Brøndboringsmetoder: teknologiske principper og træk ved hovedmetoderne

Eksisterende brøndkategorier

I henhold til formålet med brønden er der følgende kategorier:

1. Parametrisk — gør det muligt at definere en sektion af et lodret lag.
2. Udforskning - har en lille diameter, bestem udsigterne til boring.
3. Efterforskning - bestemme potentialet for mineraler.
4. Operationel - i stand til at udvinde mineraler fra jordens tarme.

Brønde til vandproduktion er operationelle og er opdelt i yderligere typer:

• produktion eller injektion;
• specialiseret til teknisk og drikkevand, herunder absorberende;
• til overvågning og overvågning af reservoirtryk;
• understudier til produktion;
• estimeret under drift./li>

Hver af dem har sine egne karakteristika under boring og under brug.

Boreudstyr og værktøjer

Ved boring af artesiske brønde bruges borerigge af fagfolk. Til mindre brønde er et konventionelt stativ med spil velegnet. Det vil sænke og hæve boreværktøjet, der består af en kernetønde, borestænger, en kerne til boring, en boremaskine.

Specielt udstyr, uden hvilket det er problematisk at lave en brønd, er et boreværktøj, der hjælper med at gå dybt ned i jorden (snegl), et stativ og et spil. For at bore en brønd med dine egne hænder skal du bruge en metalsnegl. En isboremaskine, som bruges under vinterfiskeriet, kan fungere som snegl. Det vigtigste er, at boret skal være lavet af højstyrkestål. Dette er den billigste mulighed for at bore en brønd. Ud over stativet skal du bruge rør med forskellige diametre (vandrør, slanger, hus), ventiler, caisson, filtre, en brøndpumpe.

Processen med at bore en artesisk brønd

boreværktøj

Lad os nu se hvilket bor hvilket jord og hvordan man borer, se fig. til højre:

Boreværktøj til manuel boring

1. Borebor, eller simpelthen snegle - til rotationsboring af sammenhængende homogen jord med normal tæthed; simpelthen - til jorden, muldjord, let fugtig sandjord, blød ler. I modsætning til en haveboremaskine er boresneglen tovejs, ellers vil asymmetrien af ​​jordmodstandskraften føre boret til siden, og det vil sætte sig fast;
2. Boreglas, eller Schitz boreværktøj - til sammenhængende, men tyktflydende, meget klæbrig jord, hvor sneglen sætter sig fast. Boring - kabel-percussion;
3. Skebor - til løs og løs jord, der ikke holder i sneglens vindinger og i glasset. Boring - percussion-roterende eller roterende;
4. Bailer - til rengøring af bagagerummet fra smuldrende jord, slam osv. meget løs eller flydende blød halvflydende sten. Boring - kabel-percussion;
5. Som man siger, pah-pah-pah over venstre skulder, og gud forbyde, at du ikke behøver en borekrone til at bryde sten. Tværsnit - en plade med afrundede kanter. Kaliber - den indre diameter af huset minus 3-5 mm. Boring - slagstang.

Skærene på alle bor er lavet af hærdet stål. Tegninger af et hjemmelavet boreglas, en analog af en skeboremaskine (skærebladene er indstillet af en propel i en vinkel på 3-10 grader) og et bailerdiagram er vist på den næste. ris. til højre. De ydre diametre af alle disse bor kan ændres afhængigt af brøndens kaliber.

Skift væsken til en lettere

Brøndvæsken udskiftes ved direkte eller omvendt skylning med sænket rør og et forseglet brøndhoved. Gyllen udskiftes med formationsvand, formationsvand med ferskvand eller olie, og olie udskiftes med forskellige skumsystemer.

Ved skift af formationsvand med en densitet på 1200 kg/m3 til olie med en densitet på 900 kg/m3, vil det maksimale trykfald kun være (1200-900)/1200 * 100% = 25% af trykket skabt af formationen vandsøjle. Hvis denne metode ikke inducerer olietilstrømning fra reservoiret, anvendes andre udviklingsmetoder. Normalt er dette svabning eller kompression.

Artesisk brønd

Ordning af en artesisk brønd.

Navnet på denne type arbejde kommer fra det franske sprog - fra det sted, hvor den første flydende brønd blev boret: provinsen Artois. Den store længde af akslen og de solide klipper i jorden, der krydses på vej til grundvandsmagasinet, kræver brug af kraftige borerigge - sneglemetoden vil ikke fungere.

Konstruktionen af ​​arbejdet er forudgået af dokumentationsstadiet. Boring af en artesisk brønd er ikke en tilladelsesmæssig aktivitet, men for at bruge vand herfra skal der gives mange tilladelser og godkendelser, herunder opnåelse af tilladelse til undergrundsanvendelse. Processen er lang og dyr.

Hovedfaser: koordinering af placeringen af ​​stedet og brønden, projektet med geologiske undersøgelser, udstedelse af tilladelse til efterforskning, boring, rapportering og indsættelse af reserver på statens balance.

Artesiske brønde er opdelt i 4 typer:

1. En dobbeltbeklædt udvikling - et perforeret rør er monteret i den nederste del af søjlen i akviferen, og en pumpe er placeret i den, den anden halvdel er installeret på toppen og når kalkstenslaget. Gennem hullerne i underleddet kommer vand ind i røret og pumpes ud ved mundingen med en pumpe. Anvendes når reservoirtrykket er lavt.
2. En vandbrønd med overgang er indrettet med et variabelt geologisk udsnit. 3 foringsrør er monteret - stor diameter i den øvre del, medium - i sten og sand, små - direkte i det produktive lag. Anvendes til god vandforsyning.
3. Brønden er klassisk - med ét foringsrør til normale forhold.
4. En tønde med en leder - fra 2 hylstre: i den øvre og nedre del.

Boreteknologi er kompleks. Konstruktionen af ​​et artesisk vandindtag udføres af specialiserede organisationer.

Fordele

Fordele ved en artesisk brønd.

De vigtigste fordele ved en artesisk brønd er afstanden til vandindtaget fra overfladen og forekomsten af ​​vand i porøs kalksten, eksklusive tilstedeværelsen af ​​mekaniske urenheder i væsken. Dette giver dig mulighed for at pumpe en underjordisk ressource ud uden at installere en si i bunden.

Som et resultat vises andre fordele ved artesiske brønde:

• økologisk renhed af vand;
• uafhængighed af klima- og vejrforhold;
• uafbrudt vandforsyning: grundvandsreserver bekræftes af geologiske undersøgelser.

Kilden forbliver uudtømmelig i ≥50 år. I dette tilfælde behøver du ikke bruge penge på periodisk filterrensning: der er ingen.

Fejl

Forbundet med omkostninger på tidspunktet for organisering af konstruktion og boring af dybe bearbejdninger. Varigheden af ​​perioden fra design til opnåelse af pas til en artesisk brønd er 2 år.

Det vil ikke være muligt at bygge et vandindtag i et begrænset område: minimumsarealet for en borerig er 6x9 m. Vandet indeholder mineralformationer optaget under filtrering gennem jorden, og er hårdt.

sandbrønde

Skematisk af en sandbrønd.

De bores ved hjælp af en skruemetode - penetration udføres i bløde klipper: ler, sand og småsten. Udgravningsdiameter ≥100 mm.

Der er 2 typer sandbrønde efter dybde:

• op til 40 m - på det øverste lag med en strømningshastighed på 1 m³;
• 40-90 m - dybe stammer med en vandgennemstrømningshastighed 2 gange større.

En foringsrørstreng lavet af metal- eller plastikrør med et filter i bundhulsdelen af ​​brønden sænkes ned i det borede arbejde. Vandet løftes af en dykpumpe.

Fordele og ulemper

Den største fordel er snegleboremetoden, som giver dig mulighed for at bygge en brønd på 1-2 dage uden stor indsats. Mekaniseringen af ​​alle operationer er sikret ved designet af boreriggen på et selvkørende eller mobilt chassis.

Andre fordele:

• vand renhed;
• en tilladelse til opførelse af et vandindtag er ikke påkrævet;
• levetid - op til 30 år.

Ulemper er noteret i brønde med lav dybde: strømningshastighedens afhængighed af nedbør, følsomheden af ​​vandsammensætningen over for overfladeforurening på minens placering. Et andet minus er allerede blevet identificeret - tendensen til tilslamning af vandindtaget.

Karakteristika for offshore boreproblemer

Offshore borerigge står over for en række problemer, som kan reducere effektiviteten af ​​det udførte arbejde betydeligt.

De mest grundlæggende problemer omfatter følgende:

Borerig anordning

• afdrift og pitching af en mobil borerig;
• ustabilitet af løse sten i havbundssektionerne på borestedet, deres stærke vanding;
• bevarelse af miljøets renhed;
• vanskeligheden ved at organisere arbejdet med lukket vandcirkulation;
• umuligheden for boreren at se brøndhovedet nær ved bunden;
• for tidlig svigt af udstyr, værktøjer i et aggressivt miljø;
• valg af særlige ordninger og metoder til boring mv.

Derudover er brønden fyldt med vand til havbundens niveau. Dette fører til en svækkelse af slagenergien. Afdrift og understrømme gør det vanskeligt at opretholde en streng vertikalitet af slagværktøjet og svækker dets nedsænkning i den arbejdende klippe.

Værktøj og inventar til boring af en brønd

1. Metalsnegl. Det mest almindelige værktøj til at bygge miner. Det anvendes til arbejde på ikke-sprød jord.Boresneglen i fabriksproduktionen er tovejs. Dette design vil ikke tillade dig at tage værktøjet til siden og skæve det. Den nederste base er lavet med dimensioner på 45-85 mm, klingediameteren er 258-290 mm.
2. borehoved. Designet til at arbejde i hårde klipper. Med dens hjælp løsnes klippen. Spidsen er tvær og flad. Den kan bruges med en stødstang.
3. Kedelig ske. Den bruges til at grave brønde i sandjord, pga. sand holder ikke på en konventionel snegl. Det bruges til slag-roterende eller rotationsboring.
4. Boreglas (Schitz projektil). Med dens hjælp skabes miner i tyktflydende, meget klæbrig jord, hvor et konventionelt roterende værktøj vil sætte sig fast. Det bruges til slagboring.
5. Bailer. Det bruges til passage af kviksand under chok-rebboring.
6. Brøndnål. Brugt til at skabe en abessinisk brønd. I dette design er dysen, stangen og huset en monolitisk struktur, der forbliver under jorden efter at have nået grundvandsmagasinet.

Ofte bruges flere typer værktøjer skiftevis til konstruktion af en brønd. For eksempel bruges en snegl, en bailer og en boreske til at arbejde på lerjord. Til passage af småstenslag - en bailer, en mejsel og foringsrør.

Klassificering af grundvandsmagasiner

Der skelnes mellem følgende hovedtyper af akviferer:

1. Verkhovodka. Dette er navnet på vandbærere placeret tæt på jordens overflade (2-7 m). Det er begrænsede mængder af trykløst vand omgivet af vandtætte lag (f.eks. ler). Væsken i dem er som regel af nedbørs- og oversvømmelseskarakter. Arten af ​​akkumulering er sæsonbestemt.De vigtigste fordele ved sådanne kilder er: lav dybde, muligheden for at løfte uden pumpe, lave omkostninger ved boring af brønde. Den største ulempe: dårlig vandkvalitet. Det naturlige filter har en lille tykkelse og er ikke i stand til at rense væsken fuldstændigt. Forskellige kemiske forbindelser kan være til stede i det, og derfor er vand beregnet til tekniske formål. Til at drikke kan det kun bruges efter yderligere rengøring og kogning. En anden ulempe er et fald i strømningshastigheden (op til et fuldstændigt ophør af vandforsyningen) i den varme årstid samt sæsonbestemt ustabilitet.
2. Primer. Den første permanente akvifer i form af grundvand er placeret i en dybde på 6-22 m. Et sådant lag er placeret mellem uigennemtrængelige lag eller er kun begrænset af de nedre akvikluder og kan nå betydelige størrelser. Det dannes som følge af nedsivning af sediment og infiltration fra vandområder. Vandbæreren kan være af tryk- eller ikke-tryktype. I det første tilfælde er vandet under tryk i det. Niveauet af grundvandsforekomst kan undergå sæsonbestemte ændringer, faldende om sommeren. Fordele: let tilgængelighed og let at løfte til overfladen. Vand kan sikkert bruges til ethvert husholdningsbehov, men det skal filtreres og koges før det drikkes eller laves mad./li>
3. Interstratale grundvandsmagasiner. Disse er vandaflejringer, tilstoppet mellem to vandtætte lag. De er placeret i en dybde på 25-75 m og er altid under tryk (tryktype). Med en uafhængig udgang til overfladen skaber interstratale ophobninger fjedre. Den største fordel er vandets renhed. Du kan drikke det. Ulemper: dyb placering, boreproblemer, øgede omkostninger til brøndkonstruktion.På grund af tilstedeværelsen af ​​konstant tryk er vand i stand til at stige uafhængigt til en vis højde. Hvis det ikke er nok at nå overfladen, bliver det nødvendigt at installere pumpeudstyr.

Typer af brønde efter profil

Inden minen når mineralet, kan den krydse flere lag jord

Det er vigtigt at vælge den rigtige metode til at bore en brønd. Afhængigt af antallet af fly, hvor minen kurver, kan der være følgende typer brønde:

• buet i et plan;
• buet i rummet.

Det afhænger af akslens krumning. I denne henseende kan krumningen i flyet have følgende sorter:

• en jævn søjle, der ender i en skråning forneden;
• S - formet bøjning;
• J - figurativt design.

Disse bøjninger er dannet som et resultat af forskellig tæthed af jordlag. Til gengæld kan krumningen i rummet vise sig i mere komplekse geometriske former, når man borer olie- og gasbrønde. Vandskakter er for det meste lavet lige, bøjninger kan bruges til at omgå sten.

Hvilken teknologi bruges oftest

Det hele afhænger af brøndens designdybde og sammensætningen af ​​jorden på stedet. Ud fra efterforskningsdataene vælges den mest optimale metode. Du skal også forstå, hvordan du finder vand til en brønd.

Til boring af artesiske brønde anvendes en roterende metode. Denne metode er den mest berettigede økonomisk, økologisk og giver brønde af forskellige dybder og diametre i løs jord med stenindeslutninger.

Dens essens er som følger:

• For enden af ​​rotoren, drevet af en forbrændingsmotor, er der en speciel boremaskine. Han knuser racen.
• Brønden forsynes med trykvand. Det eroderer jorden.
• Yderligere ledes vandet opad gennem rotorens hule kanal. Denne teknologi kaldes også "boring med skylning"
• Efter installation af et foringsrør med stor diameter, fortsætter arbejdet med et mindre bor.
• Efter afslutning af borearbejde er det nødvendigt at fremstille den såkaldte. "nedbrydning" af brønden. Dette er nødvendigt på grund af det faktum, at vand-leropløsningen tilstopper porerne, gennem hvilke artesisk vand vil strømme ind i brønden.

Brønden giver dig mulighed for at have en forsyning af vand på din plads til vanding af dine planter i polycarbonat-drivhuse, som du kan finde information om her.

Rotationsboring er den mest anvendte.

Fordele i forhold til andre metoder:

Efterord

De boremestre, der engang mestrede Tyumen og Urengoy, er stadig i live. Der var ikke noget geofysisk udstyr, der bygger et 3D-billede af, hvad der er i jorden på en computerskærm, og der var ingen fuldt robotbaserede borerigge dengang, men de så allerede gennem jorden med deres intuition, erfaring og var på "dig" med alle tarmens ånder. Og de daværende ministre og medlemmer af Politbureauet, som havde mere arrogance end de gammeltestamentlige bojarer og specifikke fyrster, tiltalte disse esser som "jer" ved navn og patronym og gav dem respektfuldt hånden.

Så nogen af ​​de gamle bisonborere har mislykkede brønde på deres konto, som de ikke er blege for - sådan er arbejdet. Hvad skal man så sige til begyndere, der handler selvstændigt? Lad dig ikke afskrække af fejl, hvis det første hul er tomt, eller kollapser, eller boret sætter sig fast. Ikke uden det i borebranchen.Men irritation og skuffelse vil øjeblikkeligt aftage under et kraftigt pres, som de siger nu, positivt, så snart din brønd giver vand.

***

2012-2020 Question-Remont.ru

Vis alle materialer med et tag:

Gå til afsnittet:

Hvorfor er en brønd bedre end en brønd?

Tidligere blev problemer kun løst på én måde - en brønd blev gravet, vand blev båret ind i huset i spande. Senere begyndte de at bruge de enkleste dykpumper, de gik ned i brønde og pumpede vand ind i store beholdere, og fra dem blev det fodret ind i huset ved hjælp af tyngdekraften. Men denne teknologi har mange ulemper.

Brønden har betydelige fordele i forhold til brønden

1. Om vinteren skulle tankene isoleres meget effektivt, og selv sådanne foranstaltninger garanterede ikke vandets sikkerhed.
2. Et let tryk tillod ikke brug af vaskemaskiner og andre husholdningsapparater, der bruger trykvand.
3. Brønden indeholder vand fra lavvandede lag. Det opfylder ikke de eksisterende krav fra SanPiN i mange henseender. Især i dag, hvor den økologiske situation er blevet væsentligt forværret.
4. Under oversvømmelser faldt kraftig snesmeltning, kraftig regn, snavset vand fra jordens overflade ned i brønden, hvilket gjorde det umuligt at bruge det i lang tid, ikke kun til madlavning, men også til husholdningsbehov. Jeg var nødt til at pumpe vandet helt ud flere gange og desinficere det.
5. Der kommer snavs ind i brønden, det silder til, det skal renses med jævne mellemrum. Dette er fysisk meget vanskeligt arbejde, kun professionelle kan gøre det.

De største ulemper ved brønden skyldes dens lave dybde.

I dag er der en fantastisk måde at løse alle problemer på - at bore en brønd, og jo større dens dybde, jo bedre er kvaliteten af ​​vandet.

Produktion af boreværktøj

Som tidligere nævnt kan boreværktøj laves på egen hånd, lånes af venner eller købes kommercielt.

Nogle gange kan en borerig lejes. Målet med selvboring er dog normalt at holde omkostningerne så lave som muligt. Den nemmeste måde at bore billigt på er at lave værktøj af skrotmaterialer.

Diagrammet viser arrangementet af forskellige boreværktøjer. Ved hjælp af en mejsel kan især hård jord løsnes, og derefter fjernes den med en boremaskine, bailer eller anden anordning.

Mulighed #1 - Spiral- og skebor

Manuel boring kan udføres med en spiral- eller skebor. Til fremstilling af en spiralmodel tages en tyk spids stang, hvortil knive svejses. De kan laves af en stålskive skåret i halve. Skivens kant slibes, og derefter svejses knivene til bunden i en afstand på ca. 200 mm fra dens kant.

En gør-det-selv boremaskine til snegleboring kan have forskellige udformninger. Dens obligatoriske elementer er knive med spidse kanter og en mejsel installeret i bunden.

Knive skal placeres i en vinkel i forhold til vandret. En vinkel på omkring 20 grader anses for at være optimal. Begge knive er placeret over for hinanden. Selvfølgelig bør borets diameter ikke overstige diameteren af ​​foringsrøret. Normalt er en skive med en diameter på omkring 100 mm egnet. Knivene på det færdige bor skal slibes skarpt, dette vil lette og fremskynde boringen.

En anden version af spiralboret kan laves af en stang og en strimmel af værktøjsstål.Strimlens bredde kan variere mellem 100-150 mm.

Stål skal opvarmes og rulles til en spiral, hærdes og derefter svejses til bunden. I dette tilfælde skal afstanden mellem spiralens vindinger være lig med bredden af ​​strimlen, hvorfra den er lavet. Kanten af ​​spiralen er omhyggeligt slebet. Det er værd at bemærke, at det ikke er let at lave en sådan boremaskine derhjemme.

En spiralsnegl til boring kan laves af et rør og en stålstrimmel, men det er ikke altid nemt at rulle båndet til en spiral, svejse og hærde værktøjet derhjemme

For at lave en skebor skal du bruge en metalcylinder. I forhold til selvfremstilling er det nemmest at bruge et rør med en passende diameter, for eksempel et 108 mm stålrør.

Produktets længde skal være omkring 70 cm, det vil være svært at arbejde med en længere enhed. I dette tilfælde skal der laves en lang og smal spalte, lodret eller spiral.

En hjemmelavet skeboremaskine er nemmest at lave af et stykke rør med passende diameter. Den nederste kant er foldet og slebet, og der laves et hul langs kroppen til rengøring af boret

To skeformede knive er monteret i den nederste del af kroppen, hvis skær er slebet. Som et resultat ødelægges jorden af ​​både vandrette og lodrette kanter af boret.

Den løsnede sten kommer ind i borets hulrum. Derefter tages den ud og renses gennem spalten. Ud over knive er en boremaskine svejset langs enhedens akse i den nederste del af boret. Diameteren af ​​hullet lavet af en sådan bore vil være lidt større end selve enheden.

Mulighed # 2 - bailer og glas

For at lave en bailer er det også nemmest at tage et metalrør med en passende diameter.Rørets vægtykkelse kan nå 10 mm, og længden er normalt 2-3 meter. Dette gør værktøjet tungt nok, så det effektivt løsnes, når det rammer jorden.

En sko med en kronbladsventil er fastgjort til bunden af ​​baileren. Ventilen ligner en rund plade, der tæt lukker den nederste del af røret og presses af en tilstrækkelig kraftig fjeder.

En for stram fjeder er dog ikke nødvendig her, ellers vil jorden simpelthen ikke falde ned i baileren. Når baileren trækkes ud, vil ventilen blive presset ikke kun af fjederen, men også af jorden opsamlet indeni.

Bailerens underkant er slebet indad. Nogle gange svejses skarpe stykker forstærkning eller slebne stykker af trekantet metal i kanten.

Et beskyttelsesnet er lavet af en tyk wire på toppen og et håndtag er svejset, hvortil et metalkabel er fastgjort. Et glas er også lavet på lignende måde, kun en ventil er ikke nødvendig her, og der skal laves en spalte i kroppen for at rense enheden.