщина стенок которых защищает грунт от движения. Именно это спасает скважину от обрушения, позволяя пользоваться долгие годы водой на собственном участке. Глубина залегания обсадной части трубы индивидуальна и зачастую зависит от предварительной геологоразведки.

В среднем, для центральной части России, глубина установки металлической обсадной трубы фиксирована значением от 15 до 30 м включительно.

Предпочтительно использовать сразу несколько обсадных труб. В случае с водой, сначала устанавливается металлическая труба большего диаметра, которая защищает движения земной коры на глубине до 30 м, и только потом сквозь нее, с учетом уменьшения общего диаметра скважины, устанавливается пластиковая труба, составные части которой скручиваются по резьбе.

Чем больше глубина скважины, тем меньше диаметр самой последней установленной трубы.

В то же время, диаметр обсадной части рассчитывается индивидуально с учетом установки насоса для колодцев. Рекомендуют, чтобы насос в скважине располагался ровно по вертикали, чтобы вокруг него было свободное пространство по 2-3 см.

Как происходит спуск и обстановка обсадной трубы при роторном бурении скважины:


Поэтому, говоря о работе роторной установки по бурению скважин на воду, имеют в виду совокупность 2 узлов. Первое транспортное средство выполняет непосредственное бурение, второе доставляет воду и применяется в вопросах обустройства очистки скважин.

1.1 Оборудование для проведения работ

Оборудование, которое применяется при роторном бурении, включает следующие компоненты:

  • Вышка;
  • Буровая установка и привод к ней;
  • Ротор;
  • Поршневые насосы;
  • Буровой вертлюг;
  • Талевая система из кроноблока;
  • Система очистки специальными жидкостями;
  • Вибросито;
  • Желоб;
  • Гидроциклоны (необходимые наиболее часто для нефтяных скважин).

Важно отметить, что существуют не только стационарные роторные установки (такие, как на нефтяных скважинных добычах). Существуют и передвижные версии, что оборудованы специальной платформой, крепящейся на прицепе.

Компактная буровая установка роторного бурения

При этом в передвижной версии присутствуют всё перечисленное оборудование кроме системы жидкостной очистки. Благодаря данному варианту роторной установки, обладающей маневренностью и способностью изменять свое положение в кратчайшие сроки, можно сэкономить деньги на этапе выбора необходимой скважины.
к меню ↑

Первый способ применяется в песчаных, скальных и текучих грунтах, имеющих глубину залегания водоносных горизонтов не более 500 метров.

Как выполняется роторное бурение скважин на воду


Однако шнековая технология не позволяет пройти скальные коренные породы. Применяемый в шнековом бурении винтовой бур не способен разрушить известняк. А ведь нередко бывает, что нужно забуриться именно в него, т.к. вышележащие слои не отличаются стабильным и достаточным для эксплуатации дебитом.

Роторное бурение скважин на воду: что это такое – методы, способы, особенности и технологии

По телевизору нам нередко предоставляют сюжеты разведывательной проходки и эксплуатации шахты нефтяного назначения за счет приведения в работу породоразрушающего устройства внутри отверстия. Во время процесса происходит оборачивание снаряда по кругу с одновременным валовым давлением на поверхностный массив. При этом задействуют электрический двигатель или газотурбинные стационарные установки. Однако компактность устройства, высокая производительность и простота применения позволяет внедрять технологию роторного бурения скважин на воду на частных земельных участках с породами любого типа.


Ответ находится в вопросе. За счет вращательного движения происходит последовательное разрушение пластов грунта под воздействием твердосплавных рабочих элементов. Для повышения эффективности процесса в случае прохождения земли с высоким сопротивлением применяется ударное углубление. В конечном итоге, сам прием очень похож на то, как мы в быту сверлим стену перфоратором. В мягких почвах (суглинки, песчаники) мероприятие больше напоминает сверление обычной дрели. Особенностью можно считать огромное удлинение относительно диаметра, что заставляет применять специальные методики по выведению отработки. Для обеспечения этого используется разного вида жидкости с присадками, которые под давлением подаются в зону разрушения и выводят фрагменты на поверхность. Конечно, это не одна проблема при решении столь сложной задачи.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Среди бурильных методов водозаборных скважин роторный способ считается одним из популярных. Такая методика распространена по всему миру.

К достоинствам относится следующее:

  1. Габариты. Вся конструкция для роторного бурения занимает мало места.
  2. Возможность перевозки оборудования. Благодаря небольшим размерам установку можно размещать на специальных платформах для дальнейшего перемещения.
  3. Универсальность. Роторный тип бурения можно применять при более широком спектре условий, чем ударную технологию, поскольку возможно использование многих насадок. За счет этого получится обрабатывать любые типы грунтовых слоев.
  4. Быстрота. Благодаря особенностям бурения вращательным способом производительность труда намного выше, чем ударным методом.
Читайте также:  Ремонт столешницы

Но имеются и некоторые недостатки. Проблемы могут возникать следующие:

  1. Когда почва промерзает, это препятствует бурению роторным методом. В таком случае лучше всего воспользоваться ударной методикой, которая подходит и для работ в зимних условиях.
  2. Глинистость раствора. Она провоцирует появление трудностей во время изучения слоев.
  3. Изменение мощности. Значение зависит от показателей ротора, достаточно уязвимой детали во всей конструкции.

Между ними и оборудованием для разрушения породы устанавливают утяжеленные конструкции бурильного типа. Они обладают большой массой, которая действует на долото, обеспечивая тем самым необходимую нагрузку для функционирования устройства.

Когда применяется?

Там, где поблизости нет ни водных ресурсов, ни питьевых источников, это единственный для владельца жилого дома способ получить глубоко залегающую воду для собственных нужд. Универсальное назначение и ресурс неограниченных возможностей, присущие роторному бурению, привели к повсеместному вытеснению ранее распространенного ударного способа. При строительстве жилого дома роют артезианскую скважину, и обычно с помощью роторного бурения. Взамен за затраты ресурсов и средств можно получить неоспоримые бонусы.

  • Полную независимость от ремонтов, отключений, загрязнений, нередких в общих сетях. Обеспечение всех своих потребностей – для питания, гигиены, полива и других надобностей на приусадебном или дачном участке.
  • Возможность длительной эксплуатации, если соблюдались все необходимые условия. Можно и более 10 лет не думать о замене деталей, ремонте, возникновении проблем со стенками или трубами.
  • Постоянное присутствие воды на участке и в доме, причем высокого качества. Если выбор водоносного пласта был произведен корректно, соблюдены все требования СНиП и СанПиН к расположению отстойника, выгребной ямы и источника, питьевая вода будет непросто соответствовать санитарным нормам. Она будет отличаться прекрасными вкусовыми качествами, не испорченными дезинфицирующими добавками.

Водозаборные скважины – превалирующая область применения роторного бурения, но далеко не единственная. Самая глубокая шахта, сделанная этим методом, достигала в глубину 9,5 км. Шарошечное долото в состоянии справиться с самыми твердыми или крепкими породами. Их используют при добыче нефти и газа после того, как появились струйные, армированные твёрдосплавные штыри и долота с заполненными маслом опорами. Широкое применение метод нашел также в гидрогеологических скважинах.


Водозаборные скважины – превалирующая область применения роторного бурения, но далеко не единственная. Самая глубокая шахта, сделанная этим методом, достигала в глубину 9,5 км. Шарошечное долото в состоянии справиться с самыми твердыми или крепкими породами. Их используют при добыче нефти и газа после того, как появились струйные, армированные твёрдосплавные штыри и долота с заполненными маслом опорами. Широкое применение метод нашел также в гидрогеологических скважинах.

Метод #3 — роторное бурение

Достаточно простой способ, доступный для закладки скважин вручную — роторное бурение скважин. В данном случае для формирования ствола скважины применяется бур, похожий на большое сверло, который путем вращения «вгрызается» в землю и проделывает в ней вертикальный канал до водоносного слоя. Такой спиральный бур эффективен при бурении скважин в суглинистых и гравийных почвах. Если же на участке песчаные и сыпучие грунты, то скважина закладывается с использованием бура-ложки – цилиндра со спиралевидными отверстиями.

В то время, как долото вращается и формирует устье скважины, насос подает в колонну глиняный раствор для промывки и укрепления стенок скважины

Самый эффективный метод из механических вариантов бурения, применяемый для прокладки скважин большой глубины (до 1000 м) в скальных породах — колонковое бурение, которое выполняется вращением бурового снаряда с насадкой в виде алмазной коронки высокой прочности. Основное преимущество данного типа бурения — высокая скорость проходки, компактные и маневренные буровые установки, высокий КПД бурения за счет разрушения породы не сплошным забоем, а кольцевым, когда выработка грунта представляет собой цельный стержень (керн).

Роторное бурение нефтяных скважин

Бурение на большие глубины, где есть залежи углеводородов, выполняют буровыми станками. Они различаются грузоподъемностью. Например, БУ-80, БУ-125. Иногда указывают условную глубину бурения и грузоподъемность: БУ-3200/200 — ЭУК- 3МА2 – установка на электроприводе для кустового бурения. Глубина 3200, грузоподъемность 200 т. Эти установки вне зависимости от способа бурения оборудованы ротором.

Многие технологические операции выполняются вращением бурильной колонны. Ротор передает вращение бурильным трубам, которые на конце имеют породоразрушающий инструмент – долото. На схеме показана буровая установка и оборудование для роторного бурения.

Читайте также:  Потеет металлическая входная дверь, проблема конденсата в частном доме

Насос подает буровой раствор по манифольду (нагнетательные трубы), который через грязевый шланг, вертлюг и квадрат попадает в бурильную колонну и через долото на забой. Далее раствор подхватывает выбуренную породу и выносит ее на устье скважины, а затем в очистной блок.

Выбуренная порода попадает на вибросита, где происходит первичная очистка от крупного шлама, затем раствор очищается гидроциклонными установками, центрифугой и вновь, уже очищенный от мелких абразивных частиц (ил, песок), попадает к насосу. Цикл повторяется пока идет бурение или промывка скважины. Особые требования к КНБК (конструкция низа бурильной колонны).

Н из колонны состоит (снизу-вверх):

  • долото;
  • переводник;
  • КЛС (калибратор спирального или шарошечного типа);
  • УБТ (утяжеленные бурильные трубы);
  • переводник;
  • бурильные трубы;
  • квадрат.

Конструкция ротора, позволяет передать вращение бурильной колонне. Вот его устройство:

Буровой ротор входит в комплектацию бурового станка. Его назначение:

  • передача вращения бурильной колонне;
  • удержание подвешенной части колонны бурильных труб на элеваторе или клиньях;
  • выполнение СПО (спускоподъемные операции).
  • передача вращения бурильной колонне;
  • удержание подвешенной части колонны бурильных труб на элеваторе или клиньях;
  • выполнение СПО (спускоподъемные операции).

Важные особенности роторного бурения

Среди различных методов создания скважин роторное бурение является наиболее популярным и эффективным. Применять роторное бурение можно практически везде: как в промышленной сфере с огромными буровыми установками, так и на дачном участке, используя компактный мотобур. Об универсальности метода говорит тот факт, что при взятии пробы лунного грунта советской станцией “Луна-24” также использовалось роторное колонковое бурение.

Вращение бура не только углубляет скважину, но и укрепляет ее стенки, наполняя их буровым раствором. Пробуренная скважина прокачивается до чистой воды. Существует вариант бурения с продувкой, где в скважину нагнетается под давлением воздух. Данный метод применим для безводных грунтов. Скважина обсаживается трубами, чтобы стенки ее не обрушились, а в воду не попали загрязнения с поверхности или вышележащих водоносов. В сыпучих и неустойчивых грунтах верхняя часть скважины защищается от обрушения дополнительной трубой-кондуктором.

Технология роторного бурения

Такое бурение может быть отнесено к общему вращательному методу, когда буровой инструмент совершает вращательное движение вдоль оси подачи. Привод устанавливается на шасси, что располагается на поверхности земли. Передача крутящего момента буровому долоту происходит посредством буровых штанг. Двигатель может быть различного исполнения: на основе бензина, электричества, работать от генератора или газотурбины. Если бурение скважины осуществляется с промывкой, то в процессе работы смесь воды и глины, а также породы выносится на поверхность.

Когда бур вращается, происходит углубление скважины и укрепление ее стенок, за счет наполнения их глиняным раствором. Когда скважина пробурена, происходит прокачивание до чистой воды. Возможно осуществление бурения с продувкой, когда скважина наполняется воздухом под давлением. Этот способ используется при работе на безводных грунтах. При этом скважина обсаживается трубами, для укрепления ее стенок и исключения попадания в воду загрязнений с поверхности или вышележащих водоносов. Когда работа идет на сыпучих и неустойчивых грунтах верхняя часть скважины подлежит защите от обрушения с помощью установки дополнительной трубы-кондуктора.

Для каждого геологического слоя, можно выбирать соответствующее ему буровое долото (к примеру, очень твердые породы бурятся алмазным наконечником). Быстрая скорость роторного бурения предоставляет прекрасную возможность удобного выполнения индивидуальных артезианских скважин на приусадебном участке. При этом такая скважина может быть выполнена в любом месте приусадебного участка. И даже при наличии твердых известняков, которые способны сильно осложнить процесс бурения, скважина будет пройдена в течение лишь нескольких суток. Следует сказать, что за такой короткий срок другим методом частную скважину сделать будет проблематично.

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.

Читайте также:  С помощь каких подручных средств и как устранить течь в батарее отопления?

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.

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

Роторное бурение скважин: обзор технологии бурения и необходимого оборудования

В виду отсутствия на участке централизованного водоснабжения, индивидуальная скважина – это наиболее эффективный и надежный способ получения качественной воды для различных нужд, в том числе и для питья. Если перед вами стоит необходимость бурения скважины, прежде всего вы должны решить: какой технологией бурения воспользоваться.

Стоит отметить, что важен не только выбор технологии бурения, но и выбор исполнителя, который должен иметь четкое представление о том, что бурение – это не просто пробивание отверстия в грунте до водоноса, но еще и надежная защита водоносного горизонта от сточной воды и верховодки.

Наша компания осуществляет не только качественное бурение скважин, но и комплексное инженерное оснащение объекта с бесплатным выездом по Гродненской области.

Стоит отметить, что важен не только выбор технологии бурения, но и выбор исполнителя, который должен иметь четкое представление о том, что бурение – это не просто пробивание отверстия в грунте до водоноса, но еще и надежная защита водоносного горизонта от сточной воды и верховодки.

Цепи управления

Чтобы проверить цепи управления, необходимо провести диагностику: замкнуть два провода, предварительно отсоединив их от реле. Так проверяется контакт между проводом и вилкой включения.

  • Если контакт появляется, то реле оттаивания находится в норме, в нём проблемы нет.
  • Если колебания стрелки нет, значит, есть проблемы с напряжением.

Если проблема обнаружена, нужна проверка блока для диагностики оборудования на предмет поломки. Возможно, шнур перегнут или сильно повреждён. Агрегат в данном случае практически полностью выходит из строя, и подача электрической сети никак не влияет на работу оборудования.

  • Если контакт появляется, то реле оттаивания находится в норме, в нём проблемы нет.
  • Если колебания стрелки нет, значит, есть проблемы с напряжением.

Прибор бьётся током

Иногда потребители сталкиваются с проблемой, что холодильное оборудование бьется током. Это может происходить как и во время его работы, так и в спокойном состоянии.

Внимание: пользоваться прибором, который бьет током, опасно для жизни. Немедленно отключите его от сети и либо самостоятельно устраните неполадку, либо вызовите мастера.

Для самостоятельного устранения неполадки вам потребуется специальный прибор — мегомметр, с помощью которого измеряется величина сопротивления изоляции электропроводки холодильника. Рабочий процесс будет выглядеть следующим образом:

  1. Отключите агрегат от сети и проверьте провода на отсутствие видимых дефектов.
  2. Если изъянов на проводах вы не заметили, потребуется еще один прибор — «Земля». Его провод подсоединяется к корпусу холодильника, а второй провод- «Линия», к проводу холодильника. Провод «Линия» поочередно подключается к проводам терморегулятора, реле и компрессора, и на экране отобразится излишнее сопротивление.
  3. После того, как место неисправности будет вычислено, поврежденный провод потребуется заменить новым или тщательно заизолировать.

Внимание: пользоваться прибором, который бьет током, опасно для жизни. Немедленно отключите его от сети и либо самостоятельно устраните неполадку, либо вызовите мастера.

Холодильник работает, но не морозит

  • а) Утечка фреона: Определяется следующим образом — если компрессор работает и количество фреона в норме, конденсатор должен нагреваться, потрогайте его рукой (осторожно, он может нагреваться до 70 градусов), если после продолжительной работы двигателя он остается холодным, значит имеет место разгерметизация системы. Отключаем холодильник от сети и вызываем мастера.
  • б) Нарушение регулировки терморегулятора. Прибор можно временно заменить на заведомо исправный, если холодильник заработает в нормальном режиме — отдать неисправный терморегулятор на регулировку.
  • в) Снижение производительности мотор-компрессора. Это трудно диагностируемая неисправность, вызываем мастера

г) На некоторых холодильниках в глубине холодильной камеры (на задней стенке) расположен «плачущий испаритель». Не прислоняйте к нему продукты и не забывайте прочищать расположенный под ним сток для воды.

Добавить комментарий