Ударно-канатне буріння – переваги та недоліки

Автор: Мирко Іван Анатолійович

Ударно-канатне буріння – нескладна і найпоширеніша технологія, що дає змогу пробурити свердловину для видобутку води без використання складної техніки. Спосіб дає унікальну можливість проводити розтин поверхневих пластів. Монтаж бурової установки в цьому випадку можна проводити в досить короткі терміни. Досвід і знання фахівців компанії “Кароліна” дозволяють грамотно підбирати методику буріння артезіанських свердловин у кожному конкретному випадку.

Пристосування для буріння

При створенні водоносної споруди способом ударно-канатного буріння застосовується просте обладнання, що складається з лебідки й блоку, забивної склянки, долота або желонки (залежно від типу ґрунту), троса та ударної штанги, закріпленої на каркасі установки (бурильної вишки).

Для руйнування і підйому ґрунту на поверхню використовується забивна склянка. Інструмент буває різного діаметру і форми, може мати загострену кромку або виточені різці. У верхній частині знаходиться ковадло, в яке вдаряє штанга. З кожним ударом пристосування заглиблюється в ґрунт, проробляючи отвір.

Видозміненою забивною склянкою вважається бурова желонка. Це циліндричний пристрій, що має знизу клапан плоскої форми. Він відкривається, коли забивна склянка проникає в ґрунт, а закривається під навантаженням набраного зруйнованого ґрунту.

Фахівці компанії “Кароліна” займаються проєктуванням, бурінням і облаштуванням свердловин на воду під ключ у різних регіонах України. Ми використовуємо інноваційні рішення і застосовуємо екологічні технології.

Етапи буріння під час ударно-канатного методу

Робота обладнання полягає в опусканні та підйомі заповненої землею забивної склянки.

Процес буріння свердловини при використанні ударно-канатного способу складається з таких етапів:

1. Підготовка території для розміщення обладнання та вибір місця для гирла водоносної споруди. Для цих цілей зазвичай вистачає 2,5 м².
2. Перше забурювання. Виконується спеціальним інструментом. Глибина буріння – до 1,5 м.
3. Підйом зруйнованого ґрунту на поверхню й одночасне встановлення обсадної труби.
4. Кріплення бурового стакана (залежно від виду породи може бути використана будь-яка модифікація) і подальше забивання його в ґрунт. Удари здійснюються такою силою, щоб пристрій не йшов глибше 0,5 м.
5. Підйом бурової склянки, наповненої ґрунтом, і її очищення.

Останні дві процедури повторюють багаторазово до знаходження водоносного шару.

Як відбуватиметься процес буріння, безпосередньо залежить від типу ґрунту, в якому залягає водяне русло.

У пісках і пливунах роботи ведуться жолонками з одночасною або випереджальною обсадкою. Щоб не допустити прихвату жолонки, її діаметр має бути на 100 мм меншим за внутрішній діаметр обсадної колони. Крім того, важливо не допустити виходу жолонки з-під черевика колони на всю довжину. Під час проходки пісків кількість ударів жолонки за висоти підйому 1 м не має перевищувати 30-35 на хвилину. Для збільшення продуктивності буріння желонку обтяжують за допомогою короткої ударної штанги. У водоносну споруду за потреби підкидають жирну глину і підливають воду.

Для запобігання виникненню піщаних пробок буріння повинно вестися без перерв у роботі, укороченими рейсами за мінімальної висоти підйому і з максимальним числом ударів.

Під час проходки пливунів із підвищеним пластовим тиском фахівці рекомендують заповнювати свердловину водою або глинистим розчином. Черевик колони потрібно встановлювати в щільні водотривкі пласти. Не припустимий перехід на інший діаметр буріння під час проходки водоносних пісків – це загрожує прихопленням колони.

Роботи в галечниках ведуться здебільшого желонкою зі збільшеною висотою черевика. Для забезпечення максимальної ефективності у свердловину слід підкинути жирну глину. Щоб уникнути обвалу стінок свердловини, стовбур потрібно кріпити обсадною колоною. У цьому разі також важливо стежити, щоб переповнення жолонки не викликало прихвату бурового снаряда. Число ударів жолонки за висоти підйому 0,8-1 м не має перевищувати 40-45 на хвилину.

Досить складним вважається буріння валунних відкладень. При невеликій глибині водоносної споруди і зустрічі великого валуна рекомендується змінити місце забурювання. Валуни руйнують обважненим снарядом з округлювальним долотом. Якщо валуни невеликі, їх можна зрушити вбік за допомогою пірамідального долота. Особливу увагу слід звертати на можливе викривлення стовбура і стійкість стінок свердловини. Для запобігання викривлення на забій слід насипати міцну щебінку. Буріння по валунних відкладеннях здійснюють за великої висоти підйому снаряда (1 м і більше) і кількості ударів не менше ніж 35-40 на хвилину.

Для буріння порід середньої міцності й м’яких ґрунтів використовують долото, стакан або обважнену желонку. Слідкуйте, щоб висота підйому долота не перевищувала оптимальну, інакше відрив снаряда від вибою буде ускладнений. За потреби в джерело підливають воду.

Буріння міцних ґрунтів проводиться обважнілим снарядом з округлювальним долотом. У міцних породах чистити свердловину потрібно не рідше ніж через 0,5 м. При цьому в м’яких ґрунтах процедуру виконують через 1-1,8 м.

У закарстованих породах висоту підйому снаряда зменшуйте до 0,5 м, а число ударів збільшуйте до 60 на хвилину.

Плюси й мінуси ударно-канатної технології

Серед позитивних моментів використання ударно-канатного способу для видобутку води виділяють:

1. Розтин водоносного горизонту без використання глинистого розчину;
2. Можливість застосування методу при розкритті слабонапірних і безнапірних водоносних горизонтів.
3. Можливість початкового буріння з використанням бурів діаметром від 500 мм.
4. Можливість створення водоносних споруд у галечниково-валунних прошарках ґрунту, а також у ґрунтах, які вирізняються високою гігроскопічністю. Остання обставина унеможливлює застосування інших технологій розроблення родовищ води, приміром, роторної технології з використанням промивних рідин.
5. Методика не порушує кількісно-якісного складу водних горизонтів.

Мінусами вважаються:

1. Низька швидкість робіт. Опрацювання пластів проводиться досить повільно.
2. Велика витрата обсадних труб.
3. Неможливість створення свердловин під кутом. Забити обладнання в ґрунт під нахилом, не порушивши форму отвору, практично неможливо. Дана методика передбачає виготовлення вертикальних отворів, тобто строго перпендикулярних поверхні.
4. Неможливість створення свердловин у міцних ґрунтах. Сили впливу обладнання недостатньо для руйнування щільних порід.

Попри перераховані мінуси, цей метод залишається одним із найпопулярніших у всьому світі. Він не потребує використання складної техніки чи великого ресурсу робочої сили. Він є досить дешевим і може застосовуватися в приватних домогосподарствах і на дачних ділянках (тобто в умовах обмеженого простору).

Ми займаємося бурінням свердловин, зокрема по граніту, за прийнятними цінами. Використовується сучасне обладнання та добротні матеріали. Якісні послуги надаються як для індивідуальних клієнтів, так і для підприємств.