Тема №4
«УДАРНО-КАНАТНИЙ СПОСІБ БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН НА ВОДУ»
План:
|
|
Загальні відомості
Ударний спосіб буріння є найбільш ефективним і новим способом у практиці буріння свердловин великого діаметра при інженерно-геологічних вишукуваннях.
Під ударним способом буріння розуміється таке механічне буріння, при якому руйнування породи здійснюється за рахунок ударного впливу породоруйнівного інструмента (долота) на породу (див. термінологічний словник до лекції № 4).
Ударно-канатне буріння (англ. cable-churm drilling) – ударне буріння, при якому поворотно-поступальний рух бурового інструменту здійснюється за допомогою каната.
При ударно-канатному способі буріння порода руйнується за допомогою завдання ударів.
Верстат оснащений ударним механізмом.
У якості породоруйнівного інструмента використовуються лопатеві твердосплавні долота різних конструкцій і забивні стакани з розширювальним кільцем.
Довжина рейса обмежена (0,4 - 0,8м).
Розрізняють два види ударного впливу на породу:
буріння з відривом породоруйнівного інструмента від вибою після кожного удару («клювання»)
буріння без відриву від вибою протягом серії ударів («забивний способ»)
При клювальному способі (довбальному), буровий снаряд скидається з певної висоти на вибій свердловини, у результаті чого він занурюються в породу.
При цьому, снаряд витягається на поверхню наповненим породою (шламом).
Наповнення снаряду при клювальному способі залежно від щільності породи може здійснюватися протягом одного або декількох скидань снаряда.
При забивному способі буріння породоруйнівний інструмент поринає в породу до повного наповнення за рахунок серії ударів, що виконуються по ньому ударним патроном, розміщеним над забивним снарядом.
По способу передачі поступального руху, породоруйнівному інструменту ударне буріння розділяється на:
ударно-канатне ;
ударно-штангове.
Для буріння свердловин великого діаметра переважне застосування має ударно-канатне буріння.
У м'яких, пухких породах довбальний снаряд не використається, а свердловину поглиблюють желонкою.
При перетинанні нестійких порід стінки свердловини закріплюють обсадними трубами, широко використовуючи їхню примусову посадку як з випередженням вибою, так і з відставанням від нього.
Ударно-канатне механічне буріння застосовується:
при розвідці розсипних родовищ і вкраплених руд кольорових металів,
розвідці й експлуатації підземних вод,
інженерно-геологічних дослідженнях,
відкритій розробці родовищ корисних копалин для проходки вибухових свердловин,
проходці свердловин для водозниження, вентиляції гірських вироблень,
спуску в них кріпильного й закладного матеріалу,
прокладки кабелів і трубопроводів.
Ударно-канатним способом бурять свердловини глибиною до 400-500 м , з початковим діаметром 500 - 900 мм і кінцевим - 150 мм.
Як показують дослідження ударно-канатний метод економічно доцільний при глибині свердловини до 150 м - у крихких породах, до 300м – у скельних напівзруйнованих та твердих породах.
Він є чи не єдиним можливим методом буріння у сильно зволожених грунтах (пливунах).
ПРИМІТКА: Обсяг бурових робіт, виконуваних в Україні ударно-канатним способом, обмежений і становить не більше 1-2 % щорічного обсягу розвідницького буріння.
Переваги ударно-канатного буріння такі:
можливість якісного розкриття і опробування;
відсутність необхідності в постачанні установок водою і глиною;
можливість буріння у валунно - галечникових відкладеннях, в породах, які поглинають промивну рідину;
можливість в короткі строки після буріння забезпечувати якість води, освоювання свердловин, так як при цьому способі водоносні горизонти, які проходять, залишаються чистими;
Ударно-канатне буріння має такі недоліки:
складність конструкцій свердловин і пов'язані з цим великі витрати обсадних труб;
погане округлення свердловини в твердих породах;
труднощі регулювання подачі інструмента на великих глибинах;
складність ліквідації аварії;
великі затрати ручної праці.
ВИСНОВКИ:
1)Відмінною ознакою свердловин, які пробурені таким методом , є збереження природної водовіддачі водоносних шарів та великих термінів служби свердловини (іноді 70 років і більше)
2) На Україні ударно-канатний спосіб все більше заміняють роторним, проте за кордоном (США, Великобританія, Німеччина) багато бурових фірм віддають перевагу ударно-канатному методу спорудження свердловин.