Kärnborrning av brunnar: teknik och nyanser av arbetet

För- och nackdelar med kärnborrning

De positiva aspekterna av processen inkluderar:

• Kronans spetsverkan, som skär berget längs dess radie, till skillnad från den roterande biten, förstör jorden under passagen.
• Högpresterande metod.
• Möjlighet att med hjälp av kärnborrning studera den underjordiska strukturen av jordar i arbetsområdet.
• Med denna metod passerar höjnings-, multilaterala, avvikande brunnar; i alla lager, inklusive basalt och granit.
• Borrens rotationshastighet är justerbar: på mjuk mark, ganska små varv, kräver hårda stenar högre.
• Relativt hög penetrationshastighet, vilket minskar kostnaden för objektet, med en reducerad energiintensitet i processen.

Som med alla processer har kärnborrning några nackdelar:

• I de processer där slurry används finns det risk för nedslamning av akvifären av tvättprodukterna.
• Snabbt verktygsslitage.
• Torrborrning är för kostsamt.

När man arbetar med djupa formationer är dessa faktorer fortfarande avgörande. Kostnaden för utrustning, tillsammans med priset för markarbete, är en solid siffra.

Kärnborrningsprocessen sker i flera steg, utrustningen är föremål för regelbunden inspektion för skador och spån.

Mästare genomgår regelbunden säkerhetsutbildning, denna försiktighetsåtgärd minskar avsevärt andelen skada

Relaterad video: Brunnsborrningsteknik

Ett urval av frågor

• Mikhail, Lipetsk — Vilka skivor för metallskärning ska användas?
• Ivan, Moskva — Vad är GOST för metallvalsad stålplåt?
• Maksim, Tver — Vilka är de bästa ställen för att lagra valsade metallprodukter?
• Vladimir, Novosibirsk — Vad betyder ultraljudsbearbetning av metaller utan användning av slipande ämnen?
• Valery, Moskva - Hur man smider en kniv från ett lager med dina egna händer?
• Stanislav, Voronezh — Vilken utrustning används för produktion av galvaniserade stålluftkanaler?

Val: med eller utan filter?

För att förhindra att förorening kommer in i brunnen, installeras ett andra rör med ett brunnsfilter inuti brunnhålet. Den är gjord av en lång bit rör, vars diameter måste vara mindre än diametern på höljet. Den övre delen av röret används för packboxen, och många hål görs i mitten.

På den sektion av röret från vilken filtret för brunnen är gjort bör ett antal täta och tillräckligt stora hål göras. Sådan perforering kommer att säkerställa ett snabbt flöde av filtrerat vatten in i brunnen.

Den perforerade sektionen är täckt med ett spetsvävt nät, men i extrema fall är ett vanligt finmaskigt nät, till exempel med parametrarna 0,2X0,13, också lämpligt. Nätet kan fixeras med tråd.

Filtrets nedre del är en sump, där perforering inte behövs. Om det är möjligt att sänka filtret i brunnen, arrangerat med skruvmetoden, med hjälp av sammankopplade stavar, levereras filtret med hjälp av en metallkabel när slagrepborrning utförs.

Det perforerade filtret för brunnen ska stängas med ett metallnät av gallonvävning och fixeras med rostfri ståltråd. Istället för ett nätverk av gallonvävning kan du ta ett vanligt, ganska fint nät

Detta tillåter inte att pressa filtret med kraft för att säkerställa tätheten av strukturen när den är ansluten till packboxen. I det här fallet kan du effektivt använda PSUL - förkomprimerad tätningstejp. Detta material används ofta vid installation av PVC-fönster.

En sådan tejp bör lindas runt kanten på filtret och omedelbart sänkas ner i axeln, eftersom PSUL expanderar ganska snabbt. Om filtret sänks omedelbart efter att tejpen har lindats, expanderar den i botten och ger en bra filtertätning. Efter att filtret har sänkts ner lyfts höljesröret försiktigt upp.

PSUL - förkomprimerad självexpanderande tätningstejp används vid montering av PVC-fönster, men är lämplig för att skapa en borrhålsfiltergland.Det är nödvändigt att linda PSUL ca 30 cm i den övre delen av filtret och omedelbart sänka ner den i brunnen

I det här fallet bör det mesta av filtret vara under nivån på kanten av höljet. Två femtons domkrafter kan användas för att lyfta röret. Den del av röret som förs upp till ytan skärs av eller skruvas loss. För att förhindra att klämman glider svetsas förstärkningsbitar fast på den utskjutande rörbiten.

Med chock-rep-metoden för borrning kan du skapa en filterfri brunn. För att utrusta den på detta sätt är det nödvändigt att sänka höljesröret under akvifären med cirka 0,5 meter. Med ”våt” skruv- eller kärnborrning är det svårt att få ut en kärna från en brunn. Bailern tar enkelt bort lösa, vattenmättade klastiska stenar.

Schema för enheten för en filterlös brunn: 1 - brunn; 2 - akvifer - horisont; 3 - vattenintagstratt; 4 - tak; 5 – höljessträng; 6 - sand; 7 - en hålighet som bildas i processen att pumpa sand med en luftlift

Efter att höljet är ordentligt installerat sänks två slangar ner i brunnen. På en av dem tillförs en ström av vatten till brunnen, och på den andra injiceras luft med hjälp av en kompressor. Således erhålls den så kallade luftlyften, och vattenflödet förhindrar bildandet av en sandplugg.

Som ett resultat kommer en blandning av vatten, sand och luft att gå genom höljesröret, som måste dräneras i en separat behållare. När blandningen sätter sig bör volymen sand som sköljs upp från brunnen mätas. Enligt referensböcker är varje kubikmeter sådan sand lika med cirka 4,5 kubikmeter debet.

En annan artikel, som vi råder dig att läsa, kommer att introducera kärn- och skruvmetoden för att borra en vattenbrunn.

Teknologiska egenskaper hos kärnborrning

Om hålets diameter är inom 1m kan penetrationsvinkeln justeras. Kärnrör 40-60 cm långa återanvänds för sitt avsedda ändamål. Under drift är borrkronan utsatt för slitage och behöver bytas ut.

Funktioner för kärnborrning av en brunn för vatten.

Innan du startar en ny diamantkrona behandlas brunnens botten med en mejsel. Denna åtgärd förlänger verktygets livslängd. Borriggen måste stå på en horisontell plattform.

Systemet är monterat på chassit på fordon med stor lastkapacitet. Caterpillar specialutrustning används för att arbeta i svår terräng. Borrning av brunnar för vatten utförs med hjälp av mobil utrustning.

Teknikfunktioner

Med kärnmetoden utförs trycket på jorden av speciella kronor i form av ihåliga cylindrar med fräsar på ena sidan. Fräsarna kan borra jordar med olika hårdhet tack vare arbetet med höga hastigheter. För att verktyget ska hålla längre bearbetas berget i förväg med en borr. Vid arbete med hårda stenar krävs strikt iakttagande av inriktningen av verktygets komponentelement, för vilken kalibrering utförs med hjälp av en hårdmetallexpander.

Kärnborrning kan utföras i vilken lutningsvinkel som helst mot ytan. De samtidigt utarbetade brunnarna kännetecknas av en liten diameter med tillräckligt djup. Maskinen i sig väger lite, så den är ganska manövrerbar.Diametral bearbetning låter dig extrahera en integrerad del av jorden och analysera den, med hänsyn till den naturliga sekvensen av lager.

En förutsättning är närvaron av en spolningsprocedur, där maskinen tvättas med vatten eller lerlösningar som skyddar brunnen från kollapser. Det sista steget är schaktning med skruvmaskin.

Varianter av borrverktyg

Det huvudsakliga arbetsverktyget för att borra en brunn och lyfta jord är en borr. För olika borrmetoder används:

1. En skruv, eller spole, används för en roterande borrigg när man passerar jord med medeldensitet - lerjord, sandig lera, lera och jord. Den är utrustad med ett metallmunstycke med vässade kanter som utför jordborrning.
2. Ett glas, eller Schitz-projektil, används för trögflytande och täta jordar i kabel-slagverksborriggar.
3. Skeden används för lösa och rörliga jordar - sandig, grus. Borrmetoden är roterande och slag-roterande.
4. Bailern används för att rengöra borrhålskanalen från halvflytande och lösa jordblandningar som finns kvar efter passagen av borrkronan. Avsedd för kabelborrinstallation.
5. Mejseln används för att passera hårda och steniga stenar. Det är en speciell platta med rundade kanter med en kaliber som är lika med innerdiametern på höljessträngen minus 5 mm. Designad för kabel-slagborrningsmetod.

Borrarnas skärelement är tillverkade av härdade stålplåtar med en tjocklek på 3–5 mm.

Funktioner av skruvborrning

Denna typ av borrning används idag oftast vid konstruktion av akviferer i privata hushåll.Ett kännetecken för skruvborrning är att det utvecklade berget avlägsnas helt från linjen. brunnar utan extra utrustning. Metoden liknar skruvning, gör att du kan borra till ett djup och samtidigt ta bort onödig jord.

Verktyget som används för att borra kallas en skruv. Det är en metallstav med blad. När skruven skruvas i marken förstör borren stenen som ligger kvar på dess blad. På grund av skruvens specifika design är det omöjligt att helt frigöra ansiktet från soptippen. Därför används den främst för att sänka de övre lagren.

Att borra med en skruv kräver inte mycket ansträngning och ekonomiska kostnader, så omfattningen av denna metod är ganska bred: prospekteringsbrunnar, läggning av kommunikationer, arrangera borrade brunnar och delvis borrning efter vatten. Det används nu aktivt för att bygga abessiniska brunnar, för att inte helt täppa till nålhålet i tät jord, utan för att något underlätta processen att sänka ner stammen i förförstörd sten.

Metoden är lämplig för utveckling av akvifärer på upp till 30 m djup på mjuka och lösa jordar och upp till 20 m på medeltäta. Efter skruvdrivning och montering av hölje måste borrhålet rengöras med en bailer från outdraget berg.

Skruven är kategoriskt inte lämplig för arbete i sten! Den används för partiell borrning av brunnar upp till 120 m, medan denna metod kombineras med andra: roterande, stötrep, kärna.

Kärnborrning används för att utföra prospekteringsbrunnar med stort djup, sjunka ner i steniga horisonter, lägga artesiska brunnar.Metoden har ett antal fördelar som är installationernas rörlighet, möjligheten att ta prover på berg. Utvinning av kärnmaterial till ytan gör det möjligt att studera platsens geologi och underbygga utsikterna för vidare forskning och utveckling.

Borrning av en brunn på vatten kolonkovy.

Mekaniska metoder för brunnskonstruktion

Den mest effektiva mekaniska metoden är kärnmetoden för att borra brunnar. Med den kan du få en brunn med avsevärt djup (upp till 1000 m). Oftare är denna metod användbar i stenar. Processen består i rotation av en borrsträng utrustad med ett starkt munstycke. Välj en metod på grund av penetrationshastigheten. I processen kommer det att vara nödvändigt att använda små och manövrerbara installationer som ger en hög effektivitetsnivå, vilket beror på förstörelsen av jorden inte genom kontinuerlig, utan av den ringformiga slakten.

Brunnsborrning kan också utföras på ett roterande sätt. Tekniken kräver användning av en bit fäst på en roterande projektil. Metoden används framgångsrikt i extremt hårda jordar. Metoden har fått titeln den mest produktiva metoden.

Fördelar med mekanisk borrning:

• förmågan att borra en brunn för vatten till ett avsevärt djup;
• utmärkt vattentryck, på grund av det faktum att det är möjligt att använda en dränkbar pump;
• hög passhastighet.

Nackdelar med mekanisk borrning:

• oförmågan att utföra arbete på egen hand utan inblandning av specialister;
• behovet av att hyra dyra maskiner och utrustning;
• stora kostnader.

Mekaniska metoder för att borra akviferer

Artesisk brunnsanordning.

Mekanisk borrning utförs med munstycken gjorda av hårda legeringar. De är placerade på borrprojektilen. Det kräver också tung utrustning.

Brunnar gjorda på detta sätt kännetecknas av hög produktivitet och utmärkt vattenkvalitet. Denna kategori av metod för att borra källor för utvinning av vatten är i sin tur indelad i undertyper.

Så följande tre huvudtyper som används i modern teknisk hydrogeologi kan hänföras till mekaniska metoder:

• mekanisk roterande undertyp;
• kolumnär undertyp;
• skruv undertyp.

Funktioner i kolumnmetoden

Foto av en diamantkrona.

Kärnborrning av brunnar anses vara ett bra effektivt alternativ från kategorin mekanisk metod, där den utarbetade jorden är en integrerad stång som kallas en "kärna". Det är lämpligt att använda denna metod för bottenhålsbrunnar med stor djupindikator (upp till 1000 m) i områden som domineras av sten.

Kärnborrteknik utförs genom att rotera borrsträngen, som har ett höghållfast munstycke som ser ut som en diamantkrona.

Utöver dessa fördelar har denna metod flera andra viktiga fördelar:

• utmärkt borrhastighet;
• kärnborrriggar kännetecknas av kompakthet och god manövrerbarhet;
• på grund av det faktum att förstörelsen av berget inte sker genom en kontinuerlig slaktmetod, utan genom en ringformad metod, ökar borrningseffektiviteten.

Nackdelarna med denna metod inkluderar det faktum att med hjälp av den är det möjligt att göra brunnar endast med en liten (upp till 15-16 cm) diameter. Dessutom, när de formas på detta sätt, sker slitaget av borrkronor ganska snabbt.

Funktioner hos den mekaniska roterande metoden

Foto av den mekaniska roterande metoden.

Tekniken för roterande borrning av brunnar inkluderar användningen av en bit, som är fixerad på en borrsträng som kan utföra rotation. Den drivs i sin tur av en speciellt inbyggd enhet som kallas "rotor".

Denna borrmetod anses vara en av de mest produktiva, eftersom den låter dig nå djupa akviferer, där det renaste vattnet finns utan olika föreningar, inklusive järn. Att borra brunnar med en roterande metod gör det också möjligt att uppnå en hög stabil flödeshastighet av källan på nästan vilken jord som helst.

Kanske inkluderar nackdelarna med denna metod den höga förbrukningen av både lera och vatten, som behövs för tillverkning av spolblandningen, såväl som det faktum att under spolningen av själva stammen kommer lerelement in i akvifären. Allt detta gör naturligtvis denna metod för brunnsbildning mer mödosam.

Mejseln i den mekaniska roterande metoden måste kylas med vatten.

Dessutom, på vintern, uppstår vissa svårigheter när man väljer denna metod. Detta förklaras av det faktum att det i detta fall kommer att vara nödvändigt att värma spolblandningen, vilket inte alls är lätt att göra i sådana volymer.

Funktioner hos skruvmetoden

Verktyg för skruvborrning.

Denna metod anses vara den mest optimala för att skapa grunda källor i områden där lösa jordar finns. Med hjälp av skruvborrningsalternativet utförs arbetet med att bilda en brunn för utvinning av dricksvatten ganska snabbt.

Dessutom kräver denna metod inte anställning av högutbildade arbetare och användning av tung specialutrustning. Det är därför man ofta väljer att skapa akviferer i privat markägande.

Allt arbete med denna typ av borrning utförs med hjälp av en skruv. Denna enhet är en stav med knivar och fräsar. Med hjälp av dessa element avlägsnas stenar från borrhålskanalen.

Borrigg för skruvmetod.

Skruvmetoden har följande ytterligare fördelar:

• ger hög mekanisk hastighet;
• under arbetets gång sker rengöringen av bottenhålet kontinuerligt, det vill säga parallellt med stenförstöringsprocessen;
• det är möjligt, samtidigt med borrning, att tillverka och lägga brunnens väggar av betong eller stål, som är nödvändiga för att hålla berget för att förhindra dess kollaps.

En källa utanför omkretsen eller en brunn i huset?

Husägare som fortfarande är osäkra på det bästa alternativet för sig själva bör överväga boendealternativ från alla vinklar.

1. Bostadshus: finns det eller är det bara planerat? I det första fallet är det bättre att föredra en gatustruktur, eftersom arbete och konstruktion inte begränsas av någonting: varken området som behövs för utrustning eller brunnens djup.
2. Val av typ av källa. Den minsta djupa abessiniska nålen förblir idealisk för hemmet, som relativt enkelt kan ordnas för "permanent vistelse" i källaren. Mer seriösa brunnar är fortfarande bättre att bygga på gatan.
3. Utgifter. Om ett bostadshus ännu inte har byggts kommer invändiga arbeten att kosta hälften så mycket som externa arbeten. När det redan är helt klart är situationen den motsatta: konstruktionen i huset kommer att bli 2 gånger dyrare än utanför det.
4. Möjligheten att använda specialutrustning: både "nu" och i framtiden för underhåll. Det bästa stället är vid porten, bredvid vägen. I detta fall kan en avtagbar sektion tillhandahållas i staketet.

Livslängden är ett annat viktigt kriterium. Man tror att gatubrunnar är mer hållbara än de som är skyddade hemma. Det finns ett annat alternativ - en brunn som ligger under byggnaden, men inte under bostaden (verkstad, garage, separat källare, växthus). Det är bättre om det är möjligt att delvis demontera strukturen för att förse vattenkällan med problemfritt planerat underhåll eller reparationer.

Hur man gör en brunn på landet

Nästan varje ägare av ett hus på landet, och till och med en bybor, vill ha en brunn på sin webbplats. En sådan vattenkälla från vilken det skulle vara möjligt att ständigt få vatten av hög kvalitet.

Det är värt att notera att om vattnet är på ett djup av upp till tio meter, kan en sådan brunn borras självständigt. Detta är inte en så mödosam process som det kan tyckas vid första anblicken. Vi behöver en standardpump. Det kommer att pumpa ut vatten och samtidigt, på sätt och vis, borra en brunn.

Video-hur man borrar en brunn i landet

Låt oss gå vidare till själva borrningsprocessen. Det bör noteras att röret som vi kommer att sänka ner i brunnen måste placeras vertikalt. Vatten kommer att pumpas in i detta rör med hjälp av en pump. Tänderna ska sitta i den nedre änden av röret. Sådana tänder kan tillverkas för hand. Vatten, som står under tryck från den nedre änden, eroderar jorden.Eftersom röret är tungt sjunker det lägre och lägre och når snart akvifären.

Video-hur man borrar en brunn under vatten

För att verkligen få borrning behöver vi bara ett rör av stål. Radien för ett sådant rör måste vara minst 60 mm (helst mer). Ett sådant rör kommer att fungera som ett höljesrör. Längden på ett sådant stålrör får inte vara mindre än grundvattnets djup. Änden av röret, som vi stänger upptill med en fläns och en speciell beslag.

För att göra detta använder vi en pass-through-koppling. Genom detta element kommer vatten att pumpa genom slangen. Vi behöver också använda en svetsmaskin. Med den ska vi svetsa fyra "öron" med speciella hål. Dessa hål ska passa M10-bultarna.

Som vattentank tar vi en tunna med en volym på 200 liter. För att vi ska kunna påskynda borrningen något måste vi skaka röret och vrida det lite antingen medurs eller moturs. Således kommer vi att tvätta ut en stor mängd jord. För att underlätta rörrotationen kan vi använda en grind. För att göra detta, ta två metallrör och fäst dem på röret. För dessa ändamål kan vi använda speciella klämmor.

För borrning behövs flera personer (två är möjliga). På den plats som är avsedd för brunnen grävs ett hål. Djupet på en sådan grop måste vara minst 100 cm. Ett rör sänks ner i denna grop. Och den taggiga änden ner. Därefter, med hjälp av kragen, fördjupa röret. Det är värt att notera att röret måste vara i vertikalt läge. Därefter slår vi på pumpen. Hålet kommer att fyllas med vatten. Vi öser ur det. Sedan kan den spillas genom en sil och hällas tillbaka i tunnan.Det är fullt möjligt att borra sex meter på några timmar.

Här kan du läsa:

hur man borrar en brunn för vatten, hur man borrar en brunn för vatten video, hur man borrar en brunn, hur man gör en brunn för vatten, hur man gör en brunn för vatten på platsen video

Arbetets princip och teknik

I grundkonfigurationen placeras kärnborrutrustning på en lastbils chassi; i arbetstillstånd kan den ta en vertikal position och luta i önskad vinkel. För mer komplext arbete finns det dock specialdesignade sökrobotplattformar. Detta indikerar den breda tillämpningen av denna metod under olika klimatförhållanden.

Arbetstekniken är som följer:

borrmekanismen är installerad på platsen för den kommande borrningen och är stadigt fixerad på jordens yta;
det är möjligt att använda olika munstycken, vilket gör att du kan arbeta med olika jordar, inklusive stenar;
denna metod låter dig höja jorden utan att blanda den, detta är särskilt viktigt för den efterföljande studien av jorden;
det används ofta i konstruktion vid borrning av grundgropar för att stödja pålar;
gör att du snabbt kan producera vatten genom att skapa en inhemsk brunn;
designad för konstruktion av djupa brunnar som når ett djup av flera tusen meter.

Det är möjligt att ändra rotationshastigheten för borriggen, på grund av vilken processen för dess uppvärmning kontrolleras och effektiviteten av borroperationer ökar.

Funktioner av kärnborrning på utställningen

Funktioner för kärnborrning av brunnar, tekniken för dess tillämpning täcks av den största industriutställningen "Neftegaz", som äger rum årligen på Expocentre Fairgrounds.

Detta är ett internationellt evenemang, där företag från alla områden relaterade till olje- och gasindustrin deltar.

Brunnsborrning är ett av de mest aktuella ämnena som uppmärksammas särskilt på Neftegaz-utställningen. Bland de ämnen som diskuteras: utveckling och förbättring av utrustning, användning av ny teknik, samt borrmetoder

Utrustning för att förhindra utblåsning som används vid borrning