Процесс бурения водной скважины ударно-канатным способом

18.04.2012

Буровая установка УГБ-3 УК в современной классификации. Данный агрегат в прошлом именовался как УКС-22. Аббревиатура УГБ расшифровывается как «ударно-гидравлическое бурение». УК – «ударно-канатный». Цифра 3, вероятно, обозначает предназначение механизма бурения до трехсот метров. Данная буровая установка в идеале подходит для бурения водных скважин, хотя и имеет ряд недостатков, такие как: низкая скорость бурения и весьма большую трудоемкость, то есть буровым рабочим необходимо приложить немало усилий, чтобы пробурить тот или иной отрезок скважины. Немаловажное место при этом занимает соблюдение техники безопасности, ведь вес буровых инструментов не такой уж и легкий. 

В целом, бурение ударно-канатным способом вполне эффективно и широко применяется в современном производстве. И вряд ли покинет свое заслуженное место среди буровых установок.  Значительно облегчает процесс бурения бентонитовый раствор. Он обеспечивает устойчивость грунта к осыпанию, а также продлевает срок эксплуатации оборудования.

Рассмотрим простой пример бурения скважины до 50 метров. Место для скважины очищается, выравнивается, на него устанавливается буровая установка. Производится подключение к электросети и монтаж, начиная с мачты телескопического вида. Мачта вытягивается до высоты 12 метров и устанавливается на домкраты. Станок же устанавливается строго горизонтально. Домкраты упирают в шпалу. 

На буровой установке также имеются домкраты в области поворотной оси. Мачта закрепляется растяжками из стального каната к якорям, которые зарываются в землю. Таким образом, установка надежно закреплена на месте и в случае правильного закрепления, агрегат избежит сдвига с места в процессе буровых работ. 

Смонтированная мачта имеет небольшой наклон. На станине и раме установки закреплены все немногочисленные механизмы данной конструкции, такие как, например, барабаны. От них идут стальные канаты через мачту, на которой имеются блоки с роликами, и вследствие наклона мачты имеют расстояние у поверхности земли, т.е. у устья скважины с другой стороны, в среднем 1 метр от мачты. 

Процесс бурение начинается с подбурки. Вырывается котлован 1х1х1м., устанавливается направляющее устройство для буровых труб. К примеру, устанавливается труба с диаметром 426 мм в приготовленное место для бурения (направляющее устройство) на 1 метр. 

В трубу сверху направляется буровой снаряд, состоящий из долота, ударной штанги и канатного замка. Иногда добавляются «ножницы» с использованием бентонитового раствора (специальное устройство для облегчения и улучшения бурения), спускают до уже имеющегося забоя на 1 метр и включают ударный механизм, который поднимает и сбрасывает буровой снаряд в интервале 0,5-0,6 метров, в зависимости от режима. Вес снаряда составляет от одной тонны и более. 

Как только ударный механизм включен, и снаряд сбрасывается на забой, измельчая породу, необходимо добавление воды, которая способствует бурению. Без ее добавления бурение производиться не будет. Снаряд будет бить в одно место, производя только глухие стуки и не более, т.к. необходим шлам. Шлам – это смесь породы с водой. В процессе подбурки необходимо периодичное добавление воды, пока в скважине не накопится достаточное количество шлама, который также не даст удара снаряду. Шлам извлекается на поверхность с помощью желонки.

Желонка – труба, имеющая с одной стороны клапан, с другой же так называемое «ухо», за которое цепляется желоночный канат болтовым соединением. Затем, когда забой очищен от шлама, можно продолжить процесс подбурки или же начать забивку труб ударным молотом. Ударный молот – это сплошной литой металлический цилиндр весом в 800 кг, который сбрасывается с высоты на буровую трубу. Вследствие этого труба забивается на глубину. Буровая труба заходит неплохо из-за подбуривания под ней снарядом от 0.5 м или более. В зависимости от породы она спускается на глубину 20-30 м и затем начинает идти с затруднением, вследствие давления пород. После в трубу диаметром 426 мм спускают буровую трубу диаметром 377 мм и, подогнав диаметр долота (что играет немаловажную роль) под диаметр трубы, продолжают бурение. 

Если скважина предназначена для воды, то спускают фильтровальную колонну. Скважина для воды состоит из, например, таких частей, как отстойника, фильтра и глухой трубы. Фильтрация осуществляется, как правило, бентонитовыми гранулами.

Проект скважины составляется в строгом соответствии с геологическими условиями местных пород.

Источник информации: «Аргиллит» - завод по производству бентонита.