Rotacinis šulinių gręžimas: gręžimo technologijos ir būtiniausios įrangos apžvalga

Jei kaimo namo negalima prijungti prie centrinio vandens tiekimo, turite organizuoti autonominę sistemą. Daugelis savininkų nori sutvarkyti jį pagal šulinį, kurio plėtrai naudojami įvairūs metodai. Mes apsvarstysime rotacinį gręžinį - labai perspektyvus, tačiau iki šiol mažai žinomas variantas.

Mūsų straipsnyje rotoriaus technologijos ypatumai ir naudojami įrankiai yra išsamiai aprašyti. Nagrinėjami šios technikos pranašumai ir trūkumai, pateikiami metodai jos įgyvendinimui praktikoje. Mūsų patarimai bus naudingi apdairiems privačių sklypų savininkams, norintiems stebėti gręžėjų darbą.

Rotacinio gręžimo apibrėžimas

Pirmiausia paanalizuokime, kas yra šulinių rotacinis gręžimas ir kokios yra jo alternatyvos? Gręžimas sraigtais vis dar pripažįstamas vienu iš labiausiai paplitusių vandens išpylimo būdų.

Vis dėlto varžtų technologija neleidžia praeiti uolėtoms uolienoms. Sraigtinis gręžimas, naudojamas sraigtiniam gręžimui, nesugeba sunaikinti klinčių. Bet dažnai atsitinka, kad reikia gilintis, nes viršutiniai sluoksniai nėra stabilūs ir pakankami srauto veikimui.

Šerdies ir sraigto gręžimo technologija nesuteikia galimybės pereiti uolienų formacijų. Įrengiant šulinį ant kalkakmenio, efektyviau ir ekonomiškiau naudoti sukamąjį gręžimo būdą

Todėl rotacinė technologija, anksčiau naudojama tik kasybos pramonėje, buvo pradėta diegti privačių vandens paėmimo įrenginių statyboje. Jo darbinis elementas yra šiek tiek šulinio dugno dalyje. Naudojant kaltą, naikinamas ir nenuoseklus dirvožemis sunaikinamas, uolienos susmulkinamos.

Sunaikintos uolienos kasimas atliekamas skysčio pagalba, kuris tiekiamas į veidą per darbinę koloną arba žiedinis erdvė.Tai yra 2 skirtingi gręžimo būdai, apie kuriuos kiekvienas bus išsamiai aptariamas toliau.

Antgalio skersmuo viršija darbinės kolonos skersmenį, o tai leidžia:

• sumažinti viso gręžimo proceso energijos sąnaudas (jėga čia sunaudojama tiesiog sukant su koto jėga veide, o darbinės stygos trinties nuostoliai prieš gręžinio sienelę yra minimalūs);
• apsaugoti nuo pažeidimų didžiąją dalį darbinės stygos elementų, taip pat gręžinio šulinio sienas nuo sunaikinimo;
• sukurkite įspūdingo skersmens gręžinius (pavyzdžiui, iki 70 cm) ypač įspūdingame gylyje.

Tokiu būdu jūs galite sudaro vandeningus sluoksnius, kurio gylis yra 300 ar daugiau metrų, t.y. gręžti vandens išleidimo vietas, kad būtų tiekiamas vanduo vasarnamiams ir kaimams.

Taigi, apibrėžimas: rotacinis gręžimas yra toks būdas sukurti šulinį, kuriame jėga, esanti ant veido esančio antgalio, perduodama iš besisukančio rotatorius per darbinę koloną. Jis surenkamas iš strypų - siaurų plieninių vamzdžių, kurie sujungiami vienas po kito keičiant gylį į žemę.

Bet išvalius kasyklos kamieną ir skerdžiant iš dumblo, naudojamas slėgiu tiekiamas vanduo. Dėl šio sprendimo nereikia išardyti ir surinkti gręžimo virvelės šerdies ištraukimui, kaip šerdies gręžimo metu.

Į kasyklą įšvirkštas skystis iškart išsprendžia dvi svarbias užduotis: atlaisvina kelią gręžėjui atlikti tolesnį darbą ir sukuria praplaunant šulinįbūtina paruošti vandens paėmimą darbui.

Rotary technologijos pranašumai

Kokie yra rotacinio gręžimo pranašumai prieš galimas alternatyvas? Jų yra keletas.

PirmiausiaNaudojant sukamąjį antgalį, galima sukurti didelio skersmens šulinius, kurie galėtų visiškai patenkinti kelių namų ūkių vandens poreikius vienu metu.

Ne paslaptis, kad gręžimas nėra brangus procesas: tam reikalinga specializuota įranga, o patyrę gręžėjai privalo kontroliuoti ir valdyti procesą. Juk gręžimo veikla yra licencijuota. Taigi jo aukšta kaina.

Dėl savo formos ir konstrukcijos sukamasis grąžtas gali sudaryti daug didesnio skersmens šulinius nei sraigtiniai grąžtai ir šerdies vamzdis

Kelių namų ūkių derinimas vienu metu, kad būtų galima finansuoti vieną bendrą gretimų sklypų gręžinį, yra ekonomiškai naudinga. Bet tam reikia nemažo debeto. Daugeliu atvejų Kvartero nuosėdų (smėlio) vandeningieji sluoksniai negali jų aprūpinti.

Natūralu, kad kolektyviniam naudojimui vanduo turėtų būti dedamas ant kalkakmenio. Iš jo išgaunamas požeminis vanduo pasižymi didesniu vandens mobilumu ir grynumu. Kritulių tūris neturi jokios įtakos šulinių srautui į kalkakmenį. Ko negalima pasakyti apie šulinius ant smėlio.

Antra, palyginti mažos energijos sąnaudos įtikina. Darbinis rotacinio gręžimo elementas yra kaltai. Bet skirtingai nuo sraigto ir šerdies gręžimas, gręžimo įrankis nesąveikauja su gręžiamo šulinio sienomis

T. y., Tiktai dalis, kurios aukštis yra nereikšmingas, palyginti su visos gręžimo virvės aukščiu, tiesiogiai liečiasi su dirvožemiu. Todėl šis šulinių formavimo būdas yra greičiausias - iki 1000 linijinių metrų per mėnesį!

Trečiakolektyvinius klientus traukia gręžimo gilumas. Vietos metamorfinių ir dykviečių uolienų, iš kurių įtrūkimų galima išpumpuoti vandenį, kurio kompozicija yra tinkamiausia gerti, gręžimui galima naudoti tik sukamąjį metodą.

Dažniausiai iš pramoninių vandenų, kurių gylis mažesnis nei 30 m, išgaunamas tik pramoninis vanduo.Jos sudėčiai įtakos turi šalia esantys vandens telkiniai, upės, užpildytos šiukšlėmis, krituliai ir tiesiog į žemę išsilieję techniniai skysčiai. Varžtas ir šerdies vamzdis padės gauti tik tokį įsiurbimą.

Visas gręžimo įrangos rinkinys lengvai montuojamas ant vienos vidutinės galios automobilių platformos. Dėl to rotacinio gręžimo procesas yra daug pažangesnis, taigi ir pigesnis.

Be to, sukamasis gręžimas leidžia jums pereiti prie viso gylio, neperjungiant kito gręžimo metodo. Plėtodami šulinį su varžtu, pavyzdžiui, jei reikia gręžti riedulį, jie pereina į lynų traukimo techniką.

Šiuo tikslu iš statinės nuimamas varžtas su apvalkalu, o antgalis metamas į veidą, kol sulaužomas riedulys. Tada skerdimas valytojo išvalytas. Jis naudojamas, jei reikia į paviršių pakelti vandeniu prisotintą smėlį, kuris nėra vamzdyje.

Praktika rodo, kad rotacinio metodo gręžiniai yra ilgesni. Technologiškai taip yra todėl, kad sumontavus gręžinio sieneles sudarančią apvalkalo eilutę, žiedas dar labiau sustiprinamas.

Šulinių įranga

Pirmiausia virš šulinio paviršiaus yra sumontuota vertikali konsolė, kad būtų galima dar labiau pritvirtinti darbinės stygos vertikalius ryšius. Pirmoji šio gręžimo veleno jungtis yra su darbiniu elementu - šiek tiek, kuris gali turėti skirtingą formatą, priklausomai nuo gręžimo kategorijos uolienų.

Žinoma, gruntiniams vandeningiesiems sluoksniams gręžti naudojama kompaktiškesnė įranga, o paskirto bokšto suformuoti paprastai nereikia

Gręžimo įrankių rinkinys

Gilinant pirmąją saitą, ant jos pritvirtinama žvakė, kita, vadinama strypu, ir pan. Kiekvieno tokio vamzdžių bloko ilgis gali svyruoti nuo 20 iki 50 m. Norėdami supaprastinti darbinės kolonos formavimąsi, kiekvienoje lazdele yra įmontuotas smailėjantis sriegis su užraktu.

Dėl to susidaro grąžtas, kurį sudaro:

• darbinis truputis;
• švino juosta;
• įprastų strypų kolonos, sujungtos jungtimis.

Darbinės kolonos laikymas atliekamas pasukimais, kurių sukimą vykdo rotorius. Priklausomai nuo to, kiek giliai reikia gręžti, ir nuo to, kokios yra fizinės ir mechaninės dirvožemio savybės, standartiniai arba svertiniai strypai naudojami pagrindinei jungčiai sudaryti.

Varantysis strypas, kaip taisyklė, yra svertinis vamzdis, nes jis turi svarbią technologinę misiją. Per jį praplovimo tirpalas patenka į veidrodį, kurio užduotis yra nuplauti susmulkintą uolieną. O tai, savo ruožtu, kelia reikalavimus sukabinimo jungtims, kurių užduotis yra sandarinti jungtis tarp jungčių.

Nepamirškite, kad skysčio slėgis tiesiogiai priklauso nuo suformuotos kolonos aukščio (ir nepriklauso nuo vamzdžio skerspjūvio). Be to, net jei vanduo naudojamas kaip skalbimo tirpalas, slėgis kas 10 metrų padidės 1 atmosfera.

Palyginimui verta pateikti pavyzdį. Darbinis slėgis buitinių vamzdynų tinkle namuose yra 10 atmosferų, o patvariausi vamzdžiai yra skirti 20 atmosferų slėgiui.

Tik tuo atveju, jei buitinės sistemos nejuda ir nejuda, tada slėgis yra lygus gręžimo virvės svoriui ant pavaros strypo. Bet ji vis tiek turi perduoti sukimosi momentą ir jėgą.

Sukabintuvai yra patys svarbiausi strypo elementai, nes būtent jie lemia visos gretimos strypo apatinės dalies svorį, taip pat variklio skleidžiamą dinaminių vibracijų ir sukimosi judesio apkrovą.

Sukabintuvams, kaip gręžimo virvės konstrukciniams elementams, keliami šie reikalavimai:

• turi užtikrinti strypų sujungimo sandarumą ir atlaikyti skysčio slėgį iki 100 atmosferų (slėgio srauto apačios išvalymui);
• turi būti atsparūs dilimui, kad neliktų nenaudojami trinant prie šulinio sienų;
• turi sugebėti perduoti sukimo momentą iš darbinės viršaus į apačią ir galiausiai į bitą.

Privaloma, kad movos būtų tinkamos kokybės. Jei bent vienas iš jų negali atlaikyti apkrovos, o darbinė virvelė sulaužyta, bus nepaprastai sunku surinkti jos apatinę dalį kartu su antgaliu. Kalbant apie kapitalo išlaidas, kartais yra lengviau gręžti naują šulinį netoliese, nei gauti atskirtą švino strypą.

Vandens naudojimas gręžimo metu

Skystis, kuris tiekiamas į veidą, paprastai yra paprastas vanduo. Kartais, norint stabilizuoti kamieną, einantį per laisvas nenuoseklias uolienas (smėlio, žvyro, žvyro ir žvirgždo nuosėdas), į šulinį įpilamas tirpalas su gręžimo priedais. Tai būtina, nes korpusas nėra dedamas į pirmuosius prasiskverbimo etapus.

Vanduo patenka į išleidimo angą esant slėgiui pavaros strypo viduje (ir tada išsiurbia per žiedinis erdvė), arba sunkio jėgos dėka žemyn žiedinis vietos, o pašalinimas jau vyksta per darbinę koloną su siurbimo siurbliu.

Tai yra 2 skirtingos rotacinio gręžimo technologijos, kurių ypatybės bus aptartos žemiau.

Rotaciniam gręžimui būdingas didžiausias vandens šulinio išsivystymo greitis. Tuo pačiu metu kaip ir gręžimas, statinė praplaunama ir plėvelė yra parengta būsimai operacijai

Tačiau nesvarbu, koks metodas yra naudojamas, visur gręžiant naudojamą skystį reikia išvalyti (tolesniam naudojimui).

Norėdami tai padaryti, naudokite šią įrangą:

• Gręžimo skysčių laikymo tvartas. (Jei planuojate gręžti negilų šulinį - per kelias dešimtis jis gali būti įrengtas tiesiai į žemę, o įprastas vanduo naudojamas kaip skalavimo skystis). Svirnas veikia kaip skysčio praplovimo baterija.
• Vibrosieve. Skalavimo tirpalas, iškeltas iš šulinio, turi susmulkintos uolienos daleles, kurias reikia pašalinti. Veiksmingiausias būdas yra mechaninis, naudojant vibracinius ekranus.
• Sedimentacijos bakas. Pašalinus dideles uolienos daleles, skystis patenka į dubenį, kad atsikratytų suspenduotų dalelių, kurios nusėda. Kai vanduo naudojamas kaip skalbimo skystis, karterė taip pat kartais statoma tiesiai į žemę. Be to, skystoms medžiagoms atskirti ir nuosėdoms atskirti hidrociklonas.
• Purvo pompa. Būtent jis teikia skalbimo tirpalo cirkuliaciją.
• Latakų sistema. Jie reikalingi vandeniui judėti iš minos susidarymo vietos į jos išgryninimo vietą.

Iš viso norint sukurti gręžinį naudojant sukamąją technologiją, reikalingi šie mechanizmai ir įranga:

1. Bokštas ar konsolė gręžimo stygos surinkimui iš strypų ir jos išardymui gręžimo pabaigoje, taip pat reikmenų sistemos.
2. Variklisužtikrinant rotoriaus sukimąsi.
3. Skysta įranga. Skalbimo skysčio cirkuliacijos ir jo valymo mechanizmai ir įtaisai (siurblys; vibruojantis ekranas; karteriai ir (arba) hidrociklonas; tvartas skalavimo skysčiui laikyti; vamzdžių ir latakų sistema).

Gręžiant negilius gręžinius, visas išvardytas įrangos rinkinys yra labai kompaktiškas (pavyzdžiui, konsolės strėlė yra sulankstoma). Dėl to gręžimo įrangą lengva sudėti į bet kurią patogią vietą gręžti ir vėliau naudoti.

Dvi sukamojo gręžimo galimybės

Atsižvelgiant į praplovimo skysčio tiekimo į veidą būdą, yra 2 rūšių sukamojo gręžimo technologijos:

1. tiesioginis pašaras;
2. su atvirkštiniu pašaru.

Reikėtų pažymėti, kad į veidą tiekiamas skystis yra skirtas ne tik nuplauti ir pašalinti susmulkintas uolienas. Jis taip pat šiek tiek atvėsina, kuris yra labai karštas nuo trinties. Tiesioginio skysčio tiekimo atveju siurblys sukuria per aukštą slėgį.

Vanduo patenka į veidą per technologines įpjovos angas, "surenka" susmulkintą uolieną ir tada sunkio jėga per šulinį (tai yra, per žiedinis erdvė priekinio strypo atžvilgiu) patenka į paviršių, kur patenka į valymo kompleksą (vibruojantis ekranas, hidrociklonas).

Skalavimas gali būti tiesioginis arba atvirkštinis - nuo to priklausys naudojamos įrangos kokybinės savybės, tačiau grandinės schema galioja abiejų tipų technologijoms.

Atvirkštinė tiekimo technologija reiškia, kad praplovimo skystis teka į dugną sunkio jėgos dėka, nusileisdamas per šulinį, tačiau tirpalas su susmulkinta medžiaga grįžta į paviršių jau per švino strypo vamzdį. Purvo pompa tokiu atveju sukuria neigiamą slėgį.

Nepaisant akivaizdaus abiejų technologijų paprastumo, yra daug daugiau niuansų, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Todėl atrodo tikslinga išsamiau susipažinti su kiekviena iš šių gręžimo technologijų.

Tiesioginis praplovimas

Ši technologija kartais vadinama „tiesioginiu vandens telkiniu“. Patartina jį naudoti smėlio, žvyro, žvyro dirvožemyje. Jis taip pat naudojamas, jei vandeningo sluoksnio gylis neviršija 30 m. Būtent čia į skystį pridedami priedai, kurie padidina jo tankį ir bagažinės stabilumą.

Rotaciniam gręžimui būdingas laipsniškas gręžiamo šulinio skersmens sumažėjimas. Kitaip tariant, pirmiausia gręžiamas didžiausio skersmens šulinys, tada jis craps vamzdis, o žiedinė erdvė tarp išorinio vamzdžio paviršiaus ir šulinio sienos per technologines skylutes užpildoma cemento skiediniu.

Tolesnis gręžimas tęsiamas mažesniu kaltu. Tada vėl korpusas, o naujoji sekcija turi dar mažesnį skersmenį ir pan. Kuo rečiau jūs turite būti „atitrauktas“ gerai cementuodamas, tuo didesnis gręžimo našumas, o tai galiausiai reiškia visas proceso ir viso šulinio sąnaudas.

Be to, per dažnas apvalkalas lemia tai, kad labai sumažėja faktinis šulinio skersmuo (skersmuo, kuris atidaro vandeningąjį sluoksnį). Taigi „tiesioginiam vandens telkiniui“ būdinga tai, kad šulinys, kurio formavimo būdas toks, negali būti iškastas iki 100 metrų.

Pagrindinį skalavimo skysčio slėgį sukuria siurblys pavaros strypo viduje ir žiedinis skystis su susmulkintos uolienos elementais užpildo erdvę gravitacijos būdu, neišardydamas gręžinio sienos per dideliu slėgiu.

Tiesioginio gręžimo gręžimo skysčio srauto schema. Jos pateikimas į veidą atliekamas per priekinio strypo vamzdį, o gravitacijos būdu jis kyla į paviršių

Tačiau šis gręžimo būdas turi savo trūkumų. Visų pirma, per ilgai atidaryti Aikštelė lemia tai, kad smulkiai išsklaidytos molio dalelės patenka į vandeningąjį sluoksnį, o tai gali žymiai sumažinti ir sulėtinti vandens tekėjimą iš vandeningojo sluoksnio išėjimo.

Šios dalelės čia atlieka savitų porų kamščių ir mikrokanalų uoloje, pro kurią vanduo teka. Todėl gręžimo metu atliekama apvalkalo procedūra yra būtina norint išlaikyti gręžinio, kaip viso, našumą ateityje.

Gręžimas atvirkštinis gręžimas

Taikant šį skysčio srauto reguliavimo metodą, geriausia išvalyti statinę ir dugną. Siurblys čia neišspaudžia skysčio į dugną, o, priešingai, išsiurbia jį atgal, ir tai lemia, kad šulinio su kaltu formavimo greitis padidėja pagal dydį ir kelis kartus daugiau, palyginti su tiesioginiu nuplovimu.

Pats šulinys nėra užterštas molio intarpais su tekančio plovimo skysčio srautu. Juk siurblys išsiurbia viską, ką jame gali būti. Beje, papildomi priedai praktiškai nebetenka prasmės, todėl grynas vanduo naudojamas kaip tas pats skalbimo skystis.

Rotacinio gręžimo atgalinio plovimo schema. Srautas teka per gravitaciją, o dumblas per varomojo strypo vamzdį ištraukiamas atgal

Taigi, apibendrindami gręžimo atvirkštiniu srautu pranašumus:

• gręžimo greitis padidėja (palyginti su tiesioginiu vandens telkiniu) iki 15 kartų;
• vandeningasis sluoksnis nėra užsikimšęs iš molio dalelių ir smėlio grūdelių smėlio atviros širdies šulinio lygiai;
• dėl aukštos kokybės vandeningo sluoksnio atidarymo šulinio nereikia papildomai paruošti darbui, galite nedelsdami įdiegti vidinį apvalkalą su filtru ir pradėti siurbti siurbliu;
• paprastas (taigi ir pigus) vanduo naudojamas kaip darbinis skystis.

Tačiau šis metodas turi reikšmingą trūkumą. Tam reikia brangios įrangos, o tai lemia žymiai padidėjusias viso gręžimo proceso sąnaudas.

Todėl gręžimas „atvirkštiniu vandens telkiniu“ atliekamas tik tais atvejais, kai šulinys yra skirtas naudoti keliems namų ūkiams vienu metu. Bet jei šulinys yra suprojektuotas individualiam naudojimui, daug protingiau naudoti sukamojo gręžimo technologiją su tiesioginiu vandens telkiniu.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

1 vaizdo įrašas. Vizualinis rotacinio gręžimo proceso etapų demonstravimas:

2 vaizdo įrašas. Rotacinės technologijos analizė ir šulinio išdėstymo principai:

3 vaizdo įrašas. Vandens cirkuliacija rotacinio gręžimo metu:

Padėtis, susijusi su vandeningųjų sluoksnių buvimu ir gyliu, gali būti labai skirtinga (bet kai kur jų visai nėra, kaip Madeiros saloje).

Projektuojant gręžinį ir pasirenkant optimalų sukamojo gręžimo būdą, reikia naudoti esamus patikrintų vandeningųjų sluoksnių žemėlapius. Tai padės sutaupyti daug laiko ir pinigų.

Papasakokite apie savo patirtį kuriant gręžinį, naudojant rotacinę technologiją. Pasidalykite technologiniais niuansais, kurie naudingi svetainės lankytojams. Prašome palikti komentarus žemiau esančioje blokų formoje, paskelbti nuotrauką ir užduoti klausimus apie straipsnio temą.