Rotációs kútfúrás: a fúrási technológia és a szükséges felszerelés áttekintése

Ha egy vidéki ház nem csatlakoztatható központi vízellátáshoz, akkor autonóm rendszert kell szerveznie.A legtöbb tulajdonos inkább kútra építi, amelynek fejlesztése különféle módszerekkel történik. Megvizsgáljuk a forgó kútfúrást - ez egy nagyon ígéretes, de eddig kevéssé ismert lehetőség.

Az általunk javasolt cikk részletesen leírja a forgótechnológia és a felhasznált eszközök fortélyait. Elemezzük ennek a technikának az előnyeit és hátrányait, és bemutatjuk a gyakorlatban való megvalósításának módjait. Tanácsaink hasznosak lesznek a magántelkek körültekintő tulajdonosai számára, akik szeretnék figyelemmel kísérni a fúrók munkáját.

A forgófúrás definíciója

Először is nézzük meg, mi is valójában a forgókútfúrás, és mik az alternatívái? A csigás fúrást még mindig az egyik legelterjedtebb vízbevezető építési módszernek tartják.

azonban csavaros technológia nem teszi lehetővé a sziklás alapkőzet áthaladását. A csigás fúrásnál használt csavarfúró nem alkalmas a mészkő elpusztítására. De sokszor megesik, hogy bele kell fúrni, mert... a fedőrétegek nem rendelkeznek stabil és megfelelő áramlási sebességgel a kiaknázáshoz.

A mag- és csigás fúrási technológia nem ad lehetőséget a sziklaképződményekbe való behatolásra. Mészköves kút építése esetén hatékonyabb és gazdaságosabb a rotációs fúrási módszer alkalmazása.

Ezért a korábban csak a bányászatban alkalmazott rotációs technológiát elkezdték bevezetni a magán vízbevezető építmények építésébe. Munkaeleme kicsit a kút mélyedési részében található. Véső segítségével a kohéziós és nem összefüggő talajokat elpusztítják, az alapkőzetet pedig összezúzzák.

A megsemmisült kőzet feltárása folyadékkal történik, amelyet egy munkaoszlopon vagy a fenékre juttatnak gyűrűs hely. Ez 2 különböző fúrási módszer, amelyek mindegyikét az alábbiakban részletesen tárgyaljuk.

A bit átmérője meghaladja a munkahúr átmérőjét, ami lehetővé teszi:

• csökkenti az energiafogyasztást a teljes fúrási folyamat során (az energiát közvetlenül csak a fúró alsó furatában történő erővel történő elfordítására fordítják, és a munkahúrnak a kút falaihoz való súrlódásából eredő veszteség minimálisra csökken);
• védi a munkafüzér legtöbb elemét a sérülésektől, valamint a fúrt kút falait a pusztulástól;
• lenyűgöző átmérőjű (például akár 70 cm-es) kutak létrehozása rendkívül lenyűgöző mélységben.

Ilyen módon lehet vízhordó kutakat képeznek, 300 méter vagy annál nagyobb mélység, pl. fúrni a vízvételi munkákat a dacha területek és falvak vízellátására.

Tehát a definíció: a forgó elven végzett fúrás egy olyan kút kialakításának módszere, amelyben az alsó furatban lévő fúrófejre ható erőt a forgóból továbbítják. forgató a munkaoszlopon keresztül. Rudakból - keskeny acélcsövekből - vannak összeállítva, amelyek egymás után egymáshoz vannak kötve egy mélyedés mentén a talajba.

De a bányaaknának és a homlokzatnak az iszaptól való megtisztításához nyomás alatt szállított vizet használnak.Ennek a megoldásnak köszönhetően nincs szükség a fúrószál folyamatos szét- és összeszerelésére a mag kihúzásához, mint a magfúrásnál.

Az ásatásba fecskendezett folyadék azonnal megold két fontos problémát: szabaddá teszi az utat a fúróberendezés számára a további munkák elvégzéséhez, és kút tisztításaszükséges a vízbefogó üzem előkészítéséhez.

A rotációs technológia előnyei

Milyen előnyei vannak a rotációs fúrásnak a lehetséges alternatívákkal szemben? Több is van belőlük.

ElőszörEgy forgófúró segítségével olyan nagy átmérőjű kutakat alakíthatunk ki, amelyek egyszerre több háztartás vízszükségletét is teljes mértékben kielégítik.

Nem titok, hogy a fúrás nem olcsó folyamat: speciális felszerelést igényel, és tapasztalt fúróknak kell felügyelniük és irányítaniuk a folyamatot. Hiszen a kutak fúrásával kapcsolatos tevékenység az engedélyezett. Ezért a magas ára.

Formájának és kialakításának köszönhetően a fúrófej a forgófúrás során sokkal nagyobb átmérőjű kutakat képezhet, mint a csigafúrók és a magcső

Egyszerre több háztartás egyesítése a szomszédos telkek közös kútjának finanszírozására gazdaságilag jövedelmező vállalkozás. De ehhez jelentős terhelés szükséges. A legtöbb esetben a negyedidőszaki üledékek (homok) vízadó rétegei nem tudják biztosítani ezeket.

Természetesen kollektív üzem esetén jobb a vízbevezetőt mészkőre telepíteni. A belőle kitermelt talajvizet nagyobb vízbőség és tisztaság jellemzi. A csapadék mennyisége a legcsekélyebb befolyással van a mészköves kutak áramlási sebességére. Ugyanez nem mondható el a homokkutakról.

Másodszor, meggyőzik a viszonylag alacsony energiaköltségekkel. A forgófúrásnál a munkaelem a fúró. De ellentétben a csavarral és magfúrás, a fúrószerszám nem lép kölcsönhatásba a fúrt furat falaival

Vagyis csak a fúrószár érintkezik közvetlenül a talajjal, amelynek magassága elhanyagolható a teljes fúrószál magasságához képest. Ennek eredményeként ez a kutak kialakításának módja a leggyorsabb - akár 1000 lineáris méter havonta!

Harmadik, a kollektív ügyfeleket a fúrási mélység vonzza. Csak rotációs módszerrel fúrható mélyen az alapkőzet metamorf és magmás kőzeteibe, melynek repedéseiből szivattyúzható víz, melynek összetétele a legalkalmasabb ivóvízre.

Leggyakrabban csak a technológiai vizet vonják ki a 30 m-nél kisebb mélységű vízbefogó üzemekből. Összetételét a közeli víztározók, szeméttel teli folyók, csapadék és egyszerűen a földre ömlött technikai folyadékok befolyásolják. Egy csiga és egy magcső csak ilyen vízfelvételt segít elérni.

A fúróberendezések teljes készlete egyszerűen felszerelhető egyetlen közepes teherbírású járműplatformra. Ez technológiailag sokkal fejlettebbé teszi a rotációs fúrási eljárást, ezért olcsóbb is

Ezenkívül a forgófúrás lehetővé teszi a teljes mélységig történő megmunkálást anélkül, hogy másik fúrási módra váltana. Csigával végzett kút fejlesztésekor, ha például sziklatömbön kell átfúrni, áttérnek az ütőkötéles módszerre.

Ehhez távolítsa el a csigát a hengerről, és dobja a fúrófejet az arcához, amíg a szikla el nem törik. Aztán vágás óvadékkal tisztázva. Akkor is használják, ha vízzel telített homokot kell a felszínre emelni, amely egyszerűen nem tartható a magcsőben.

A gyakorlat azt mutatja, hogy a rotációs módszerrel fúrt kutak élettartama hosszabb. Technológiailag ez azzal magyarázható, hogy a kút falait alkotó burkolat felszerelése után a gyűrű tovább erősödik.

Berendezések kútépítéshez

Először egy függőleges konzolt kell felszerelni a kút feletti felületre a munkafüzér függőleges láncszemeinek további rögzítésére. Ennek a fúrótengelynek az első láncszeme egy munkaelemmel van felszerelve - egy bit, amely különböző formátumú lehet, a kőzet fúrhatósági kategóriájától függően.

Természetesen a vízhordó kutak fúrásához kompaktabb berendezéseket használnak, és a kijelölt torony kialakítása általában nem szükséges

Fúrószerszám készlet

Amikor az első láncszemet, a gyertyát elmélyítjük, ráhelyezzük a következőt, az úgynevezett rudat, és így tovább. Az egyes ilyen csőtömbök hossza 20 és 50 m között változhat A munkaoszlop kialakításának egyszerűsítése érdekében minden rúd zárral ellátott kúpos menettel van felszerelve.

Ennek eredményeként egy fúrószerszám jön létre, amely a következőkből áll:

• munkadarab;
• hajtórúd;
• közönséges rudakból álló oszlopok, amelyek tengelykapcsolókkal kapcsolódnak egymáshoz.

A munkahúrt egy forgó segítségével tartják, amelyet egy rotor forgat. A tervezett fúrás mélységétől, valamint a talaj fizikai és mechanikai tulajdonságaitól függően szabványos vagy súlyozott rudakat használnak a vezető lánc kialakításához.

A hajtórúd jellemzően súlyozott cső, mert fontos technológiai küldetése van. Rajta keresztül mosóoldat folyik az arcba a bithez, melynek feladata a zúzott kőzet kimosása. Ez pedig követelményeket támaszt a tengelykapcsoló csatlakozásokkal szemben, amelyek feladata a láncszemek közötti kapcsolatok tömítése.

Ne felejtse el, hogy a folyadéknyomás közvetlenül függ a kialakítandó oszlop magasságától (és nem függ a cső keresztmetszetétől). Sőt, még ha vizet használnak is öblítőoldatként, 10 méterenként a nyomás 1 atmoszférával nő.

Összehasonlításképpen érdemes egy példát mondani. A házban lévő háztartási csőhálózat üzemi nyomása 10 atmoszféra, és a legerősebb csövek 20 atmoszféra nyomásra vannak tervezve.

Csak akkor, ha a háztartási rendszerek álló helyzetben vannak, és nem mozognak, akkor a fúrószál súlyával megegyező nyomást gyakorolnak a hajtórúdra. De továbbra is továbbítania kell a forgási impulzust és az erőt a bitnek.

A tengelykapcsolók a rúd legkritikusabb elemei, mivel viselik a szomszédos rúd teljes alsó részének súlyát, valamint a dinamikus rezgések és a motor által kiváltott forgó mozgások terhelését.

A tengelykapcsolókra, mint a fúrósor szerkezeti elemeire a következő követelmények vonatkoznak:

• biztosítania kell a rúdcsatlakozás tömítettségét, és ki kell bírnia akár 100 atmoszféra folyadéknyomást (a fenék nyomású sugárral történő tisztításához);
• kopásállónak kell lennie, hogy ne váljon használhatatlanná a kút falainak súrlódása miatt;
• képesnek kell lennie a forgatónyomaték átvitelére a munkasor tetejétől az aljáig, és végül a bithez.

Rendkívül fontos, hogy a tengelykapcsolók megfelelő minőségűek legyenek. Ha legalább az egyik nem bírja a terhelést és a munkahúr elszakad, akkor az alsó részét rendkívül nehéz lesz összehozni a fúróval. A tőkeköltség szempontjából néha könnyebb új kutat fúrni a közelben, mint eltávolítani egy levált hajtórudat.

Vízhasználat fúrás közben

Az arcra juttatott folyadék leggyakrabban közönséges víz. Néha a laza, inkoherens kőzeteken (homok, zúzott kő, kavics és kavics lerakódások) áthaladó kútfúrás stabilizálása érdekében fúrási adalékos oldatot vezetnek a kútba. Erre azért van szükség, mert a burkolatot nem szerelik fel a feltárás első szakaszában.

A víz a hajtórúd belsejében nyomás alatt jut be az üregbe (majd a szivattyúzás megtörténik gyűrűs térben), vagy a gravitáció révén lefelé gyűrűs helyet, és az eltávolítás már a munkaoszlopon keresztül történik kiszivattyúzó szivattyúval.

Ez 2 különböző forgófúrási technológia, amelyek jellemzőit az alábbiakban tárgyaljuk.

A forgófúrást a vízkút legnagyobb fejlődési sebessége jellemzi. A fúrással egyidejűleg az aknát lemossák és a megmunkálást előkészítik a későbbi használatra.

Mindegy azonban, hogy milyen módszert alkalmazunk, a fúrásnál használt folyadékot mindenhol meg kell tisztítani (további felhasználáshoz).

Ehhez a következő berendezéseket használják:

• Fúróiszap tároló istálló. (Ha sekély kút fúrását tervezi, néhány tucatnyi távolságon belül közvetlenül a földbe építheti, és öblítőfolyadékként közönséges vizet használnak). Az istálló az öblítőfolyadék akkumulátoraként működik.
• Rezgő szita. A kútból kiemelt öblítőoldat zúzott kőzetrészecskéket hordoz, amelyeket el kell távolítani. A leghatékonyabb módszer a mechanikus, rezgőszitával.
• Pocsolya. A nagy kőzetrészecskék eltávolítása után a folyadék egy ülepítőtartályba kerül, hogy eltávolítsa a kicsapódó lebegő részecskéket. Ha vizet használunk öblítőfolyadékként, akkor néha közvetlenül a talajba is beépítenek egy olajteknő tartályt. Ezenkívül folyékony anyagok és üledékek szétválasztására szolgál. hidrociklon.
• Sárszivattyú. Ez biztosítja a mosóoldat keringését.
• Ereszcsatorna rendszer. Szükségesek a víz mozgásához a feltárás keletkezési pontjától a tisztítás helyéig.

Összességében a forgó technológiát használó kút fejlesztéséhez a következő mechanizmusokra és berendezésekre van szükség:

1. Torony vagy konzol fúrósor rudakból való összeállításához és a fúrás befejezése utáni szétszereléséhez, valamint mozgórendszerhez.
2. Motor, biztosítva a forgórész forgását.
3. Folyékony berendezések. A mosófolyadék keringetését és tisztítását biztosító mechanizmusok és eszközök (szivattyú; rezgőszita; ülepítő tartályok és/vagy hidrociklon; tároló pajta mosófolyadékhoz; csövek és ereszcsatornák rendszere).

A sekély kutak rotációs fúrásához a teljes felsorolt ​​berendezés nagyon kompakt (például a konzol gém összecsukható). Ez biztosítja a fúróberendezések könnyű elhelyezését minden olyan helyen, ahol kényelmes a fúrási műveletek és az azt követő műveletek.

Két forgó fúrási lehetőség

Attól függően, hogy a fúrófolyadékot a fenékbe juttatják, kétféle forgófúrási technológia létezik:

1. közvetlen takarmányozással;
2. fordított előtolással.

Meg kell jegyezni, hogy az arcra juttatott folyadék nem csak a zúzott kőzet mosására és eltávolítására szolgál. Lehűti a bitet is, ami a súrlódástól nagyon felforrósodik. Közvetlen folyadékellátás esetén a szivattyú létrehozza a túlnyomását.

A víz a fúró technológiai lyukain keresztül jut be az alsó lyukba, „felveszi” a zúzott kőzetet, majd gravitáció hatására átfolyik a kúton (vagyis gyűrűs teret a vezetőrúdhoz képest) belép a felületre, ahol a tisztítókomplexumba (rezgőszita, hidrociklon).

Az öblítés lehet közvetlen vagy fordított, ami meghatározza az alkalmazott berendezés minőségi jellemzőit, de az elvi diagram mindkét technológiatípusra érvényes

A fordított adagolási technológia azt jelenti, hogy az öblítőfolyadék a gravitáció hatására a fenékre áramlik, lefelé haladva a kúton, de a zúzott anyagú oldat a hajtórúd csövön keresztül visszafolyik a felszínre. Ebben az esetben az iszapszivattyú negatív nyomást hoz létre benne.

Mindkét technológia látszólagos egyszerűsége ellenére itt sokkal több árnyalat van, mint az első pillantásra tűnhet. Ezért helyénvalónak tűnik részletesebben foglalkozni az egyes fúrási technológiákkal.

Fúrás közvetlen öblítőfolyadék-ellátással

Ezt a technológiát néha „közvetlen vízáramlásnak” is nevezik. Homokos, kavicsos, zúzott köves talajokon célszerű alkalmazni. Akkor is alkalmazzák, ha a víztartó réteg mélysége nem haladja meg a 30 m-t Itt adnak a folyadékhoz adalékokat, amelyek növelik a sűrűségét és a törzs stabilitását.

A forgófúrást a fúrandó kút átmérőjének fokozatos csökkentése jellemzi. Más szóval, először a legnagyobb átmérőjű kutat fúrják meg, majd azt letelepszik cső, a cső külső felülete és a kútfal közötti gyűrű alakú teret pedig technológiai lyukakon keresztül cementhabarccsal töltjük ki.

Ezután a fúrás egy kisebb fúróval folytatódik. Utána újra burkolat, és az új szakasz még kisebb átmérőjű stb. Minél ritkábban kell „elterelni a figyelmét” egy kút cementálásával, annál nagyobb a fúrás termelékenysége, ami végső soron a folyamat és a kút egészének összköltségében nyilvánul meg.

Ezenkívül a túl gyakori burkolás végül ahhoz a tényhez vezet, hogy a kút effektív átmérője (az az átmérő, amely megnyitja a víztartó réteget) jelentősen csökken. Tehát a „közvetlen vízáramlást” az a tény jellemzi, hogy a kutat ezzel a kialakítási módszerrel nem lehet 100 méterig ültetni.

Az öblítőfolyadék főnyomását a hajtórúd belsejében lévő szivattyú hozza létre, ill gyűrűs A zúzott kőzet elemeit tartalmazó folyadék gravitációs erővel tölti ki a teret anélkül, hogy túlnyomással tönkretenné a kút falát.

Fúrási diagram közvetlen öblítőfolyadék-ellátással. A vezető rúdcsövön keresztül az arcba kerül, és a gravitáció hatására a felszínre emelkedik

Ennek a fúrási módszernek azonban vannak hátrányai is. Különösen túl hosszú burkolat nélküli Ez a terület finom agyagrészecskék bejutásához vezet a víztartó rétegekbe, ami jelentősen csökkentheti és lelassíthatja a víz áramlását a vízadó rétegből a telepekbe.

Ezek a részecskék itt sajátos pórusdugóként és mikrocsatornák sziklában, amelyen átszivárog a víz.Ezért a fúrási folyamat során végzett burkolási eljárás szükséges a kút egészének további termelékenységének fenntartásához.

Fúrás az öblítőfolyadék fordított áramlásával

Ezzel a folyadékszabályozási módszerrel a hordó és az alja tisztítható a legjobban. A szivattyú itt nem nyomja be a folyadékot a fenékbe, hanem éppen ellenkezőleg, visszaszívja, és ez ahhoz vezet, hogy a kút kialakulásának sebessége kissé megnő egy nagyságrenddel, sőt többszörösére. a közvetlen öblítéshez képest.

Maga a kút nem szennyeződik agyagzárványokkal a szállított öblítőfolyadék áramlásával. Végül is a szivattyú mindent felszív, ami benne lehet. Egyébként itt nincs gyakorlati értelme a további adalékoknak, ezért tiszta vizet használnak ugyanazon öblítő folyadékként.

A visszaöblítés sémája forgófúrás közben. A takarmány gravitáció hatására átfolyik a gyűrűn, és a zagyot egy szivattyú visszahúzza a vezetőrúd csövön keresztül.

Tehát foglaljuk össze a fordított áramlású fúrás előnyeit:

• a fúrási sebesség akár 15-szörösére nő (a közvetlen vízfolyáshoz képest);
• a víztartó réteg nincs eltömve agyagrészecskéktől és alulról származó iszapos homokszemcsékkel, mégis nyíltvégű kútszintek;
• a víztartó kiváló minőségű nyitásának köszönhetően a kutat nem kell további működésre felkészíteni, azonnal felszerelheti a belső burkolatot szűrővel és megkezdheti a szivattyúzást;
• Munkafolyadékként egyszerű (és ezért olcsó) vizet használnak.

Ennek a módszernek azonban van egy jelentős hátránya is.Ez drága berendezések használatát igényli, ami végső soron a teljes fúrási folyamat egészének költségének jelentős növekedéséhez vezet.

Ezért a „fordított vízáramú” fúrást csak olyan esetekben végezzük, amikor a kutat több háztartás egyszerre történő üzemeltetésére tervezték. De ha a kutat egyéni használatra tervezték, akkor sokkal ésszerűbb a közvetlen vízáramlással forgó fúrási technológia alkalmazása.

Következtetések és hasznos videó a témában

Videó #1. A rotációs fúrási folyamat vizuális bemutatója lépésről lépésre:

2. videó. A forgó technológia elemzése és a kútépítés alapelvei:

3. videó. Vízkeringés forgófúrás közben:

A víztartó rétegek jelenléte és mélysége helyenként nagyon eltérő lehet (néhol pedig egyáltalán nincs ilyen, mint például Madeira szigetén).

A kút tervezésekor és az optimális forgófúrási módszer kiválasztásakor a feltárt víztartó rétegek meglévő térképeit kell használni. Ezzel jelentős pénzt és időt takaríthat meg.

Mondja el nekünk a forgótechnológiás kutak fejlesztésével kapcsolatos tapasztalatait. Ossza meg technológiai árnyalatokat, amelyek hasznosak lesznek a webhely látogatói számára. Kérjük, hagyjon megjegyzéseket az alábbi blokk űrlapon, tegyen közzé fényképeket és tegyen fel kérdéseket a cikk témájával kapcsolatban.