קידוח באר סיבובי: סקירה כללית של טכנולוגיות קידוח וציוד חיוני

אם לא ניתן לחבר בית כפרי לאספקת המים המרכזית, אתה צריך לארגן מערכת אוטונומית. רוב הבעלים מעדיפים לסדר אותה על בסיס הבאר, בפיתוח בה משתמשים בשיטות שונות. נשקול קידוח באר סיבובי - אפשרות מאוד מבטיחה, אך עד כה מעט ידועה.

במאמר שלנו, המורכבויות של טכנולוגיית הרוטור והכלים המשמשים מתוארות בפירוט. נבדקים היתרונות והחסרונות של טכניקה זו ומוצגים שיטות ליישומה בפועל. הטיפים שלנו יעזרו לבעלי השגחה של חלקות פרטיות שרוצים לפקח על עבודתם של מקדחים.

הגדרת קידוחים סיבוביים

ראשית, בואו ננתח במה מדובר בקידוח סיבוב של בארות ומה האלטרנטיבות שלו? קידוחי מקדחים מוכרים עדיין כאחת הדרכים הנפוצות ביותר לשאיבת מים.

עם זאת טכנולוגיית בורג אינו מאפשר לעבור סלע סלעי. מקדח הברגים המשמש בקידוח בורג אינו מסוגל להשמיד אבן גיר. אבל לעתים קרובות קורה שאתה צריך לקדוח בזה, כי השכבות העליונות אינן יציבות ומספקות לקצב זרימת הפעולה.

טכנולוגיית קידוח ליבה ומקדחה אינה מספקת את ההזדמנות לעבור תצורות סלע. במקרה של התקנת באר על אבן גיר, יעיל וחסכוני יותר להשתמש בשיטת הקידוח הסיבובית

לפיכך החלה להכניס טכנולוגיה סיבובית, שבעבר שימשה רק בתעשיית הכרייה, בהיקף הקמת מתקני צריכת מים פרטיים. אלמנט העבודה שלו ממוקם בחלק החלק התחתון של הבאר. בעזרת אזמל נהרסות קרקעות מלוכדות ובלתי עקביות, סלע סלעי נמחץ.

חפירת הסלע ההרוס מתבצעת בעזרת נוזל המסופק לפנים דרך עמוד עבודה או ביטול שטח.מדובר בשתי שיטות קידוח שונות שכל אחת מהן תידון בפירוט בהמשך.

קוטר הסיביות עולה על קוטרו של עמוד העבודה, המאפשר:

• הפחת את עלויות האנרגיה עבור כל תהליך הקידוח (הכוח כאן מבוזבז ישירות רק על סיבוב עם הכוח של הקצה בפנים, ומינימום הפסדי החיכוך של מיתר העבודה כנגד דופן הקידוח);
• להגן על רוב האלמנטים של מיתר העבודה מפני נזק, כמו גם את קירות הבאר הקדוח מפני הרס;
• ליצור קומות קידוח מרשימות (למשל, עד 70 ס"מ) בעומקים מרשימים במיוחד.

כך תוכלו טופס אקוויפרים, עם עומק של 300 מטר ומעלה, כלומר לקדוח צריכת מים לאספקת מים לבתי הקיץ והכפרים.

אז, ההגדרה: קידוחים סיבוביים הם דרך כזו לפתח באר בה הכוח על החלק בפנים מועבר מהסיבוב מסובב דרך טור העבודה. הוא מורכב ממוטות - צינורות פלדה צרים המחוברים זה בזה בזה על ידי שינוי המעמקים לאדמה.

אך בפינוי גזע המכרה ושחיטה מהבוצה משתמשים במים המסופקים בלחץ. הודות להחלטה זו, אין הכרח לפרק ולהרכיב את חוט המקדחה לצורך שאיבת הליבה כמו בקידוח הליבה.

הנוזל המוזרק למכרה פותר מייד שתי משימות חשובות: הוא משחרר את המסלול עבור המקדח לבצע עבודות נוספות ומייצר. שוטף את הבארהכרחי להכנת צריכת המים להפעלה.

היתרונות של טכנולוגיית רוטרי

מהם היתרונות של קידוחים סיבוביים על פני חלופות אפשריות? יש כמה כאלה.

ראשיתבעזרת סיבוב ניתן ליצור בארות בקוטר גדול שיכולות לספק את דרישות המים של מספר משקי בית בבת אחת.

זה לא סוד שקידוחים אינם תהליך יקר: הוא דורש ציוד מיוחד, ועל מקדחים מנוסים לשלוט ולנהל את התהליך. אחרי הכל, פעילויות קידוח הן מורשה. מכאן מחירו הגבוה.

בשל צורתו ובנייתו, מקדח סיבובי יכול ליצור בארות בקוטר הרבה יותר גדול מקדחות מקדחה וצינור ליבה.

שילוב של מספר משקי בית בו זמנית למימון באר אחת משותפת לאתרים סמוכים הוא מיזם חסכוני. אך זה דורש חיוב משמעותי. ברוב המקרים, אקוויפרים של משקעים רביעוניים (חולות) אינם יכולים לספק להם.

באופן טבעי, לצורך פעולה קולקטיבית, יש להניח את צריכת המים על אבן גיר. מי תהום המופקים ממנו מתאפיינים בניידות מים גבוהה יותר וטוהרם. נפח המשקעים אינו משפיע ביותר על זרימת הבארות לגיר. מה אי אפשר לומר על הבארות שעל החול.

שנית, עלויות אנרגיה קטנות יחסית משכנעות. אלמנט העבודה לקידוחים סיבוביים הוא אזמל. אבל שלא כמו מקדחה ו קידוח ליבה, כלי הקידוח אינו מקיים אינטראקציה עם דפנות הבאר הקדיחה

כלומר, רק מעט שגובהו זניח יחסית לגובה של חוט המקדחה כולו נמצא במגע ישיר עם האדמה. כתוצאה מכך, שיטה זו ליצירת בארות היא המהירה ביותר - עד 1000 מטרים ליניאריים בחודש!

שלישית, לקוחות קולקטיביים נמשכים מעומק הקידוח. ניתן להשתמש רק בשיטה הסיבובית לקידוח באר הקבורה בסלעים מטמורפיים ילידים ועצורים, אשר מהסדקים בהם ניתן לשאוב מים אשר הרכבם המתאים ביותר למטרות שתייה.

לרוב, רק מים תעשייתיים מופקים מצריכה בעומק של פחות מ -30 מ '.הרכבו מושפע מגופי מים סמוכים, נהרות שזורים באשפה, משקעים ופשוט נוזלים טכניים שנשפכו על האדמה. הברגה וצינור הליבה יעזרו להשיג רק צריכה כזו.

כל מערך ציוד הקידוח מורכב בקלות על גבי פלטפורמת רכב יחידה בינונית. זה הופך את תהליך הקידוח הסיבובי למתקדם הרבה יותר מבחינה טכנולוגית, ולכן זול יותר.

בנוסף, קידוחים סיבוביים מאפשרים לכם לעבור פיתוח לעומק מלא מבלי לעבור לשיטת קידוח אחרת. בעת פיתוח באר עם בורג, למשל, אם יש צורך לקדוח סלע, ​​הם עוברים לטכניקת חבל הלם.

לשם כך, מוסר מעטפת בורג מהחבית והזריקה נזרקת לפנים עד לשבירת סלע. ואז שחיטה מסולק על ידי מתנגד. משתמשים בו אם יש צורך להעלות חול רווי מים לפני השטח, שאינו גרגר בצינור הליבה.

תרגול מראה שלבארות שנקדחו בשיטה הסיבובית יש חיים ארוכים יותר. מבחינה טכנולוגית, הדבר נובע מהעובדה שלאחר התקנת מיתר המארז היוצר את קירות הקידוח, מתחזק הביטול עוד יותר.

ובכן ציוד

ראשית, קונסולה אנכית מותקנת על המשטח מעל הבאר להמשך הידוק הקישורים האנכיים של מיתר העבודה. החוליה הראשונה של פיר קידוח זה מצוידת באלמנט עובד - קצת, שיכול להיות בעל פורמט שונה, תלוי בקטגוריית הסלע לקידוח.

כמובן, ציוד קומפקטי יותר משמש לקידוח אקוויפרים, ולרוב אין צורך בהקמת מגדל ייעודי

סט כלי קידוח

כאשר מעמיקים את החוליה הראשונה מורכב עליו הנר, הבא, הנקרא הבר, וכן הלאה. אורכו של כל גוש צינורות כזה יכול להשתנות בין 20 ל 50 מ '. כדי לפשט את היווצרות עמוד העבודה, כל מוט מצויד בחוט מחודד עם מנעול.

כתוצאה מכך נוצרת מקדחה המורכבת מ:

• קצת עובד;
• מוט עופרת;
• עמודים של מוטות רגילים המחוברים ביניהם באמצעות צימודים.

החזקת עמוד העבודה מתבצעת בעזרת מסתובבים אשר סיבובם מתבצע על ידי הרוטור. תלוי כמה עמוק הוא אמור לקדוח, וגם אילו תכונות פיזיות ומכניות של האדמה, מוטות רגילים או משוקללים משמשים ליצירת החוליה המובילה.

מוט ההינע, ככלל, הוא צינור משוקלל, מכיוון שיש לו משימה טכנולוגית חשובה. דרכו נכנס פיתרון סומק לפנים אל החלק, שתפקידו לשטוף את הסלע הכתוש. וזה, בתורו, מציב דרישות לצימוד המפרקים שתפקידם לאטום את המפרקים בין הקישורים.

אל תשכח שלחץ הנוזלים תלוי ישירות בגובה העמוד הנוצר (ואינו תלוי בחתך הרוחב של הצינור). יתר על כן, גם אם מים משמשים כפתרון כביסה, אז כל 10 מטרים הלחץ יגבר באטמוספרה אחת.

לשם השוואה, כדאי לתת דוגמא. לחץ העבודה ברשת הצנרת הביתית בבית הוא 10 אטמוספרות, והצינורות העמידים ביותר מיועדים ללחץ של 20 אטמוספרות.

רק אם מערכות ביתיות נייחות ואינן זזות, הלחץ שווה למשקל מיתר המקדחה על מוט ההנעה. אבל היא עדיין צריכה להעביר תנופה סיבובית וכוח למקטע.

צימודים הם האלמנטים החשובים ביותר של המוט, מכיוון שהם אלו אשר מהווים את המשקל של החלק התחתון כולו של המוט הצמוד, כמו גם את העומס מרטטים דינמיים ותנועה סיבובית המניעה על ידי המנוע

הדרישות שלהלן מוטלות על צימודים כאלמנטים מבניים של חוט קידוח, הם:

• חייב להבטיח את אטימות חיבור המוטות ולעמוד בלחץ נוזלים עד 100 אטמוספרות (לניקוי קרקעית זרם הלחץ);
• חייב להיות עמיד בפני שחיקה, כדי לא להפוך לבלתי שמיש כששופשף על דפנות הבאר;
• חייבים להיות מסוגלים להעביר מומנט מראש מיתר העבודה לתחתית ולבסוף אל הסיבית.

חובה שהצימודים יהיו באיכות הראויה. אם לפחות אחד מהם לא יכול לעמוד בעומס ומיתר העבודה נשבר, יהיה קשה מאוד להשיג את החלק התחתון שלו יחד עם הסיבית. מבחינת הוצאות ההון, לפעמים קל יותר לקדוח באר חדשה בסביבה מאשר להשיג מוט עופרת מנותק.

שימוש במים במהלך הקידוח

הנוזל המסופק לפנים הוא בדרך כלל מים רגילים. לפעמים, בכדי לייצב את תא המטען העובר בסלעים לא-קוהרנטיים רופפים (חול, חצץ, חצץ ואבני נחל), מוזן פתרון עם תוספות קידוח לבאר. זה הכרחי, מכיוון שהמארז אינו ממוקם בשלבי החדירה הראשונים.

מים נכנסים לשקע בלחץ בתוך מוט ההינע (ואז נשאבים דרכם ביטול או על ידי כוח הכבידה מטה ביטול מרחב, וההסרה כבר מתבצעת דרך עמודת העבודה עם משאבת יניקה.

מדובר בשתי טכנולוגיות קידוח סיבוביות שונות, שתכונותיהן יידונו בהמשך.

קידוחים סיבוביים מתאפיינים בקצב ההתפתחות הגבוה ביותר של באר מים. במקביל לקידוח, הקנה סמוק והפיתוח מוכן לפעולה הקרובה

עם זאת, לא משנה באיזו שיטה משתמשים, יש לנקות את הנוזל המשמש בקידוח בכל מקום (לשימוש נוסף).

לשם כך, השתמש בציוד הבא:

• אסם אחסון נוזל קידוח. (אם אתם מתכננים לקדוח באר רדודה - בתוך כמה עשרות ניתן לארגן ישירות באדמה, ומים רגילים משמשים כנוזל שטיפה). האסם משמש כסוללה לשטיפת נוזלים.
• ויברוסייבה. תמיסת השטיפה, שהורמה ​​מהבאר, נושאת חלקיקי סלע כתוש שיש להסירם. הדרך היעילה ביותר היא דרך מכנית באמצעות מסכי רטט.
• מיכל משקע. לאחר הסרת חלקיקי הסלע הגדולים, הנוזל נכנס לגלעית להיפטר מחלקיקים תלויים המשקעים. כשמשתמשים במים כנוזל כביסה, לפעמים גם בונים ישירות באדמה. בנוסף, משמשת להפרדת חומרים נוזליים ולהפרדת משקעים הידרוציקלון.
• משאבת בוץ. הוא זה שמספק את זרימת תמיסת הכביסה.
• מערכת המרזב. הם נחוצים לתזוזת מים מנקודת היווצרות המכרה למקום הטיפול בהם.

בסך הכל, יש צורך במנגנונים והציוד הבאים כדי לפתח באר באמצעות טכנולוגיה סיבובית:

1. מגדל או קונסולה להרכבת חוט המקדחה מהמוטות ופירוקו בסוף הקידוח, כמו גם מערכת התמודדות.
2. מנועמתן סיבוב של הרוטור.
3. ציוד נוזל. מנגנונים והתקנים להזרמת נוזל כביסה וניקויו (משאבה; מסך רטט; שקעים ו / או הידרוציקלון; אסם לאחסון נוזל שטיפה; מערכת צינורות ומרזבים).

לקידוח סיבובי של בארות רדודות, כל מערך הציוד המופיע ברשימה הוא קומפקטי מאוד (לדוגמא, הבום של הקונסולה מתקפל). זה מקל על הצבת ציוד הקידוח בכל מקום נוח לקידוח ולפעול לאחר מכן.

שתי אפשרויות קידוח סיבוביות

בהתאם לשיטת אספקת נוזל שטיפה לפנים, ישנם שני סוגים של טכנולוגיית קידוח סיבוב:

1. הזנה ישירה;
2. עם הזנה הפוכה.

יש לציין כי הנוזל המסופק לפנים נועד לא רק לשטוף ולהסרת סלע כתוש. זה גם מקרר את המעט שהוא חם מאוד מחיכוך. במקרה של אספקת נוזלים ישירה, המשאבה יוצרת את לחץ היתר שלה.

מים נכנסים לפנים דרך החורים הטכנולוגיים שבקצה, "מרימים" את הסלע הכתוש ואז על ידי כוח הכבידה דרך הבאר (כלומר דרך ביטול חלל ביחס למוט המוביל) נכנס לפני השטח, שם הוא נכנס למתחם הניקוי (מסך רוטט, הידרוציקלון).

שטיפה יכולה להיות ישירה או הפוכה, עליהם תלויים המאפיינים האיכותיים של הציוד המשמש, אך תרשים המעגל תקף לשני סוגי הטכנולוגיה

טכנולוגיית ההזנה ההפוכה מרמזת כי נוזל השטיפה זורם לתחתית על ידי כוח הכבידה, ויורד דרך הבאר, אך הפיתרון עם חומר כתוש חוזר לפני השטח כבר דרך צינור מוט ההובלה. משאבת הבוץ במקרה זה יוצרת בו לחץ שלילי.

למרות הפשטות לכאורה של שתי הטכנולוגיות, ישנם הרבה יותר ניואנסים ממה שנראה במבט ראשון. לכן נראה מתאים להתעכב על כל אחת מטכנולוגיות הקידוח הללו ביתר פירוט.

קידוח שוטף ישיר

טכנולוגיה זו מכונה לעיתים "מסלול מים ישיר". רצוי להשתמש בו בקרקעות חוליות, חצובות וחצובות. הוא משמש גם אם עומק האקוויפר אינו עולה על 30 מ '. כאן מתווספים נוזלים לתוספים המגדילים את צפיפותו ויציבות תא המטען.

קידוחים סיבוביים מתאפיינים בירידה הדרגתית בקוטר הקידוח. במילים אחרות, תחילה נקדח את הבאר בקוטר הגדול ביותר, אחר כך היא שטויות הצינור והחלל הטבעתי בין המשטח החיצוני של הצינור לקיר הבאר דרך חורים טכנולוגיים מלאים בטיט מלט.

קידוחים נוספים נמשכים עם אזמל קטן יותר. ואז שוב מעטה, והקטע החדש בקוטר עוד יותר קטן וכו '. ככל שתצטרכו להיות "מוסחים" לעתים קרובות פחות על ידי בטון הבאר, כך תפוקת הקידוח תהיה גדולה יותר, מה שבסופו של דבר מתורגם לעלות הכוללת של התהליך ולבאר בכללותה.

בנוסף, מעטפת תכופה מדי מביאה לכך שהקוטר האפקטיבי של הבאר (הקוטר הפותח את האקוויפר) מצטמצם מאוד. אז "מסלול מים ישיר" מאופיין בכך שלא ניתן לערבב את הבאר עם שיטה זו להיווצרותה עד 100 מטר.

הלחץ העיקרי של נוזל השטיפה נוצר על ידי המשאבה בתוך מוט ההינע, ו ביטול הנוזל עם אלמנטים של סלע כתוש ממלא את החלל על ידי כוח הכבידה, מבלי להרוס את קיר הקידוח בלחץ עודף.

קידוח ישיר דפוס זרימת נוזל קידוח. כניעתו לפנים מתבצעת דרך צינור המוט המוביל והיא עולה אל פני השטח על ידי כוח הכבידה

עם זאת, לשיטה זו של קידוחים יש חסרונות. בפרט, יותר מדי זמן פתוח האתר מוביל לכך שחלקיקי חרס מפוזרים דקים נכנסים לאקוויפרים, מה שיכול להפחית ולהאט משמעותית את זרימת המים לתפוקה מהאקוויפר.

חלקיקים אלה כאן ממלאים את התפקיד של תקעים נקבוביים ייחודיים מיקרו-תעלות בסלע דרכו מחלחלים מים. לפיכך, הליך המעטפת המתבצעת בתהליך הקידוח נחוץ לשמירה על התפוקה העתידית של הבאר כולה.

קידוח הפוך שוטף

בשיטה זו של בקרת זרימת הנוזל, הקנה והתחתית מנוקים בצורה הטובה ביותר. המשאבה כאן אינה סוחטת את הנוזל לתחתית, אלא להפך, היא מוצצת אותו בחזרה, וזה מוביל לעובדה שמהירות היווצרות הבאר עם אזמל גדלה בסדר גודל וכמה פעמים יותר לעומת שטיפה ישירה.

הבאר עצמה אינה מזוהמת בתכלילי חימר עם זרימת נוזל כביסה זורם. אחרי הכל, המשאבה מוצצת את כל מה שניתן להכיל בה. אגב, כבר אין שום טעם מעשי בתוספים נוספים, ולכן מים טהורים משמשים כנוזל הכביסה.

מערך שטיפה אחורית לקידוחים סיבוביים. הזרימה היא על ידי כוח הכבידה דרך הסבך, ובחזרה נשאבת הבוצה על ידי המשאבה דרך הצינור של מוט ההנעה

אז, לסיכום היתרונות של קידוח בזרם הפוך:

• מהירות הקידוח עולה (לעומת מסלול מים ישיר) עד 15 פעמים;
• האקוויפר אינו סתום בחלקיקי חימר ובגרגרי חול רטובים מלמטה פתוח לב רמות באר;
• בגלל הפתיחה האיכותית של האקוויפר, הבאר אינה צריכה להיות מוכנה בנוסף להפעלה, אתה יכול מיד להתקין את הכיסוי הפנימי באמצעות פילטר ולהתחיל לצאת עם משאבה;
• מים פשוטים (ולכן, זולים) משמשים כנוזל עבודה.

עם זאת, לשיטה זו חסרון משמעותי. זה דורש מעורבות של ציוד יקר, מה שמביא בסופו של דבר לעלייה משמעותית בעלות כל תהליך הקידוח בכללותו.

לפיכך, קידוח באמצעות "מסלול מים הפוך" מתבצע רק במקרים בהם הבאר מיועדת להפעלה על ידי מספר משקי בית בבת אחת. אך במקרה שהבאר מיועדת להפעלה פרטנית, סביר הרבה יותר להשתמש בטכנולוגיית קידוח סיבובית עם מסלול מים ישיר.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

סרטון מס '1. הדגמה חזותית של תהליך הקידוח הסיבובי בשלבים:

סרטון מס '2. ניתוח טכנולוגיה סיבובית ועקרונות סידור באר:

סרטון מס '3. זרימת מים במהלך קידוחים סיבוביים:

המצב עם נוכחות ועומק האקוויפרים יכול להיות שונה מאוד ממקום למקום (אך איפשהו אין כאלה בכלל, כמו באי מדיירה).

בעת תכנון באר ובחירת השיטה האופטימלית לקידוחים סיבוביים, יש להשתמש במפות קיימות של אקוויפרים מוכחים. זה יחסוך לך זמן וכסף משמעותיים.

ספר לנו על החוויה שלך בפיתוח באר באמצעות טכנולוגיה סיבובית. שתפו ניואנסים טכנולוגיים שמועילים למבקרים באתר. אנא השאר הערות בטופס החסימה למטה, פרסם תמונה ושאל שאלות בנושא המאמר.