Рейтинг фильтров для воды

Мы протестировали и выбрали лучшее очистное оборудование и бытовые фильтры

Особенности и технология роторного бурения скважин

Роторная технология надежна и эффективна. Буквально за 2-3 дня выработку можно заглубить на 100 метров. Особенности выполнения работ минимизируют риски загрязнения водоносного источника на участке и пластов централизованного водоснабжения.

Поговорим подробно о важных нюансах роторного бурения частных скважин.

Что это за способ?

Технология заимствована из горнодобывающей отрасли. Подъемник и вышка устанавливаются на платформе грузового автомобиля (КАМАЗ, УРАЛ). Оборудование приводится в движение от электрического привода или двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.

Бурение осуществляется вращением роторной трубы-штанги с особой насадкой (долото, бур, керн).

За счет чего это происходит:

  • foto51942-2энергия от ДВС передается на ротор-штангу, которая преобразует эту силу в энергию вращения бура;
  • ведущий момент поступает на трубу ротора, и она начинает вращение в заданном направлении;
  • регулировать число оборотов бурильного снаряда можно открытием топливной заслонки двигателя.

Роторный способ в частном бурении эффективен на участках со сложным грунтом (твердые, скальные породы). Хорошо зарекомендована технология и на «плывунах». Промывочная жидкость преобразует их тягучий грунт в устойчивую гелеобразную выработку, в итоге, массив извлекается на поверхность без попадания в скважину.


Какие типы шахт можно пробурить?

Возможности роторного бурения зависят от наборной длины колонны и технических особенностей бурильной установки.

Если отойти от конкретных нюансов, то общие варианты применения следующие:

  1. Большинство сверхглубоких артезианских скважин с залеганием водоносного пласта на уровне 300 метров (и даже глубже) бурится роторными установками с последующей промывкой скважины и установкой обсадных труб.
  2. Технология применяется в скважинах «на известняк» с залеганием пластов на уровне 80-100 м. По своим характеристикам и качеству подаваемой воды такие водоносы приравнены к артезианским источникам.
  3. Методом роторного бурения успешно проходят скальные, полускальные участки, как неглубокие, так и на уровне 150 м. При этом важно правильно подобрать долото и установить в снаряд утяжеленные бурильные трубы.
На дачных участках водоносные пласты нередко располагаются на небольшой глубине до 40-60 м. Их также можно бурить ротором. Для этого применяются малогабаритные переносные установки.

К примеру, МБУ-70 обеспечит проход на глубину до 70 м. А если установить сюда алмазное долото, то ей по силам пробурить и каменистый грунт.

Роторное бурение скважин на воду — видео:

Плюсы и минусы

Преимущества роторной технологии:

  1. Мобильность установки. Размещение техники на грузовом автомобиле позволяет доставить ее на отдаленные участки по непроходимым дорогам.
  2. Универсальность. Водозабор можно обустроить на территориях с благоприятными или сложными геологическими условиями. Роторное долото пробурит скважину увеличенного диаметра при внушительной глубине, что полезно при строительстве общего водопровода в дачных поселках.
  3. Функциональность роторной техники. Применяются стационарные или мобильные установки с размещением на колесной платформе или на гусеничном ходу. Отличаются они габаритами и техническими параметрами, глубиной проходки. При необходимости стандартная комплектация оснащается дополнительным оборудованием.
  4. Скорость. Благодаря особенностям вращательного метода бурения производительность работ выше других способов.
  5. Продолжительный срок службы скважины. Дело в том, что после установки обсадной колонны при формировании стенок водозабора, дополнительно укрепляют затрубное пространство.

Минусы роторного бурения автономных водозаборов:

  1. Технология дорогая в сравнении с остальными способами. Связано это с расходами на транспортировку реагентов и воды для приготовления промывочной жидкости.
  2. Зимой этот способ используется редко из-за промерзания почвы и риска разрушения бурового снаряда. Природную преграду можно убрать путем дополнительной защиты оборудования. Но тогда возрастает стоимость работ, что не выгодно большинству дачников.
Роторное бурение – технологически сложный процесс. Для его организации потребуется основательная подготовка с изучением местности и подбором необходимого оснащения.

Какое используется оборудование?

Самоходные и стационарные установки в своем составе имеют следующее оборудование:

  1. foto51942-4Вышка – сооружение в форме мачты или башенный каркас на 4-х опорах. Высота установки 12-15 м. На вышке закрепляются бурильные трубы.
  2. Поршневой буровой насос. Используется для прокачки промывочного раствора в скважину.
  3. Вертлюг. Через него промывка из насоса поступает в буровую колонну. Устройство подвешивается за крюк в самом верху опорной мачты.
  4. Талевая линия с лебедками и блоками. Механизм используется при спусковых и подъемных операциях.
  5. Элеватор для захвата и удержания труб.
  6. Долота шарошечные или алмазные. Именно они разрабатывают грунт.
  7. Фильтры – решетчатые, инерционные или вибрационные. Обеспечивают удаление продуктов выработки после формирования скважины. Тип используемых фильтров зависит от технических особенностей бурильной установки.

Также используются различные стропы для крепления, переходники, откачивающие насосы.


Устройство и принцип работы РБУ

Продвижение бура в толщу породы обеспечивает именно ротор:

  • технически это бурильный снаряд с подвижным вращающимся стволом, на котором удерживается ведущая труба;
  • к снаряду крепится штанга или связка бурильных труб;
  • на конце снаряда смонтирован бур в виде шарошечного долота с 2-4 режущими лопастями;
  • диаметр бура всегда больше диаметра рабочей колонны;
  • ротор приводит долото во вращательное движение, обеспечивая выработку породы.

Помимо основного назначения механизм удерживает бурильные и обсадные трубы при их спуске и подъеме.

foto51942-3

Общие принципы работы роторной установки:

  • бурение происходит путем вращения вокруг оси подвижной части роторного снаряда;
  • при разработке скважины усилие на долото передается от ротора через рабочую колонну;
  • вкручивание вглубь сочетается с осевым давлением массивного долота на проходимую породу, но без трения более тонкого бурильного ствола о стенки забоя;
  • за счет такой особенности снижаются энергозатраты на проходку, а бурильная труба и стенки скважины защищены от повреждений;
  • выемка разрушенной породы происходит с помощью жидкости, подаваемой через затрубное пространство или рабочую колонну.
Промывка забоя в ходе процесса обязательна. Технологию надо соблюдать точно, иначе бурильный снаряд может выйти из строя.

Подготовка

Подготовительный этап заключается в поиске водоносного горизонта на участке и определении места оборудования скважины.

Обнаружение водоносных слоев

Проводится предварительная гидрологическая разведка. Подробную картину дают электрическое зондирование и георадарная радиолокация.

На что обращают внимание:

  1. Глубина залегания водоносного пласта, его распределение по участку.
  2. Места наиболее близкого и глубокого расположения жидкости.
  3. Потенциальное и необходимое давление подземной воды.

Не стоит полагаться на приметы и народные способы. Даже если они и покажут наличие подземной воды на участке, но важных в технологии бурения характеристик пласта не дадут.

Выбор места

Тип бурильной установки и дополнительное оборудование подбирают в зависимости от породы грунта в месте буровых работ.

foto51942-5Что при этом учитывают:

  • геологические особенности территории;
  • наличие скалистости породы, ее характеристика;
  • просадочность участка, категории буримости вскрываемых грунтов;
  • возможность доставки и размещения оборудования, обеспечение непрерывного подвоза промывочной воды.

Грунтовая диагностика проводится путем геологических изысканий. Работы проводят организации, специализирующиеся на инженерно-геологических и гидрологических изысканиях. Подробнее читайте здесь.


Этапы работ

Общие этапы роторной технологии:

  • разрушение грунта при помощи долота;
  • выемка бурильного шлама нагнетаемым потоком воды;
  • укрепление скважины обсадкой.
Подъем разрушенной породы производится путем прямой или обратной промывки. Выбор зависит от глубины водозабора, типа грунта, наличия необходимого количества промывочной жидкости. На приусадебных участках распространен способ прямой промывки.

Этапы работ складываются из следующих шагов:

  1. Заглубление в породу крупногабаритного бура.
  2. Монтаж бурильных и утяжеленных труб в колонну.
  3. Воздействие вращающимся ротором на долото с разрушением грунта.
  4. Промывка скважины с применением водонапорного насоса для выемки грунтового шлама.
  5. Монтаж обсадных труб для укрепления стенок водозабора, предотвращения обсыпания грунта внутрь скважины.
  6. Проходка долотом-шарошкой меньшего диаметра.

При обратной промывке раствор поступает между трубами и капсулой скважины, выносится на поверхность по трубам бурильной колонны. На поверхности загрязненная жидкость подается в очистной резервуар. Затем воду направляют в шахту за следующей порцией отработанного шлама.

Промывочная жидкость

У промывки две основные задачи: охлаждать долото при бурении и вымывать опавший грунт и посторонние включения.

foto51942-6Для этого применяются:

  • составы на полимерной основе;
  • нефтяные эмульсии;
  • аэрированные растворы;
  • глинистые промывки;
  • чистая техническая вода.

При проходке рыхлых несвязанных пород (песок, щебенистые грунты, гравийно-галечные отложения) промывку обогащают буровыми добавками. Это защищает скважину от попадания выработки внутрь, поскольку вначале бурения обсадные трубы еще не установлены.

Как учесть характеристики грунта?

Физико-химические особенности грунта определяют технические нюансы работ. Подбирается интенсивность вращения снаряда, напор прокачивающей жидкости, вес и число труб-утяжелителей, выбор долота.

К примеру:

  1. Бурение водоносов в легком грунте происходит на увеличенной скорости и с интенсивной подачей промывки.
  2. При роторной разработке участков с рыхлой породой применяют технологию с обратной промывкой шахты. В этом случае у основания колонны создают объемный водный отстойник, поскольку подаваемая в колонну жидкость всасывается у основания сооружения.
  3. При выработке твердого грунта снижается число оборотов снаряда – до 90-400 об./мин., уменьшается объем прокачиваемой жидкости для подъема отработанного шлама – в пределах 0,8 м/с.
Со скальными породами справляются только утяжеленные бурильные снаряды. За счет большей массы они передают на долото увеличенную энергию вращения, что повышает проходимость.

Установка фильтра после завершения процесса

Для повседневной подачи воды устанавливают насос. Вибрационные типы нежелательны. Их производительность невысока, а вибрации снижают прочность скважины.

В этом плане центробежные и винтовые насосы предпочтительнее. Насос монтируется на 1 м ниже динамического уровня подземного источника.


Механический фильтр продлит срок службы скважины и насоса, улучшит качество воды. Оборудование рекомендуют ставить даже на известняковые сооружения.

Используются системы грубой очистки:

  • сетчатые;
  • кассетные;
  • засыпные.

Сетчатое оборудование ставят внутрь скважины. Технологически — это полая труба меньшего, чем колонна диаметра, с небольшими отверстиями или щелями. Поверхность обмотана проволокой, по ней идет ячеистая сетка. Размер ячеек подбирается так, чтобы задерживались крупные загрязнения, и не забивался фильтр.

Кассетная и засыпная очистка применяется, если нельзя смонтировать фильтр в скважине. Такое оборудование устанавливается на поверхности. Кассетные системы работают на сменных картриджах, засыпные – на сыпучей очистке.

После завершения работ формируется внешняя защита от попадания в скважину камней, мусора, опавшей листвы и прочих «добавок». Для этого можно накрыть водный источник подручными средствами (бочки, ведра) или сделать эстетичный люк-колодец. Подробнее читайте здесь.

foto51942-7

Заключение

Роторное бурение используют в частном секторе для бурения глубоких водозаборов. Метод рекомендуется при работах на скалистом грунте. В силу «промышленного происхождения» технология позволяет обустраивать долговечные водоносы с отличной водой питьевого качества.

При обустройстве скважин-верховодок классический роторный метод не оправдан из-за технической сложности и финансовых затрат.

А какова Ваша оценка данной статье?
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...