Шнековое бурение скважин: технология и особенности
Опубликовано: 17.11.2018
Оптимальный вариант при условии мягкого типа грунтов – шнековое бурение скважин на воду. Мы поговорим, что такое шнековое бурение, как выполняется, рассмотрим его преимущества и недостатки. Для выполнения работы используется специальная установка, куда устанавливается буровая головка и шнеки, которые нужны для отвода грунта.
Что представляет собой процесс
Использование шнекового бура гарантирует некоторые преимущества. Одни из главных заключается в скорости выполнения проходки. Таким способом можно пробурить намного быстрее. Кроме того, при осуществлении буровых работ, стенки скважины продавливаются и укладываются, что позволит удержать грунт от обрушения. Стенки можно делать металлическими или бетонными. Для бурения скважин таким способом не нужно делать промывку колодца.
Бурение скважины крупным шнеком
Лучше всего применять данный способ при обустройстве скважин с невысоким дебитом. При помощи винтового шнека на поверхность подается почва. Бурильная установка представляет собой трубу, обвитую лентой из металла. Такой тип бурения предусматривает применение буровых механизмов. Они располагают подвижным вращателем. Есть ограничения при работе, максимальный шаг подачи составляет 15 метров.
На герметичных шнеках устанавливаются реверсивные замки, также есть полости, различные долота. Для изготовления используется высококачественная сталь, которая составляет основу замковых соединений. Она очень прочная, долговечна, поэтому есть возможность значительно сэкономить время работы.
Виды буров
Лопасти долота, на котором осуществляется бурение, размещаются под разными углами. Все зависит от того, в каком типе почвы придется работать. Так для мягкого типа почвы они должны располагаться под углом 30 – 60 градусов. При выполнении работы на твердой почве, угол лопастей должен быть 90 градусов.
В процессе работы, режущие детали за счет разрушения грунта высвобождают высокие температуры. Грунт поступает вверх по шнековой спирали. Если соблюдать среднюю скорость работы, то объем отработанного грунта будет в пределах 0,2 – 0,4 от всего объема пространства. Количество оборотов должно быть 150 – 200 в минуту.
Виды шнеков для бурения
При использовании в работе шнека не более 100 мм, частота оборотов не должна превышать 500 в минуту.
Оборудование с центральным каналом многие считают самым эффективным. Он используется для подачи воздуха или воды через гидронасос. Это снижает трение в процессе работы. Таким способом можно сделать скважину глубиной до 50 метров. Но бывали случаи, когда глубина скважины таким способом достигала больше 100 метров. Для того, чтобы сделать глубокую скважину, шнековый способ бурения необходимо совмещать с другими типами. Технология бурения позволяет монтировать в скважине обсадные трубы. С помощью данного вида бурения обеспечивается достаточно высокая скорость работы. В сутки можно проделать отверстие глубиной до 30 метров.
После того, как было пробурено на глубину одной штанги, работу нужно прекратить, чтобы нарастить еще одну, а затем процесс продолжается. Такая процедура делается постоянно.
Несмотря на многочисленные преимущества, такой тип бурения имеет и серьезный недостаток. Как правило, количество воды из оборудованной скважины небольшое.
Особенности бурения
Процесс работы полностью исключает истирание и перемалывание грунта отдаленного от забоя. Работа выполняется практически постоянно без перерывов, одновременно с бурением выполняется и разрушение почвы.
Когда происходит отдаление от забоя, порода попадает на винтовой шнек, который вращается с большой скоростью. Так создаются центробежные силы, которые прижимают почву к стенкам. А лента, которая постоянно движется, подает грунт на поверхность. Все же, некоторое количество породы остается на стенках отверстия.
Методы бурения скважины
Таким способом обеспечиваются высокие темпы работы. Для того, чтобы поднимать грунт на поверхность, совсем не обязательно прекращать бурильные работы, что экономит время. Подача почвы на поверхность происходит без перерыва. Нет никакой необходимости делать промывку.
Для такого типа бурения характерны и недостатки. Пробурить можно на сравнительно небольшую глубину. Чтобы вращать шнековую колонну, нужно приложить немало усилий. Повышение ресурса долота предусматривает процедуру армирования твердосплавными резцами. Диаметр долота должен быть больше на 20 мм, чем диаметр шнека. Это нужно для того, чтобы осуществлялось свободное вращение, когда происходит налипание на стенки шламовой корки.
Рабочий инструмент в процессе бурения вращается с помощью специальных станков. Таким способом достигается большой крутящий момент. В том случае, если необходимо завершить работу в кратчайшие сроки, нужно использовать мощные станки. Достаточно часто такие станки устанавливают на автомобильные шасси. Существует несколько типов станков, которые способны обеспечить высокую производительность.
Некоторые станки предусматривают использование машины-экскаватора. Можно также выполнять работу, используя шнековый насос. Такое оборудование используется в том случае, если есть необходимость в перекачивании жидкостей, которые имеют в своем составе агрессивные химические вещества или абразивные частицы.
Пример шнекового насоса
Дополнительные возможности предоставляет использование при бурении шнековых погружных установок. Конструкция будет очень удобной в использовании. Кроме того, при необходимости возможно оперативно отремонтировать или заменить изношенные детали.
Перед тем, как приступать к бурильным работам с помощью шнековых установок, необходимо сделать анализ грунта, а также близость расположения к поверхности воды.
