Способ колонкового бурения

Особенности процесса бурения скважин на воду

Способ колонкового бурения

Существует несколько различных способов бурения скважин на воду. Для этого могут применяться разные буры. Каждый из способов отличается от других трудоемкостью и некоторыми особенностями. На сегодняшний день известны такие технологии бурения:

Бурение скважины с помощью треноги.

  • шнековое;
  • роторное;
  • ударно-вращательное;
  • ударно-канатное;
  • колонковое.

Шнековое бурение скважин на воду

Чаще всего применяется технология шнекового бурения. Выполнение скважин на воду этим способом осуществляется при помощи бура со спиралевидным концом. Вращательными движениями бур погружается в землю и своими лопастями вырезает толщу грунта. Когда бур поднимается вверх, вместе с ним из скважины извлекается почва.

Шнеки для бурения могут быть различных видов и форм.

Такой бурильный процесс применим к мягким почвам и почвам средней твердости. В грунте не должно быть каменистых и скалистых пород на пути шнека к воде. Шнековое бурение может выполняться вручную или посредством электропривода. Последний вариант обойдется дороже, но производительность труда будет значительно выше. Кроме того, работа займет меньше времени.

Длину держателя шнека можно увеличить, если закрепить на нем дополнительные штанги. Если для выполнения процесса бурения скважин на воду будет использоваться электрический привод, то работа будет завершена за 1-2 дня.

Технология колонкового бурения

Этот способ подразумевает использование бура кольцевидной формы. Такое приспособление врезается в грунт только краям колонны.

При помощи насоса в колонне создается напор воды, которым и вымывается почва, забранная в колонну. Применение этого способа всегда было ограничено мягкими породами почв.

Однако на современном рынке появляются буровые установки с алмазными бурами, которые можно использовать и на твердых почвах.

Ударно-канатный и ударно-вращательный способы

Ударно-канатное бурение производится буровым долотом привязанным к канату.

Процесс ударно-канатного бурения на воду является самым простым. Для изготовления скважины необходимо забить в почву буровое долото. При этом грунт уплотняется и не поднимается наверх. Движение бура обеспечивается при помощи заранее сооруженной треноги с лебедкой. Чтобы долото не осталось в скважине, если разорвется канат, его длина должна превышать планируемую глубину бурения.

Тренога с лебедкой обеспечивает подъем бура на поверхность. Это приспособление необходимо для осуществления ударно-канатного бурения. Кроме того, его используют и при колонковом и шнековом бурении, если глубина скважины превышает 10 м.

Изготовление такого приспособления выполняется в несколько этапов:

  1. 3 трубы нужно установить на равном расстоянии друг от друга. Длина каждой трубы должна быть не менее 3 м.
  2. Трубы сводятся верхними краями вместе. Под образованной вершиной устанавливается механическая или электрическая лебедка. Ее можно взять напрокат.
  3. Лучше использовать электрическую лебедку, но если оборудование все же механическое, то для подъема троса необходимо предусмотреть перекладину под вершиной треноги.

Инструменты для бурения скважины.

Треногу с лебедкой необязательно делать самостоятельно. Можно приобрести готовое оборудование, пользоваться которым будет очень удобно. Кроме того, можно взять оборудование в аренду.

Если помимо погружения бура в грунт предусмотреть вымывание грунта из скважины водой, подаваемой во внутренний ствол бура, то процесс бурения будет преобразован в ударно-вращательный. Почва должна вымываться по внешним сторонам бура. Самостоятельно добиться такого результата достаточно сложно, поэтому эта технология применяется, как правило, только профессиональными организациями.

Схемы конструкций скважин при ударно-канатном бурении.

Для этого используются передвижные установки, основой которых служит ЗИЛ, МАЗ и прочие.

Основы бурения скважин этим способом таковы:

  1. На начальном этапе работы используется долото большого диаметра.
  2. Работающий от двигателя ротор воздействует на бурильную колонку. В результате долоту сообщаются вращательные движения.
  3. Для создания нагрузки между бурильными трубами и долотом устанавливаются утяжеленные трубы.
  4. Буровой насос создает напор жидкости, в результате чего из скважины удаляется вырубленная почва.
  5. По достижении определенного уровня бурения в скважину устанавливается обсадная труба, которая будет препятствовать осыпанию грунта на верхнем участке.
  6. Между естественными грунтовыми стенками скважины и обсадной трубой заливается раствор. Это придает трубе устойчивость.
  7. На втором участке бурение выполняется долотом меньшего диаметра, а в пробуренный в результате участок скважины устанавливается обсадная труба меньшего диаметра.

Таким образом, основы бурения может освоить любой. Основная сложность в выполнении этого вида работ заключается в необходимости использовать специализированное оборудование. Его можно изготовить самостоятельно или взять в аренду. Готовыми буровыми установками пользоваться, как правило, значительно легче и удобнее, но затраты будут выше.

Источник: https://moyaskvazhina.ru/burenie/na-vodu-process.html

Технология бурения скважин колонковым способом

Колонковое бурение скважин – это одна из технологий, которая определяет ровное вырезание скважины в породе с помощью острых резцов, установленных на специализированной трубе.

Ее отличием от стандартного бурения является использование особого бура с нарезными краями, которые лишь вырезает по краям породу, сохраняя ее внутренние и внешние края цельными.

Также такое колонковое бурение проходит по быстрому способу, скорость которого в разы превосходит классический метод  с разрушительным действием окружающей породы.

Образованный керн в дальнейшем изымается. Это один из эффективных способов для определения состава твердой породы на конкретном участке.

Особенности данной технологии

Бурение колонковым способом  проходит с помощью полой трубы, окончание которой имеет острые зубья. Они могут иметь алмазное покрытие для более твердых пород. Придаваемым давлением острые резцы по краям трубы врезаются в участок породы для нефтяного бурения и проводят ее разрезание, углубляясь все больше. Внутренняя часть керна остается внутри полости, после чего изымается.

Создание нефтяных или других скважин может также проводится и другими типами коронок:

  • Вольфрамитовые коронки;
  • Алмазные коронки;
  • Стальные коронки.

Выделяют следующие преимущества  бурения нефтяных и других скважин колонковым методом:

  • В процессе создания нефтяных и других типов скважин сохраняется целостность керна и боковых зон породы. В дальнейшем ее можно извлекать для научного исследования;
  • Создание нефтяных и других скважин может проводиться под различным углом, независимо от уровня твердости породы и ее физического состава. Для более плотных участков используется подмывание водой или раствором из глины;
  • Технология подразумевает наличие глубоких, но небольших в диаметре скважин;
  • Относительная доступность данного способа, а также легкий вес основной конструкции для создания нефтяных скважин.

Технология колонкового бурения скважин

Технология такого процесса подразумевает использования нескольких типов оборудования. Их отличие составляет в потенциальной мощности и типе передвижного кузова. Например, передвижной гусеничный транспорт с установленной системой будет иметь преимущество на участках с мягкой породой.

Процесс промывки самой коронки, что предотвращает ее нагревание, обеспечивается водой или раствором из глины. Обычно, возле самой буровой установки и насоса установлен отдельный небольшой резервуар для хранения промывочной жидкости.

Такая технология в данном случае ведется при помощи колонковой трубы, коронки и буровой трубы, что проходит через весь участок породы. Сальник на поверхности приводит в действие механизм промывки системы.

Бурение колонковым способом требует наличия определенного списка оборудования:

  1. Снаряды колонковые. Они существуют двух основных типов: с тонкими простенками и стандартные. Первые применяются для горизонтального бурения любых типов пород, в то время как вторые – для вертикального и незначительного уклона при горизонтальном создании скважин.
  2. Колонковое бурение подразумевает наличие обсадной трубы, диаметр которой определяется габаритами самой коронки. Она эксплуатируется для сохранности боковых простенков.
  3. Сальники, что используются для промывки всего механизма бурения.
  4. Технология бурения твердых или рыхлых пород часто не обходится без наличия коронок с алмазными наконечниками.

Колонковое бурение скважин  начинается с этапа формирования площадки. Для этого устанавливается насосное оборудование, которое будет проводить этап создания нефтяных или других типов скважин. Рядом с наносом рациональнее сформировать соответствующую яму для закачки промывочной жидкости. Такой способ позволит не использовать дополнительно резервуар с водой или глиняным раствором.

Колонковое создание скважин  может требовать замены основной коронки прямо во время бурения. Для этого трубу вынимают и производят быстрый монтаж новой коронки. Дополнительные остановки могут потребоваться, когда керн заполнит всю буровую трубу (специальный желонок). После этого его также извлекают и по нему определяют уровень пробуренной глубины.

Колонковое создание нефтяных скважин может проводиться, как с водянистой промывкой, так и со специальным указанным выше глиняным раствором. В некоторых случаях возможно применение воздуха под высоким давлением.

Однако это актуально в том случае, если сама порода на любой из глубин не содержит воды.

Технология применения глиняного раствора актуальна для пород, которые имеют мягкую структуру, и существует риск их преждевременного обвала.

Также может применяться и другой способ укрепления – обсадочный трубы. Они также указывались выше. Дело в том, что существуют слишком мягкие породы и участки на больших глубинах, промытые проточным течением вод.

Чтобы избежать риска их обвала, используется установка стальной трубы по контуру (или трубы из другого материала, имеющего устойчивые характеристики к механическому, химическому воздействию).

Бурение нефтяных скважин подразумевает применение любой технологии, описанной выше, исходя из геологических требований.

Также колонковый метод может проводиться «на сухую», без применения жидкости или глиняного раствора для промывки породы. Это исключает необходимость подключения насосной станции и применения резервуара с водой, но замедляет процесс создания нефтяных и других скважин за счет быстрого износа коронки.

Характеристики алмазного бурения

Источник: http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/tekhnologiya-bureniya-skvazhin-kolonkovym-sposobom/

Особенности технологии колонкового бурения скважин

Колонковое бурение считается одним из наиболее популярных способов инженерно-разведывательных изысканий, который зачастую применяется для изучения месторождений полезных ископаемых.

Вместе с тем, технология колонкового бурения скважин может использоваться не только в горнодобывающей промышленности.

Данный метод нередко применяется на территориях частного землевладения – с его помощью осуществляется доступ кподземным водам для организации автономного водоснабжения.

Главные аспекты колонкового бурения ↑

Быстровращательное сверление грунта, в процессе которого порода разрушается по кольцу, а не по всей площади, называется колонковым бурением скважин. Основным инструментом в этом случае выступает коронка – пустотелый цилиндр с заостренными резцами, твердость которых зависит от разрабатываемой породы.

Область применения ↑

Как уже отмечалось, колонковая технология бурения скважин наиболее часто применяется для разработки различных горных месторождений.

В отличие от типичного роторного долота, полностью разрушающего грунт во время прохода, коронка действует более точечно, вырезая породу по своему радиусу.

Таким образом, после прохода образуется своеобразный столбик с цельной структурой – керн, по которому проводится анализ породы в данной местности.

При разработкескважинна воду бур с коронкой очень удобно применять для твердого грунта. В случае небольшого диаметра отверстия (до 150 мм) работы осуществляются достаточно быстро – от нескольких десятков до нескольких сотен метров за смену. Иногда проход коронкой используется, чтобысоздать направляющий ход для шнекового бурения. Такой метод существенно упрощает и ускоряет рабочий процесс.

Проход колонковым буром часто применяется для лучшей реализации шнековойтехнологии

Основные особенности ↑

К специфическим особенностям колонкового бурения скважин можно отнести следующие моменты:

  • порода извлекается цельными кусками, что дает возможность точно изучить разрез грунта;
  • буровые работы производятся под разными углами;
  • технология позволяет обрабатывать грунты с различным уровнем твердости;
  • скважины можно существенно углублять при незначительном диаметре отверстия;
  • буровое оборудование является достаточно маневренным, поэтому нередко используется в условиях сложного ландшафта.

Большой выбор коронок позволяет разрушать породы любой твердости

Читайте также:  Особенности фильтров грубой очистки воды для загородного дома

Колонковое бурение скважин: технология и оборудование ↑

Существует два способа применения подобного бура: работа на сухую и с промывкой.

Поскольку не всегда есть возможность обеспечить достаточный объем воды, очень часто рабочий процесс осуществляется без применения жидкости. В этом случае углубление происходит не очень быстро.

Кроме того, вероятность слома коронки является значительной, поэтому сухоебурениесчитается довольно затратным мероприятием.

Извлечение породы с использованием промывки– более надежный метод, который, к тому же, позволяет углубляться в грунт гораздо быстрее. Его часто используют, когда необходимо пробурить скважину большой глубины, затратив на это минимально возможное время.

Схема колонкового бурения скважиныс применением промывочного раствора

Принцип работы ↑

Рабочий инструмент вращается на высоких оборотах, разрезая с помощью коронки горную породу. При этом частоту вращения можно регулировать: для мягкого грунта устанавливаются сравнительно небольшие обороты, для твердых пород – более высокие.

Посколькукоронка разрезает грунт только по краю,образовавшаяся в процессе внутренняя часть должна извлекаться на поверхность. Для этого существует два способа:

  1. Бур поднимается на поверхность, после чего из него извлекается керн.
  2. Используется специальная труба-подъемник, по которой порода транспортируется наверх.

Бурильный станок и инструмент ↑

Бурильноеоборудование для колонкового бурения скважин, как правило, устанавливают на шасси классических автомобилей – Урал, КАМАЗ, МАЗ. Хотя дляработы в условиях сложных рельефов может использоваться гусеничная спецтехника.

Бурильные установки для реализации колонковой технологии

Для работ данного вида применяется такой инструмент:

  • Стандартные или тонкостенные снаряды (трубы). Первые могут использоваться как для вертикального, так и для горизонтального (углового) сверления. Вторые применяются исключительно для горизонтальных работ.
  • Породоразрушающий элемент – коронка. Наиболее универсальными считаются алмазные резцы, которые одинаково успешно разрушают твердый и рыхлый грунт.
  • Штанги для наращивания глубины скважинного отверстия.
  • Промывочные сальники, обеспечивающие подачу промывочного раствора и отвод потока жидкости с керном.
  • Переходники для стыковки буровых штанг, промывочных сальников, вращателей.
  • Долота, которые применяются для увеличения глубины скважины в особо сложных местах.

Бурильные трубы для приема керна и поддержания правильного направления скважинного отверстия

Этапы бурения ↑

Технология колонкового бурения скважин реализуется следующим образом:

  1. Подготавливается поверхность, которая очищается от мусора и посторонних предметов.
  2. На небольшом расстоянииот планируемого отверстия роется яма глубиной около 2 м для промывочной жидкости.
  3. В земле пробивается небольшое отверстие для размещения бура.
  4. По мере углубления прохода в трубе скапливается грунт. При полном заполнении ееподнимают на поверхность.
  5. Порода из трубы извлекается с помощью молотка. Удары необходимо наносить методично и не слишком сильно, чтобы не повредить металл.
  6. После извлечения породы бур опускается обратно в скважину. Процесс повторяется до момента достижения необходимой глубины отверстия.

По составу извлеченного керна можно судить о структуре грунта на разной глубине

Дополнительные нюансы ↑

Состав промывочной жидкости подбирается в соответствии со спецификой работ.Например, если для колонкового бурения скважины применяется алмазный инструмент, промывка осуществляется специальной эмульсией. Для песчаных грунтов в раствор добавляется состав (жидкое стекло, глинистая масса и т.п.), который укрепляет стенки скважинного отверстия.

Для работы в твердых породах следует изначально подготовить запасные коронки. Чем прочнее грунт, тем стремительнее изнашивается инструмент. Поэтому чтобы не останавливать процесс, лучше в запасе иметь несколько аналогичных экземпляров.

Видео: колонковое бурение скважины ↑

Различные бурильные технологии могут существенно отличаться друг от друга, при этом каждая будет максимально полезна в определенных условиях.

Эксплуатация колонкового бура позволяет за максимально короткие сроки создать в грунте отверстие требуемой глубины. Однако для реализации данного метода необходимо применение спецтехники.

Поэтому чтобы его воплотить в жизнь, следует воспользоваться услугами профессиональных бурильщиков.

Источник: http://strmnt.com/dom/comm/d-water/kolonkovoe-burenie.html

Колонковое бурение – алмазное, вращательное, технология. Услуги по колонковому бурению

Колонковое бурение – это способ устройства скважин, при котором рабочим инструментом служит полая металлическая труба со съемным резцом в нижней части. Инструмент разрушает породу по кольцевому контуру, в середине остается цельный столб керна.

Этот метод предпочтителен в первую очередь в геологоразведке: по керновому столбу легко проследить последовательность залегания слоев и их толщину, что является главной информацией при составлении геологического разреза.

ПСК «Основания и фундаменты» выполняет колонковое бурение скважин для геологоразведочных и строительных целей в различных регионах России.

В строительстве колонковая технология популярна за счет возможности бурить твердые породы на большую глубину. Наша рабочая группа выполняет скважины глубиной до километра.

Выбор резцов определяется характеристиками грунта:

  • на твердых породах применяется алмазное колонковое бурение;
  • для пород средних категорий буримости подходит твердосплавный резец (вольфрам, победит);
  • для пород первых категорий буримости можно использовать сталь.

На рыхлых и мягких грунтах мы не рекомендуем применять колонковую технологию. Она задействует дорогостоящее оборудование, следовательно, обходится дороже.

В частности, при устройстве фундаментов в средней полосе европейской части страны эффективнее и дешевле будет бурение шнековое: глубина до 100 метров, диаметр скважины практически неограничен, а грунты в этих районах преимущественно ниже 5 категории буримости.

Это важно!

Кроме того, в строительных целях колонковая скважина может быть использована как направляющая для шнекового бурения.

Подсказать вам оптимальный для ваших условий метод (или комбинацию методов) мы сможем после ознакомления с вашим объектом.

Стоимость работы и переброски бурильной техники – самые низкие в регионе. По всем вопросам звоните: 8 (495) 133-87-71

Функции бурильной колонны

Все пространство скважины между рабочим инструментом в забое и приводным оборудованием на поверхности заполняет соединительный элемент – буровая колонна.

Ее функции:

  • передача энергии вращения к долоту;
  • подвод промывочного раствора к долоту, обратная транспортировка вместе со шламом;
  • при работе электрическим буром – монтаж токопровода;
  • верхняя нагрузка на долото;
  • подъем и спуск долота;
  • дополнительные контрольные работы.

Неразъемная в процессе работы часть колонны из свинченных друг с другом 2-4 бурильных труб называется бурильной свечой.

Способы извлечения керна

При небольшой глубине колонковой скважины выемка грунта не автоматизирована: при заполнении керноприемника мы поднимаем на поверхность всю колонну и выбиваем керн специальным инструментом.

На больших глубинах это способ непроизводителен. В таких случаях мы используем трубы со съемным керноприемником: последний расположен внутри трубы и по мере заполнения поднимается наверх по ее стволу.

Другой вариант для относительно неглубоких скважин – т.н. гидротранспорт. Суть в том, что бурение может быть сухим либо с промывкой. Во втором случае процесс идет так:

  • посредством гибкого шланга от насоса, расположенного на поверхности, через сальник, которым оснащается верхняя часть колонны, жидкость закачивается в скважину;
  • шлам поднимается наверх вместе с промывочной жидкостью по промежутку между внутренней и внешней стенками колонковой трубы.

Мы предпочитаем сухому бурению вариант с промывкой. Его преимущества:

  • при сухом бурении коронки изнашиваются быстрее;
  • технология с промывкой очевидно эффективнее, выше скорость.

В качестве жидкости могут быть использованы:

  • вода;
  • глинистый раствор – предпочтителен на мягких грунтах, т.к. связывает и укрепляет стенки скважины, предотвращая их осыпание. Вместо глины в состав раствора может входить жидкое стекло;
  • для промывки скважин в твердых породах, при проходке алмазным буром, мы применяем специальную эмульсию. Она выполняет функцию промывочного раствора, а также смазки для инструмента. Снижает трение, уменьшает вибрации.

Иногда вместо промывки мы применяем продувку сжатым воздухом (например, при разбуривании вечномерзлых пород).

Важно: на рыхлом грунте глинистого раствора бывает недостаточно для укрепления стенок. В этом случае мы используем обсадные трубы.

Применение колонковой технологии

Колонковое бурение используется для решения следующих задач:

  • разведка месторождений газа и нефти;
  • гидрогеологические исследования;
  • свайные работы;
  • бурение на воду и др.
  • геологоразведка, картография, геофизические исследования в научных и производственных целях;

Бурение колонковым методом может сочетаться с другими технологиями. Например, мы бурим колонковым инструментом на полную глубину, а потом расширяем ствол шнековым оборудованием.

Преимущества и недостатки колонкового бурения

Технология обладает следующими достоинствами:

  • возможность работать с очень твердыми породами;
  • не разрушенный столб керна лучше всего отвечает целям геологоразведки;
  • возможность вести разработку не только вертикально, но и под любым углом, включая горизонтальное расположение ствола (в этом случае проходка с самого начала ведется с обсадной трубой);
  • достигается большая глубина при малом сечении скважины;

Это важно!

Установки для колонкового бурения относительно легкие и достаточно маневренные, их можно использовать на сложном рельефе.

Минусы:

  • этот метод немного дороже;
  • при большой глубине бурения коронки быстро снашиваются, нужен запас;
  • при использовании глинистого раствора есть риск заиливания водоносного горизонта.

Наши консультанты бесплатно помогут вам выбрать способ бурения наиболее экономичный, но при этом достаточно эффективный для решения ваших задач.

Мы поможем вам выбрать оптимальный вариант, выполним необходимые расчеты и составим проект. По всем вопросам звоните: 8 (495) 133-87-71

Наш колонковый бур и другое оборудование для устройства скважин

Мы используем для бурения установки на колесном и гусеничном ходу. Насосное и буровое оборудование может работать либо на электричестве, либо от двигателя машины.

Бурильный инструмент:

  • трубы тонкостенные или стандартные. Стандартные универсальны, тонкостенные используются в основном для горизонтальных скважин;
  • коронки. Алмазные коронки для колонкового бурения (с необходимым запасом) – для скальных грунтов, победитовые – для пород средней твердости и т.д. Оптимальный диаметр колонкового бурения для геологоразведочных работ – до 16 см, в строительстве – до полутора метров;
  • штанги для наращивания колонны;
  • шламовые трубы;
  • сальники промывочные для закачки в скважину промывочного раствора и последующего отвода жидкости;
  • переходники для соединения частей конструкции: штанг, вращателей, сальников;
  • дополнительные долота для увеличения глубины бурения в труднодоступных местах;
  • вспомогательные приспособления для спускоподъемных операций: подкладные вилки, элеваторы и т.д.

Бурильная коронка представляет собой кольцо из трубной заготовки. На рабочем конце располагаются алмазы или твердосплавные резцы. В верхней части кольца имеется наружная трапециевидная резьба, изнутри поверхность коническая.

Колонковая труба изготавливается по 51682-2000 ГОСТ из стали марки прочности К. Наиболее распространены ниппельные трубы с резьбой с обеих сторон. Стандартная длина ниппеля – 17 см. Для повышения износостойкости трубы закаливают с применением ТВЧ по полметра с каждой стороны. А чтобы не заедала резьба, обрабатывают по технологии карбонитрации.

Виды переходников:

  • переводные – есть наружная и внутренняя ответная часть;
  • ниппельные – наружное соединение с обеих сторон;
  • муфтовые – внутреннее соединение с обеих сторон;
  • фрезерные. Под колонковую трубу – наружная резьба, для труб с замковым соединением – внутренняя;
  • шламовые – аналогично: для муфтово-замковых соединений – внутренняя резьба, для труб колонковых и шламовых – наружная;
  • противоаварийные – для отсоединения колонкового набора в случае его заклинивания в скважине;
  • наддолотные – для соединения шарошечных долот с направляющими трубами.

Процесс устройства скважин на примере вращательного колонкового бурения

На первом этапе мы готовим яму под раствор для промывки. Глубина ямы – не менее двух метров. Далее мы разравниваем площадку и собираем бурильную установку. После сборки выполняем пробное забуривание, устанавливаем в устье направляющую трубу.

Последнее подготовительное действие – устройство системы очистки жидкости от шлама. Для глинистого раствора достаточно грубой очистки, для воды требуется более тонкая.

Далее  мы производим забуривание на проектную глубину с одновременным извлечением керна выбранным способом. Когда проектная отметка достигнута, тампонируем скважину. В дальнейшем ее при необходимости можно расширить с помощью другой технологии.

Читайте также:  Схема подключения водяного скважинного насоса для индивидуального водоснабжения

Стоимость колонкового бурения

  • Стоимость работ меньшего объема, уточняйте по телефону: 8 (495) 133-87-71
  • Цена указана без НДС
Диаметр буренияЕдиница измеренияСтоимость работ, руб
42-62 м 550
62-102 м 770
102-142 м 990
142-182 м 1100
182-222 м 1210
222-262 м 1430
262-302 м 1760
302-362 м 2090
362-402 м 2530
402-462 м 2750
462-502 м 3300

Мы предоставляем клиентам любые услуги разведочного бурения, а также выполняем все работы предварительного цикла строительства в Москве и ряде других регионов:

  • геологоразведочные исследования для научных, строительных, горнодобывающих учреждений полевыми и лабораторными методами;
  • гидрогеологические, инженерно-геологические исследования;
  • испытания грунтов;
  • исследования возможных последствий строительства для окружающего ландшафта, существующей застройки и проложенных коммуникаций;
  • проектирование фундаментов и подпорных стен;
  • все виды бурения: колонковое, шнековое, роторное, алмазное, с промывкой, продувкой и др.;
  • бурение любых пород – скальных, рыхлых, вечномерзлых, а также асфальта и железобетона;
  • все виды буронабивных свай;
  • погружение свай ударным и другими методами, разбивка и устройство свайных полей;
  • монтаж любых фундаментов – свайных, плитных, столбчатых, ленточных, комбинированных;
  • монтаж ограждений из шпунта и буросекущих свай;
  • реставрация старых фундаментов;
  • укрепление стен, перекрытий и других несущих конструкций;
  • демонтаж.

Для вас:

  • буровые установки нескольких типов с различной производительностью, большой выбор бурового инструмента;
  • бетоносмесители;
  • современное сваебойное, насосное и вспомогательное оборудование;
  • опытные сотрудники;
  • низкие расценки на все работы, ряд возможностей для экономии;
  • сертификаты на исследовательские и строительные работы;
  • быстрые сроки;
  • гарантия на все виды услуг.

У нас вы можете заказать работы по колонковому бурению с нуля и под ключ. Обращайтесь, звоните 8 (495) 133-87-71 или пишите онлайн.

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Источник: http://www.inzhenery.ru/stati/kolonkovoe-burenie

Особенности колонкового бурения скважин

Изобретенное 155 лет тому колонковое бурение скважин, технология которого выдержала проверку временем, востребовано до сегодняшнего дня. Способ применим в случае, когда нужно провести геологическое исследование залегающих пород.

Извлекаемый на поверхность керн – цилиндрический столбик материала, его отбирают на пробу и транспортируют наверх с помощью шнекового подъемника – много способен сказать исследователям недр.

Пласты видны в разрезе, подобных точных показателей не сможет дать ни один из ныне существующих способов бурения.

Кольскую сверхглубокую скважину пробурили этим способом. Была достигнута отметка 12,262 тыс. метров – уникальный результат в разведывательном бурении.

А еще колонковый способ незаменим при бурении скважин для поиска воды, технология дает надежный результат – 100%. Стоит разобраться и в тонкостях самой технологии, в инструменте для ее реализации, изучить все плюсы и минусы.

Использовать колонковую технологию несложно, специалисты могут работать со всеми видами пород, вплоть до глубины 1 тыс. метров, когда срезы пластов подаются на поверхность с определенной периодичностью.

Сферы использования подобной технологии

Среди точек применения колонкового бурения скважин, стоит выделить несколько основны.

Горнодобывающая промышленность – разработка горных месторождений твердых полезных ископаемых.

Результат прохода – керн с цельной структурой, по которому выполняют анализ пород в этой местности. Его периодически извлекают, чтобы узнать картину залегания пород на этом участке.

Автономное водоснабжение – организация процесса нуждается в исследовании недр частных землевладений, чтобы иметь доступ к подземным источникам воды. Гидрогеологическое бурение необходимо для выбора местонахождения водной скважины.

Строительство – для бурения диктующей скважины под забивку свай – обустраивая свайные фундаменты. Строителям нужно знать, на какой глубине будет песчаная прослойка или начинаются крупные камни. От этого зависит устойчивость здания. Подобная технология идеальна, чтобы в железобетонных конструкциях просверлить отверстия большого диаметра.

Подобный способ подходит для вертикального прохождения скважин, горизонтального и под нужным углом.

Суть технологии

Грунторазрушающим устройством служит колонковый бур (буровая коронка) – специальный инструмент, имеющий твердосплавные режущие части или алмазные вставки.

Колонковый бур

С его помощью профессиональные бурильщики максимально быстро образуют в грунте отверстия нужной глубины и диаметра.

Колонковое бурение скважин проводится мастерами при высоких оборотах основной детали, поэтому установка подвержена мощной нагрузке. Для устройства коронки – прочного и удобного кольца из стальной заготовки – пустотелого цилиндрического куска с острыми резцами – применяют твердые сплавы: вольфрам, победит и сталь или алмазы.

Коронка движется строго по краю, а порода изнутри остается нетронутой. После того как рабочий ствол заполнится грунтом, образцы периодически извлекают для исследования из керноприемника и определения геологического разреза места.

Небольшой диаметр бура до 160 мм позволяет преодолеть за смену до нескольких сотен метров, все зависит от твердости породы.

После выполнения колонковой проходки и изучения результатов, легко начинать шнековое бурение с полным извлечением содержимого скважины.

Этапы процесса

Технология реализуется в такой последовательности:

  • Поверхность очищают от мусора и посторонних предметов.
  • Недалеко от будущего отверстия роют яму двухметровой глубины для слива промывочной жидкости.
  • В грунте пробивают отверстие для размещения бура, коронку соединяют с колонковой трубой, она наращивается по мере проходки.
  • После с бурильными трубами – верхняя закрепляется в буровом станке, работающем от двигателя – в такой способ начинается проходка.
  • При полном заполнении трубы ее поднимают на поверхность, извлекая из нее породу при помощи молотка, удары наносят не слишком сильно.
  • Бур опять погружают в скважину и бурят, пока не достигнут необходимой глубины.

Бурение проходит с промывкой, но если для этого нет достаточного объема воды, рабочий процесс осуществляют на сухую. Если в работе специалисты задействуют алмазный инструмент, для регулярной промывки они используют специальную эмульсию.

В случае песчаного грунта, добавляют в раствор жидкое стекло, глинистую массу, укрепляющие стенки отверстия.

Для грунтов с неустойчивой структурой, скважину, в процессе углубления, укрепляют обсадными трубами. Часто, вместо промывания водой, используют более дешевую продувку сжатым воздухом.

Оборудование для продувки скважин сжатым воздухом

Технологические особенности способа

Колонковый способ бурения имеет ряд особенностей:

  • Мастера могут обрабатывать даже сыпучие грунты, множество острых коронок позволяет мастерам изменять пласты породы любого уровня твердости.
  • Отверстие рабочей скважины несложно выравнивать, если ее диаметр находится в диапазоне 1 метра.
  • Прочное, современное буровое оборудование мастера часто на территории извилистого ландшафта.
  • Колонковые трубы, длиной 0.4–6 метра, используют и повторно по прямому назначению.
  • Буровую коронку время от времени нужно менять, она становится тупой.
  • Перед тем как запустить очередную алмазную коронку, дно скважин обрабатывают бурильным долотом, чтобы продлить срок службы коронки.
  • Площадка под буровую установку призвана быть строго горизонтальной.

Оборудование для колонкового промышленного и разведочного бурения часто устанавливают на шасси тяжелых автомобилей МАЗ, КАМАЗ и Урал, тракторов или гусеничной спецтехники (вездеходов) при варианте сложных рельефов местности.

Что касается вопросов водоснабжения, есть немало легкого мобильного оборудования, пригодного для бурения скважин для воды.

Мобильная буровая установка для бурения скважин

Плюсы и минусы колонкового бурения

К положительным моментам процесса относятся:

  • Точечное действие коронки, вырезающей породу по своему радиусу, в отличие от роторного долота, оное во время прохода разрушает грунт.
  • Высокая производительность способа.
  • Возможность посредством колонкового бурения скважин изучить подземное строение грунтов в зоне выполнения работ.
  • Применяя этот метод, проходят восстающие, многозабойные, наклонные скважины; в любых пластах, в том числе базальтовых и гранитных.
  • Частота вращения бура регулируется: на мягком грунте довольно небольших оборотов, твердые породы требуют более высоких.
  • Сравнительно высокая скорость проходки, снижающая себестоимость объекта, при пониженной энергоемкости процесса.

Как в любом процессе, колонковое бурение имеет некоторые недостатки:

  • В тех процессах, когда применяют глинистый раствор, есть риск заиливания водоносного слоя продуктами промывки.
  • Быстрое изнашивание инструмента.
  • Сухое бурение – слишком затратное.

Во время работы с глубинными пластами эти факторы остаются решающими. Стоимость оборудования вместе с ценой грунтовых работ составляет солидную цифру.

Процесс колонкового бурения проходит в несколько этапов, оборудование подлежит регулярному осмотру на предмет повреждений и сколов. Мастера проходят регулярную учебу по технике безопасности, такая мера предосторожности существенно снижает процент повреждений.

Видео по теме: Технология бурения скважин

Источник: https://promzn.ru/burenie-skvazhin/kolonkovoe.html

Методы разведочного бурения

 

Бурение скважин выполняется для изучения геологического разреза, т.е.

для выявления последовательности залегания пластов, их мощности состава, плотности, консистенции, влажности, водоносности, а также для отбора образцов пород и последующего испытания в лабораторных условиях.

Для этой цели применяется ручное и механическое бурение. Ручное бурение выполняют ударно-вращательным или ударно-канатным способом. Механическое бурение осуществляется вращательными, ударно-механическими и вибробуровыми установками.

Выбор способа бурения зависит от состава проходимых пород, от назначения и глубины бурения, от условий производства работ. При выборе способа бурения особое внимание уделяется качеству отбираемых образцов пород и экономической эффективности.

Вращательное шнековое бурение

Преимуществами шнекового способа являются: высокая механическая скорость бурения в песчаных и глинистых грунтах, большой процент времени чистого бурения (при шнековом бурении процесс проходки и выдача грунта на поверхность совмещаются), незначительные затраты времени на монтажно-демонтажные работы и вспомогательные операции, возможность отбора керна при использовании специального инструмента. Важным является также то обстоятельство, что в шнековом бурении используется промывочная жидкость. Область эффективного использования шнекового способа ограничена нескальными грунтами (глинистыми и песчаными) Рациональной областью применения этого способа является проходка зондировочных и разведочных скважин в основном в пластичных и тугопластичных глинистых грунтах. В комплект инструмента для шнекового бурения входят долота и шнеки. При шнековом бурении применяют двух- или трехперые ступенчатые долота, а также долота типа РХ. При проходке скважин кольцевым забоем используют специальные магазинные шнеки или шнеково-колонковые буры.

Винтовой способ бурения

Винтовое бурение заключается в том, что шнековую колонну со спиральным долотом завинчивают в грунт на такую глубину, при которой её можно будет извлечь без вращения из скважины. Его целесообразно использовать при проходке водоносных песков, глинистых грунтов скрытотекучей консистенции, илов, торфов и др.

При винтовом бурении скорость ввинчивания шнековой колонны в грунт должна составлять 75-100 об/мин. По мере погружения колонны в грунт её наращивают дополнительными шнеками. Каждый раз после погружения колонны на 0,3-0,4 м бурение прекращают и приподнимают колонну на 2-Зсм. Если колонна поднимается, то можно продолжать бурение.

Если же колонна не поднимается, её вывинчивают сначала вручную, а затем поднимают лебедкой.

Ударно-канатное бурение кольцевым забоем

При ударно-канатном бурении кольцевым забоем проходка скважины производится за счет сбрасывания на забой скважины или забивки в грунт кольцевого наконечника, в результате чего грунт заполняет его внутреннюю полость и извлекается на поверхность.

Данный способ бурения, по сравнению с другими, имеет ряд преимуществ:  вполне удовлетворительное качество отбираемого керна;  незначительные затраты мощностей на бурение при проходке скважин сравнительно большой глубины; малые затраты времени на спускоподъемные операции; возможность проходки скважин в несвязных грунтах буровыми наконечниками большого диаметра с одновременным или опережающим погружением обсадных труб; вертикальность скважины.

Технологические приемы проходки инженерно-геологических скважин при ударно-канатном бурении кольцевым забоем зависят от глубины, начального диаметра скважины и свойств проходимых грунтов.

Читайте также:  Виды кессонов для скважин и их обустройство

Бурение неглубоких (до 30 м) скважин производят забивными стаканами, желонками и грунтоносами диаметром 89 и 168 мм. При этом рекомендуется использовать автоматический подъем и сбрасывание инструмента на забой.

Ударно-канатное бурение кольцевым забоем осуществляется забивным способом (без отрыва инструмента от забоя) и «клюющим».

Забивной способ

Забивное бурение может быть использовано при проходке всех разновидностей связных глинистых грунтов. Основными технологическими параметрами этого способа являются:а) вес ударного патрона (в кг); б) число ударов (в мин); в) величина подъема ударного патрона (в м); г) величина углубления наконечника (в м).

В зависимости от диаметра стакана вес ударного патрона должен находится в пределах 100-150 кг. Величина подъема ударного патрона обычно регламентируется его конструкцией и равна 0,6-1 м. Число ударов забивного патрона колеблется в пределах 20-25 уд/мин. Во избегание прихвата наконечника на забое рейсовое углубление ограничивают до 0,2-0,4 м.

В случае проходки неустойчивых глинистых и песчаных грунтов бурение ведется забивным способом с одновременным погружением обсадных труб путем их расхаживания или вибрирования. При помощи желонки, мы можем проходить песчаные, илистые грунты и дресву. Желонка представляет собой стакан, в нижней части которого имеется башмачок с клапаном, который при подъеме закрывает отверстие для того, чтобы извлекаемый грунт задерживался внутри стакана.

Для прохождения дресвы необходимо также использовать долото. Долото поднимают и сбрасывают в забой, разрушенную, измельченную породу извлекают желонкой. Если порода слишком плотная, то необходимо увеличить силу удара долота, для чего увеличивают вес инструмента путем присоединения к нему тяжелой ударной штанги.

Она может быть цельной и составной. Нижняя часть долота называется лезвием, которое выполняется из цельного куска крепкой стали. Сам корпус состоит из более мягкой стали. Для работы с долотом необходимо использовать стальной трос. Во время бурения для округления скважины долото необходимо поворачивать на 15…

200 после каждого удара.

Вращательное колонковое бурение

Основными преимуществами колонкового бурения являются: возможности проходки скважин почти во всех разновидностях горных пород, сравнительно большая глубина проходимых скважин, достаточно хорошо разработанная и освоенная технология бурения, сравнительно небольшие мощности, затрачиваемые на бурение, возможность получения качественного керна. Проходка скважин колонковым способом осуществляется твердосплавным, дробовым и алмазным породоразрушающим инструментом. Твердосплавный породоразрушающий инструмент можно применять при проходке скважин в глинистых, песчаных и мерзлых грунтах, дробовой – при проходке скважин в скальных грунтах; алмазный – при проходке скважин в монолитных скальных грунтах. В зависимости от физико-механических свойств, проходимых грунтов и от глубины скважины, бурение колонковым способом может осуществляться «всухую», с промывкой водой и солевыми охлажденными или глинистыми растворами, с продувкой сжатым воздухом, а также «безнасосным» способом.

Способ бурения с промывкой глинистым раствором и водой

Промывка при бурении скважин производится для: а) очистки забоя от разбуренной породы и выноса её на поверхность или в шламовую трубу; б) охлаждения породоразрушающего инструмента; в) закрепления неустойчивых стенок скважины. Существует два основных способа промывки скважин: прямой и обратный.

При прямой промывке скважин жидкость насосом по нагнетательному шлангу подается к забою по бурильной колонне, охлаждает породоразрушающий инструмент, омывает забой и поднимается по кольцевому пространству между стенками скважины и колонной бурильных труб, транспортируя на поверхность разбуренную породу.

После выхода из скважины промывочный раствор пропускают по системе желобов и отстойников для очистки его от частиц породы. Очищенный раствор вторично нагнетается в скважину.

При обратной промывке раствор нагнетается к забою по кольцевому зазору между бурильной колонной и стенками скважины и поднимается к поверхности вместе с выбуренной породой внутри бурильных труб.

В этом случае устье скважины должно быть герметизировано и оборудовано специальным сальником, позволяющим колонне труб вращаться и иметь поступательное движение, но в тоже время не пропускающим жидкость.

Раствор вследствие малого сечения бурильных труб поднимается с большой скоростью и быстро выносит на поверхность частицы породы. Однако такая промывка неприменима, если происходит поглощение промывочной жидкости.

В настоящее время при бурении применяется в основном прямая промывка, а для лучшего выноса разбуренной породы употребляются глинистые растворы.

При бурении твердосплавным инструментом мягких и рыхлых грунтов используют ребристые коронки КР-1, КР-2, КР-4 и КР-5, обеспечивающие большой кольцевой зазор между стенками скважины и колонковым снарядом, который способствует эффективному выносу разбуриваемой породы промывочной жидкостью.

При бурении мягких и рыхлых грунтов в качестве промывочной жидкости применяют глинистый раствор со следующими параметрами:

Удельный вес 1,1…1,2 г/см3.

Вязкость 25…28 сек по СПВ-5.

Источник: http://biofile.ru/geo/23197.html

Колонковое бурение скважин

Способы бурения скважин на воду различаются в зависимости от того, какими способами разрушается порода. Основные виды бурения подразделяются на:

  • ударное,
  • вращательное
  • бурение смешанного вида.

У каждого из этих видов есть по несколько способов.

Колонковое бурение относится к вращательному виду бурения. Применяя этот способ бурения, разрушение породы производят по кольцу специальным инструментом – колонковой трубой.

Разрушенный слой почвы заполняет колонку, поднимается вверх. Время от времени колонку поднимают на поверхность и прочищают от отработанной породы.

Также эффективности добавляет промывка – буровым насосом в колонку накачивается специальная жидкость, под давлением порода вымывается.

Колонковое бурение скважины на воду

Особенности колонкового бурения скважин на воду

В основном, применение этого способа характерно не для бытовой отрасли, а для специальной – при добыче полезных ископаемых, геологических исследованиях, поиске месторождений природного газа или нефти. Для геологических работ колонка хороша тем, что из неё сразу можно взять пробу полезного ископаемого. Также колонковое бурение позволяет бурить вбок, под различными углами.

При бурении скважин на воду колонковое бурение используется в тех случаях, когда породы очень твердые и сверхтвердые, так как с помощью инструментов, применяемых в колонковом бурении, можно разрушить породы практически любой твердости и устойчивости.

Преимущества и недостатки колонкового бурения

В зависимости от свойства горной породы, которую следует пройти буром, используют коронки или долота, отличающиеся формой ударной части головы, диаметров и углом разворота периферийного ряда штырей и другими характеристиками.

С помощью колонкового способа бурения в Перми возможно выполнение вертикальной, наклонной, многозабойной или восстающей скважины в различных горных породах.
Перед началом бурения на месте закладывания скважины разравнивается площадка, выкапываются ямы под емкость для промывочной жидкости и фундамент.

После производится сборка бурильной установки. Если отсутствует электроэнергия, станок и насос можно привести в действие с помощью трансмиссии от ДВС.

Когда буровая установка проверена и налажена, то производится забуривание скважины. Устье скважины закрепляют трубой и оборудуют систему для очистки бурового раствора от шлама – разбуренной породы.

Промывку при высокооборотном алмазном бурении осуществляют с помощью слабых растворов эмульсий, чтобы снизить трение колонны труб о стенки скважины и уменьшить вибрацию конструкции.

При бурении устойчивых пород для промывки применяют воду. Напротив, во время бурения при недостаточно устойчивых породах промывка осуществляется с помощью глинистого раствора, который укрепляет стены скважины.

В безводных скважинах промывку осуществляют сжатым воздухом и газом.

После наполнения трубы керном поднимают инструмент на поверхность. Когда работа ведется с абразивными и твердыми породами, приходится поднимать инструмент наверх чаще из-за снижения скорости бурения. Резцы коронки быстро затупляются.

Перед началом подъема керн крепко заклинивают в нижней части снаряда – и срывают.

Чтобы справляться с изготовлением скважины в неустойчивых породах, которые выпучиваются и обваливаются даже после промывки, используют обсадные трубы, перекрывая породы, и уменьшают размер инструмента бурения.

Источник: http://moskontrakt.ru/tehnologiya_kolonkovogo_bureniya_skvazhin/default.htm

Бурение скважин колонковым способом

Среди различных видов бурения существует способ, широко используемый в разных областях — от разведки недр до строительства. Это колонковое бурение скважин, одна из разновидностей роторного.

Широта применения данного способа при создании горной цилиндрической выработки связана с уникальной особенностью. Используется полое цилиндрическое долото, в результате порода разрушается не по всему объему выработки, а только по краям окружности.

Остается нетронутым цилиндрический фрагмент породы, так называемый керн.

Технология колонкового бурения

Именно эта способность делать керны, в которых сохраняется послойная геологическая структура, сделали колонковый метод бурения незаменимым при геологической разведке.

Как при обычном бурении с использованием шарошечного долота установка для колонкового бурения может быть смонтирована на автомобильном шасси. Колонковый метод также использует в процессе проходки промывку глинистым раствором.

Раствор не только облегчает бурение, смазывая место контакта инструмента с породой, снижая нагрузку, но и охлаждает долото, продлевая его ресурс. Кроме облегчения условий бурения использование глинистого раствора укрепляет стенки скважины от обрушения.

В зависимости от условий работы вместо или вместе с промывочной жидкости могут использоваться специальные поверхностно-активные вещества, задача которых снизить сопротивление грунта и уровень вибрации.

В качестве инструмента при колонковом бурении применяют твердосплавные или алмазные коронки. Упрощенно такую коронку можно описать как цилиндрический фрагмент трубы с узким или широким кольцевым рабочим краем по торцу.

Именно за счет этой «пустотелости» внутри колонкового долота остается цилиндрический кусок нетронутой породы — керн. Место, где остается цилиндрический фрагмент породы, называется керноприемником.

Для достоверности результатов геологических изысканий к качеству керна, то есть к его сохранности, предъявляются особые требования.

твердосплавные буровые коронки

С целью продления срока жизни колонкового долота часть скважины может быть сделана обычным шарошечным долотом. Когда это бывает нужно? Например, надо исследовать конкретный геологический слой в диапазоне глубин от 100 до 120 м, а от поверхности до глубины 100 м идет очень твердая скальная порода, керны из которой нам не нужны.

Чтобы зря не изнашивалось колонковое долото, до 100 м проходим шарошкой. Затем буровая колонна поднимается и долото меняется на колонковое.

Также иногда для эффективной работы колонкового долота в твердых породах используют буры-расширители для калибрования и расширения ствола с целью исключить затяжку бурового снаряда при его подъеме.

Для проведения разведочного бурения достаточно создания горной выработки небольшого диаметра. То есть колонковое долото для взятия пробы породы может быть значительно меньше диаметра проектируемой скважины. Если исследование кернов даст отрицательный результат, то Вы заплатите только за разведку, то есть потеряете гораздо меньше, чем если сразу без разведки бурили большим диаметром.

Другие аспекты колонкового бурения

Алмазная колонковая коронка очень широко используется в строительстве для сверления стен и перекрытий. Коронка легко проходит сквозь бетон, кирпич, камень – в результате остается практически идеальное отверстие.

бетон просверлен алмазной коронкой (слева)

Колонковое долото позволяет бурить не только вертикальные, но также наклонные и горизонтальные скважины.

Метод является очень производительным и эффективным, керны могут подниматься на поверхность практически с любой доступной для буровиков сегодня глубины — более 10 километров (Кольская сверхглубокая).

Бурение для взятие пробы производится не только с твердой поверхности, но также со специальных плавучих платформ для исследования шельфа.

геологические керны

Кроме геологических исследований, колонковое бурение скважин очень широко используется для взятия пробы при изучении строения горных ледников, древних покровных льдов Антарктиды, старых деревьев (в керне видно срез годовых колец) и т.д.

Источник: http://www.biiks.ru/stati/burenie-skvazhin-kolonkovym-sposobom/

Ссылка на основную публикацию