Metoder for å bore brønner: teknologiske prinsipper og funksjoner i hovedmetodene

Enheten til vannbrønnen er assosiert med bruk av forskjellige boremetoder. Løs og vannmettet jord blir ekstrahert ved hjelp av en bailer. For boring gjennom leire- og fjellformasjoner brukes brønnboremetoder basert på rotasjons- og vibrasjonsprinsippet.

Arbeidet innebar mekanismer som tillater utvikling av jordsmonn av forskjellige typer og på forskjellige dybder. Vi vil fortelle deg hvordan du velger den optimale boreteknologien som lar deg raskt og feilfritt gå gjennom utviklingen for et vanninntak.

For en visuell presentasjon av informasjonen vi har foreslått, blir teksten supplert med nyttige ordninger, fotosamlinger, videoveiledninger.

Typer boremetoder

Tidligere boring av akviferer til personlig bruk ble hovedsakelig utført manuell måte. Det var en tidkrevende og langvarig prosess, så ikke alle eiere av stedet eller hytta kunne skryte av å ha sin egen vannforsyningskilde.

Gradvis forflyttes mekaniserte boring manuelle metoder på grunn av betydelig tilrettelegging og akselerasjon av prosessen.

I dag blir nesten alle akviferer boret på en mekanisert måte, som er basert på ødeleggelse av jorda, mate den til overflaten på en av to måter: tørr, når avfallsjorden fjernes fra brønnen ved hjelp av mekanismer og hydraulisk, når den vaskes ut av vann tilført under trykk eller med tyngdekraft.

Det er tre hovedmetoder for mekanisk boring:

• roterende (jord utvikles ved rotasjon).
• sjokk (bursnaryad ødelegger bakken med slag).
• vibrasjons (jord utvikles av høyfrekvente svingninger).

Rotasjonsmetoden regnes som den mest høye ytelsen, 3-5 ganger høyere i effektivitet enn støtet og 5-10 vibrasjoner. I tillegg er rotasjonsmetoden den rimeligste og rimelige, den brukes ofte som hovedmetode for manuell boring.

Mekaniske rotasjonsmetoder for vannbrønnboring erstattet ineffektive manuelle metoder

I sin tur er rotasjonsboremetoden, mye brukt for konstruksjon av vannbrønner, delt inn i fire hovedtyper av boring:

• prøvetaking;
• auger;
• sjokk-tau;
• Rotary.

Hver type rotasjonsboring har sine egne egenskaper og utføres av utstyr spesialdesignet for dette. Vurder disse typene boring mer detaljert, bestem hva deres forskjeller er og hvilken metode som må brukes i hvert tilfelle.

Spesifikasjonene ved kjerneboring

Kjerneboring er en mekanisk rotasjonsmetode der leire eller tett sandjord utvinnes i form av en sylindrisk kjerne. Kjernebor er et tykkvegget metallrør.

På toppen av kjerneboren er en innretning for å feste stengene som er nødvendige for å bygge borestrengen. Nedenfor er en krone, hvis type er valgt avhengig av kategorien jord som skal bores.

Når du kjører gjennom kolonnemetoden, blir jorda ødelagt av en ringformet krone. Samtidig forblir kjernekjernen intakt. For å lette boreprosessen på harde og halvfaste leirer, leirer, steiner, skylles væske til ansiktet.

Under kjerneboring ødelegges ikke jorda, men "bores" av kronen og fanges opp av kjerneledningen. På overflaten blir den borede bergarten trukket ut i form av en kjerne - en monolitisk sylindrisk steinsøyle

Slam fra bunnen fjernes noen ganger ved å vaske - pumpe en stor mengde vann i fatet. Oftest erstattes spyling ved å blåse med trykkluft som kompressoren tilfører røret. Denne typen boring lar deg bore brønner opp til 1000 meter dype og med en diameter på 8 til 20 cm.

Mekanisk kjerneboring utføres av borerigger av ZIF-, UGB-, UKB-typen, montert på KAMAZ, KRAZ-type biler, storkjørere, etc. I utførelsesformen for manuell boring kjernen rør er forkortet, kalt en bjelle eller et glass. Når den siste husholdningsartikelen ble snudd på hodet, er kjernerøret strukturelt likt.

Kjerneboring brukes i følgende tilfeller:

• leting av mineraler;
• letebrønnboring;
• arrangement av akviferer av hvilken som helst dybde, inkludert filterløse brønner i fjellformasjoner.

For enhet private vannbrønner i noen tilfeller brukes kjernemetoden før du starter skrue eller rotasjonsboring, og utfører både rekognoserings- og forberedende roller.

Ved konstruksjon av private brønner brukes kjerneboring i kombinasjon med sjokk-tauboring. Leirlag passerer gjennom et kjernerør.Løs sand, grus og rullestein med sandaggregat som ikke henger igjen i kjernerøret blir fjernet fra tønnen ved å skje.

Når det gjelder effektivitet, er kjernemetoden noe dårligere enn skruemetoden for å bore vannbrønner. De bor raskere, men det tillater ikke å frigjøre bagasjerommet helt fra boret stein. De brukes sjelden parvis. Og hvis det er gitt, passerer de første meterne med en skrue.

Kroner ødelegger ikke jorda, men skjær den nøye rundt omkretsen, og danner “søyler” - kjerner, studerer som du kan lage en hydrologisk del av stedet

Brukt utstyr og verktøy

Følgende verktøy brukes til kjerneboring:

• borkroner laget av diamant eller annet karbidmateriale (stål, wolfram, vin);
• kjernen pipe;
• rør for fjerning av slam;
• stenger som kreves for å bygge borestrengen;
• koblingsfuger, adaptere mellom rør, spyleforsegling.

Når det bores i steiner, slites boret raskt og må skiftes ut. Materialet i kronen er dyrt, motstå enorme belastninger, de mest brukte diamantboremulighetene.

Alle verktøyene som brukes i boreprosessen, må justeres, dvs. lokalisert nøyaktig i forhold til boreaksen.

Kjerneboringsteknologi

Hovedtrekket ved kjerneboring er gjennomgangen av fjellet med full bevaring i kjernerøret. dvs. under driften av boreutstyr ødelegger kronen på ringen jorda, som, når den går dypere, skyves inn i kjernerøret og holdes i den på grunn av sin egen tetthet.

Når du fjerner det fylte røret fra arbeidsakselen, frigjøres det fra kjernen ved å tappe med en slegge.

Den trinnvise boreprosessen er som følger:

• borkronen er koblet til kjerneledningen;
• kjerneledningen er koblet til stengene, som vokser når de blir dypere;
• den øvre stangen er festet i boreriggen;
• boret roterer borestrengen og "skru" den gradvis ned i bakken;
• kjerneledningen fylles gradvis med kjemisk fastkjørt jord i hulrommet;
• etter å ha kjørt 50 - 70 cm, blir borestrengen fjernet til overflaten, stengene kobles fra i sin tur til kjernerøret er fjernet;
• røret frigjøres for stiklinger;
• det tomme skallet senkes igjen til ansiktet, øker borestrengen med stenger.

Handlinger utføres i beskrevet rekkefølge til brønnen avslører akviferen og dykker 50 cm ned i den underliggende vanntette bergarten.

Hvis å fikse den øvre akviferen ikke er målet om å synke, kan de øvre lagene det boring med spyling. I dette tilfellet selger pumpen skylleløsningen gjennom slangen inn i rørene. Deretter fører løsningen den utviklede jorden til overflaten.

Hvis formålet med brønnens arrangement ikke er en akvifer i sanden, kan boringen spyles før du når berget

Gode ​​styrker og svakheter

Sammenlignet med sjokk-tauet og rotasjonsmetodene for mekanisk boring, utføres kjerneboring ganske raskt, noe som reduserer arbeidstiden betydelig. Dens viktigste ulempe er umuligheten av å løfte løs jord og småstein mettet med vann. Sakte beveger seg langs steinene, kreves det litt for å kjøre steinblokker.

Fordelene med kjerneboring inkluderer:

• høy produktivitet og muligheten til å bore brønner med en dybde på over 100 m;
• reduksjon av belastninger på boreutstyr på grunn av ødeleggelse av leire, sammenlignbart med dets skjæring;
• muligheten for å bruke en mobil borerigg med kompakte dimensjoner.

Kjerneboring er en av de raskeste metodene for å utvikle vanninntak.En brønn på sanden med applikasjonen kan fullføres på en arbeidsdag. Å bli utviklet manuelt vanninntak vil ta mye mer tid.

Funksjoner ved sneglboring

Denne typen boring brukes oftest i dag i bygging av akviferer på private gårder. Et trekk ved sneglboring er at den utviklede fjellet fjernes fullstendig fra borehullet uten å involvere tilleggsutstyr. Metoden ligner skruing, lar deg bore til en dybde og samtidig fjerne unødvendig jord.

Verktøyet som brukes til boring kalles skrue. Det er en metallstang med kniver. Ved å skru i bakken, ødelegger skruen fjellet, som henger igjen på bladene. På grunn av den spesifikke utformingen av skruen, er det umulig å frigjøre ansiktet helt fra bladet. Derfor brukes den hovedsakelig til å drive de øvre lagene.

Boring av snegler er en rask og billig metode som ikke krever et spylevæskebeholder

Boring med en skrue krever ikke mye krefter og økonomiske kostnader, så omfanget av denne metoden er stort nok: letebrønner, legging av kommunikasjon, konstruksjon av kjedelige brønner og delvis vannboring.

Det brukes nå aktivt til konstruksjon av abyssinske brønner, for ikke å plugge nålhullet fullstendig i tett jord, men for å lette prosessen med å senke bagasjerommet i en tidligere ødelagt stein.

Metoden er egnet for utvikling av akviferer med en dybde på opptil 30 m på myke og løse jordarter og opptil 20 m på middels tett. Etter inntrenging av skrue og montering av et foringsrør, må borehullet rengjøres for uopphisset fjell av skytteren.

Skruen er kategorisk ikke egnet for arbeid i bergarter! Den brukes til delvis gjennomtrenging av brønner opp til 120 m, mens denne metoden er kombinert med andre: roterende, støttau, kjerne.

Utstyr og verktøy involvert

Boring av snegler utføres av en borerigg, der hovedelementet er et boreverktøy av skruetype laget av metall med høy styrke. Bor streng som fordypende bygningsskruer av samme størrelse.

I settet brukes noen ganger brukte bladbiter som er nødvendige for passering av løse bergarter, samt biter med runde eller koniske hoder som brukes til utvikling av harde bergarter.

En borerigg basert på en bil utstyrt med en kraftig motor er det beste alternativet for boring på avsidesliggende og utilgjengelige steder

De fleste moderne borerigger er utstyrt med hule skjell utstyrt med vendbare låser som forhindrer at verktøyet beveger seg i motsatt retning.

De skjærende delene av skruen under boring blir avkjølt på grunn av den utviklede jorden, og den utviklede fjellet stiger opp i spiraler. Dette lar deg bore uten å stoppe, noe som reduserer tids- og energikostnadene ved å lage en akvifer betydelig.

Boreteknologi for snegler

Etter gjennomføringen av gjennomtrengningen, hvis dybde er 1,5 - 2,0 m, fjernes skruen og installeres i brønnen foringsrør. Diameteren til en vannbrønn som er boret med en skrue er 50-200 mm og avhenger av størrelsen på verktøyet som brukes.

Kollaps av veggene i borehullet forhindrer foringsrør. Dette er spesielt viktig for løse, usammenhengende jordsmonn, så borerne har en regel: når du kjører sandleam og ler, bruk snegler med blader i en vinkel på 30 - 60º, og når du borer sand med tett tilsetning, et verktøy med knivblad i en vinkel på 90º.

Med en mindre helling av svingene til skruespiralen, bringer et større skrueblad skruen til overflaten.

Boring av skruer krever ikke bruk av spylevæske, berget utviklet ved hjelp av en meisel føres til overflaten på verktøybladene.

Fordeler og ulemper med å bruke en skrue

Boremetoden for boring gjør det mulig å konstruere brønnen så raskt som mulig, forutsatt at størrelsen på skruen og hellingsvinkelen til borkronen ble valgt riktig.

Fordelene med sneglboring inkluderer:

• jord stiger til overflaten umiddelbart under boring;
• høy hastighet med å utdype seg i bakken uten teknologiske stopp;
• det er ikke nødvendig å skylle borehullet;
• en kompakt skruerigg eller en håndsnegl kan bores inne i huset (i kjelleren);
• det er ikke nødvendig å heve den første lenken til overflaten og demontere / montere borestrengen som i kjernemetoden.

Den største ulempen med skrueboring er umuligheten av å jobbe på løs og veldig hard jord, men samtidig er skruen et ideelt verktøy for å bore i loamy, blandet (leire og sandlaam) og myk leirjord.

En annen ulempe som begrenser bruken av en skrue for konstruksjon av akviferer er behovet for å bruke en sjokk-taumetode for å rengjøre bagasjerommet av dumpet berg.

skikkelse skrue - spole mye brukt i manuell boring. Den ødelegger også berget og griper den med kniver for ekstraksjon opp.

Rotasjonsboringsfunksjon

Rotasjonsboring er en metode for rotasjonsvibrasjonsboring, der ødeleggelsen av jorda blir utført ved bruk av en bit drevet i bunnen av brønnen fra boreriggens rotor. Rotoren roterer fra en bilmotor eller en separat installert elektrisk motor gjennom en drivaksel.

Den utviklede jorden vaskes ut av brønnakselen ved direkte eller revers spyle. Vaskeløsning kan leveres enten med tyngdekraft eller av en pumpestasjon.

De fleste artesiske brønner bores ved bruk av den roterende boremetoden: ved bruk av en roterende borkrone, etterfulgt av spyling av brønnen og feste foringsrøret

Rotasjonsboring brukes til å utvikle steinete og halvbergete jordarter ved installasjon av dype brønner opp til 150 m. En roterende borerigg med riktig valgt bore og vektede borerør klarer fjellformasjoner.

Drillere anbefaler å bruke denne boremetoden under følgende forhold:

1. Den hydrogeologiske delen av stedet er studert ganske godt. Det er kjent at det skal bores stein. Nivået på forekomsten av akviferen i berggrunnen er kjent.
2. Grunnvann har et karakteristisk trykk for artesiske brønner
3. Det er mulighet for uavbrutt tilførsel av prosessvann for å spyle brønnen.

I de sørlige regionene kan rotasjonsboring gjennomføres året rundt, og i det nordlige klimaet er anvendelsen av denne metoden begrenset på grunn av muligheten for frysing av spylevæsken.

Brukt utstyr og verktøy

Roterende boring av akviferer utføres ved hjelp av et ramme eller et trellis-tårn, der løfteutstyr og andre elementer i boreriggen er plassert. Tårnet gjør det mulig å heve og senke borestrenger inn i brønnen.

Boreriggen av den roterende typen inkluderer:

• ramme eller espalier tårn;
• motor med stasjon;
• rotor og borestreng;
• pumpeutstyr og behandlingssystem for spyling av væske;
• løfteutstyr, trykkledning, svingbarhet, oljetetninger, etc.

I selvgående enheter brukes motoren til kjøretøyet som motor, på grunnlag av hvilket borekomplekset er lokalisert. I dette tilfellet reguleres motorhastigheten av hastigheten på boreverktøyet.

En stasjonær eller mobil elektrisk motor, en forbrenningsmotor i en bil, generatorer kan fungere som en energikilde for en roterende borerigg

Rotoren ved hjelp av en giranordning overfører rotasjon til lederøret, som igjen kommuniserer det til hovedboringsverktøyet - meiselen. Borkronen kan ha en annen form og er laget av høyfastede materialer: kompositter, diamantbelagt stål, etc.

For hver jordtype velges en spesiell størrelse og form på biten, og sikrer dermed høy effektivitet og gjennomtrengningsgrad.

Det særegne ved roterende teknologi

Roterende boring av brønner for vann utføres i tre trinn:

1. Fjellbryting med meisel.
2. Fjerning av den ødelagte steinen til overflaten ved strømmen av injisert vann.
3. Styrking av veggene i borehullet med foringsrør.

Fjerning av den ødelagte jorden utføres ved omvendt eller direkte vask. Valg av skyllemetode avhenger av spesifikke forhold: brønndybde, jordtype, tilgjengeligheten av det nødvendige volumet av skyllevann.

Vanligvis bruker private gårder direkte spylingsteknologi, som inkluderer følgende trinn:

• fordypning av biter med stor diameter ned i bakken;
• bitrotasjon under påvirkning av en rotor;
• installasjon av borerør og installasjon av veide rør mellom dem og borkronen;
• fjerning av avfallsjord ved væsketrykk ved bruk av en pumpe;
• foringsrørinstallasjon for å forhindre at det spruter jord inne i brønnen;
• boring med en mindre diameterbit og gjenta hele syklusen.

Ved tilbakespyling fjernes jorda fra brønnen gjennom borerøret, og spylevæsken helles mellom veggene i brønnen og rørene.

Vann strømmer med tyngdekraften inn i en tidligere forberedt tank, der det blir renset for jord og slam, og går tilbake til borestrengen for en ny del av avfallsfjellet.

I noen tilfeller, når du utfører rotasjonsboring, brukes ikke direkte eller revers spyle, men luft som blåser under trykk opprettet ved hjelp av en kompressor

Fordeler og ulemper ved rotasjonsboring

Den største fordelen med den roterende metoden er muligheten til å bore dype brønner med vanninntak i sprukket kalkstein.

I tillegg har denne boremetoden følgende fordeler:

• høy kvalitet åpning av en vannbærer i berggrunnen;
• muligheten for å arrangere brønner med stor diameter opp til 200 cm;
• høy borehastighet, lave energikostnader.

En betydelig ulempe ved rotasjonsboring kan kalles behovet for å skylle brønnen.

Hvilken boremetode skal du velge?

Alle de vurderte metodene for mekanisk boring er mye brukt for konstruksjon av akviferer.

Oppsummert kan vi si at:

1. Det anbefales å bore kjerneboring for å synke ned i plastisk leirjord. Søylemetoden er egnet for enheten til de fleste vanninntaksfunksjoner; den brukes om nødvendig sammen med et støttau.
2. Boring av snegl i applikasjon ligner kjernemetoden. Den skiller seg fra den ved rengjøring av fat av dårlig kvalitet, den krever obligatorisk bruk av en foger eller langvarig vask av brønnen før drift.
3. Rotasjonsboring er det beste alternativet for å stanse brønnhull i steinete jordarter.

Kostnadene for å utvikle en brønn ved bruk av en eller annen boremetode avhenger i stor grad av hvilket utstyr som brukes, så vel som av kategoriene av bergarter som går forbi borbarhet.

En velvalgt metode for å bore en brønn vil ikke bare bidra til å redusere tiden brukt på boring, men vil også tillate å betjene vannkilden i fremtiden uten problemer

Du kan lese om hvordan du lager en borerigg med egne hender i en annen populær artikkel siden vår.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Video nr. 1. Demonstrasjon av prinsippet om klassisk kjerneboring med kjerneekstraksjon ved vanntrykk:

Video nr. 2. Funksjoner ved skruebrønnboring:

Video nr. 3. Kjerneboring av en brønn med vask av bunnen og montering av et dobbelt foringsrør, hvis ytre del er laget av stålrør, den indre polymeren:

Boring av en akvifer er en tidkrevende prosess. Ikke bare hastigheten på enheten til en autonom vannkilde, men også økonomiske kostnader avhenger av riktigheten av den valgte boremetoden.

Det første du bør ta hensyn til når du velger en boremetode er jordtypen og dybden på akviferen. Basert på disse parametrene kan du velge det beste alternativet som lar deg bore en brønn raskt og billig.

Ønsker du å dele historien om å bore en brønn i ditt eget område eller nyttig informasjon om emnet for artikkelen? Legg igjen kommentarer i blokken nedenfor. Her kan du stille et spørsmål eller peke ut kontroversielle punkter i teksten.