Роторное бурение скважин технология — познаем во всех подробностях

Современные буровые установки, которые используются для рытья скважин, применяют тот или иной способ бурения. Бурение скважин роторным способом нашло, пожалуй, самое широкое распространение в современной действительности. Далее будет дано определение и описание этого метода. Это отличный способ познакомиться с ним более подробно.


Роторное бурение широко распространено на сегодняшний день. Скважины, полученные в результате роторного бурения, можно использовать долгое время.

Роторный способ используется для тех видов скважин, которые затем планируется эксплуатировать достаточно продолжительный промежуток времени. О том, что такое роторное бурение скважин, должен знать каждый человек, который задумался о том, чтобы сделать автономную систему водоснабжения на дачном участке.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 782
Источник: https://www.vseoburenii.ru/process/chto-takoe-rotornoe-burenie.html

Определение роторного бурения

Для начала разберем, что вообще из себя представляет роторное бурение скважин и каковы его альтернативы? Одним из самых привычных способов устройства водозаборной выработки пока признают шнековое бурение.

Однако шнековая технология не позволяет пройти скальные коренные породы. Применяемый в шнековом бурении винтовой бур не способен разрушить известняк. А ведь нередко бывает, что нужно забуриться именно в него, т.к. вышележащие слои не отличаются стабильным и достаточным для эксплуатации дебитом.

Колонковая и шнековая буровая технология не предоставляет возможность пройти скальные горные породы. В случае устройства скважины на известняк эффективней и экономичней использовать роторный метод бурения

Потому роторная технология, используемая ранее только в горнодобывающей отрасли, и стала внедряться в сферу устройства частных водозаборных сооружений. Ее рабочим элементом является находящееся в забойной части скважины долото. С помощью долота разрушаются связные и несвязные грунты, дробятся скальные коренные породы.

Выемка же разрушенной горной породы осуществляется с помощью жидкости, которая подается к забою через рабочую колонну или же затрубное пространство. Это 2 разных способа бурения, каждый из которых будет подробно рассмотрен далее.

Диаметр долота превышает диаметр рабочей колонны, что позволяет:

  • сократить энергозатраты на весь процесс бурения (мощность здесь расходуются непосредственно только на проворачивание с усилием долота в забое, а потери на трение рабочей колонны о стенки скважины сводятся к минимуму);
  • предохранить большую часть элементов рабочей колонны от повреждений, а также стенок пробуренной скважины от разрушения;
  • создавать внушительные по диаметру скважины (к примеру, до 70 см) при крайне внушительных глубинах.

Таким способом можно формировать водоносные скважины, глубиной в 300 и более метров, т.е. бурить водозаборные выработки для снабжения водой дачных массивов и поселков.

Итак, определение: бурение по роторному принципу – это такой способ разработки скважины, при котором усилие на долото в забое передается от роторного вращателя через рабочую колонну. Ее собирают из штанг – узких стальных труб, которые присоединяются последовательно друг к другу по мене углубления в землю.

А вот в расчистке ствола выработки и забоя от шлама применяется поданная под напором вода. Благодаря такому решению постоянно разбирать и собирать буровую колонну для извлечения керна как в колонковом бурении не нужно.

Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2692
Источник: https://sovet-ingenera.com/vodosnab/kolod-skvazh/rotornoe-burenie-skvazhin.html

История возникновения метода


Метод бурения, при котором используется роторный вращатель, впервые был испытан в Соединённых Штатах в 80-х годах XIX века. Проходка осуществлялась лопастными долотами с постоянной подачей промывочной жидкости. Немногим позже подобную технологию применили на Кавказе: первая скважина, сделанная роторным буровым оборудованием, появилась там в 1902 году.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 385
Источник: http://www.Anker-PK.ru/poleznoe/tehnologii_bureniya/rotornoe_burenie/

Оборудование для роторного бурения скважин

Ротор является основным механизмом станка для одноименного метода бурения. Вращатели различают по мощности, статической нагрузке, диаметру отверстия под колонну из труб. По конструкции роторы бывают неподвижными или перемещающимися в вертикальной плоскости. Они рассчитаны на бурение скважин глубиной 100-1500 м, выдерживают нагрузку 10-500 т.

Кроме основного предназначения (вращения инструмента), ротор служит удерживающим устройством бурильных и обсадных труб при выполнении спуско-подъемных операций. Еще ряд механизмов и устройств обеспечивают продвижение породоразрушающего снаряда в горный массив.

В состав роторной буровой установки входят:

  1. Вышка — на ней размещаются и подвешиваются бурильные трубы. Сооружение устраивается в виде мачты на 1-2 опорах или каркаса башенного типа на 4 опорных точках.
  2. Буровой насос поршневой — служит для закачки в скважину промывки. Работает в составе комплекса оборудования для приготовления раствора и его очистки.
  3. Вертлюг — через него промывочный раствор от насоса попадает в буровую колонну. Устройство крепится на крюке в верхней части вышки.
  4. Талевая система с лебедкой и блоками — обеспечивает спуск и подъем колонны.
  5. Элеватор — с его помощью производятся захват и удержание труб.

В состав оборудования входят долота шарошечные и алмазные, стропы для присоединения элеватора к талевому блоку, переходники различных типов, грязевые насосы для откачки пульпы. Промывка при роторном бурении — прямая или обратная с применением глинистого раствора, воды.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 1542
Источник: https://scvazina.ru/rotornoe-burenie

Стационарное и мобильное буровое оборудование


Используя полноразмерную стационарную буровую установку, можно получать скважины глубиной до 10 км, достигающие 70 см в диаметре. Чаще всего стационарное буровое оборудование такого рода применяется для проходки эксплуатационных скважин, однако в отдельных случаях может использоваться и для разведки глубоко залегающих месторождений.

Мини буровая установка на самоходной платформе ориентирована по большей части на разведку, так как ей не под силу преодолеть полуторакилометровый предел глубины. А вот что касается диаметра скважины, то он лишь немногим уступает стационарным установкам.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 638
Источник: http://www.Anker-PK.ru/poleznoe/tehnologii_bureniya/rotornoe_burenie/

Достоинства и недостатки

Роторное бурение отличается высокой скоростью.

Стоит подробнее поговорить о том, почему именно эта технология бурения скважин в настоящее время считается наиболее востребованной и прогрессивной. На самом деле у нее намного больше преимуществ, чем у обычной ударной технологии рытья скважин. Самое главное преимущество роторного бурения заключается в том, что оно производится в несколько раз быстрее ударного. На это всегда стоит обращать внимание при проведении работ.

Специалисты, которые долгие годы работают в этом направлении, уже давно используют в большинстве случаев именно роторное бурение скважин под воду.

Итак, при роторном методе бурения скважин можно выделить несколько основных преимуществ, которые заставляют делать выбор именно в сторону этого метода, а не ударного. Как уже отмечалось ранее, самое главное преимущество заключается в более высокой скорости бурения. Здесь даже самая глубокая скважина будет сделана в течение нескольких дней. В то время как ударный метод бурения зачастую подразумевает достаточно продолжительные промежутки времени для этого. Также отличительной чертой этого метода бурения скважин является возможность использования его практически везде. Здесь нет необходимости подстраиваться под ту или иную грунтовую поверхность. Грунт может быть как легким, так и тяжелым. Здесь технология в любом случае будет стандартной.

Данная конструкция отличается относительно небольшими геометрическими параметрами, что сказывается и на ее массе в целом. Роторный метод бурения скважин тем и хорош, что большинство буровых установок, основанных на нем, имеют небольшие габаритные размеры. Соответственно, их можно достаточно легко перемещать на разные расстояния без использования специализированной техники.

Ввиду небольших габаритов установки можно расположить скважину вблизи жилого дома.

Установка для роторного бурения скважин имеет небольшие габариты.

Это позволяет значительно сократить затраты на установку трубопровода. В случае с другими методами бурения скважин этого достигнуть не всегда получается.

Разумеется, у данной конструкции имеются и свои недостатки, которые ограничивают область ее использования в тех или иных условиях. Основная сложность заключается в приготовлении глинистого раствора. В случае когда используется именно он, возникают проблемы с исследованием грунтовых пластов. Обязательно необходимо снабжать установку качественной глиной и чистой водой, что не всегда рентабельно и целесообразно.

Стоит отметить, что роторное бурение скважин достаточно сложно проводить в зимний период, когда грунт становится очень твердым.

Здесь в обязательном порядке нужно монтировать обсадочные трубы, чтобы разглядеть водоносный слой. При использовании данного метода стоит задуматься об утеплении водопроводной системы. Эти недостатки позволяют и ударному методу находить свое место в современной технологии бурения скважин, которая, как понятно, не может быть универсальной.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2950
Источник: https://www.vseoburenii.ru/process/chto-takoe-rotornoe-burenie.html

Какие особенности технологии роторного бурения?


Роторное бурение скважин это технология, подходящая в том случае, когда необходимо получение большого объема наиболее экологически чистой воды, со стабильной, долговечной работой всей системы. В таких условиях роторный способ бурения находится вне конкуренции.

особенности обустройства и эксплуатации скважины иглы.

В целом, роторные буровые установки при их эксплуатации имеют следующие преимущества перед аналогами:

  • Добыча воды в большом объеме;
  • Ротор-бурение имеет длительный срок эксплуатации;
  • Большие объемы воды поставляются стабильно, без перебоев и проблем;
  • Высокое качество добываемой воды.

Роторы буровых установок способны добывать из источника такое количество воды, что ее хватит не только на водоснабжение дома, но и на наполнение различных резервуаров (таких, как бассейн), полив и на нужды еще пары-тройки других зданий. Благодаря этому можно находиться с соседями в условиях кооперации, тем самым не затрачивая колоссальные деньги на обустройство водозабора.

Технология роторного бурения зарекомендовала себя как долговечную и стабильную. Соблюдая все инструкции по работе с роторной системой бурения, и эксплуатации пластиковых труб в ее конструкции, пользователь может быть уверен в том, что срок эксплуатации такой системы будет не менее двух десятков лет.

При необходимости бурения глубоких скважин на воду обычно применяют ротор-бурение. Механизм работы такой системы выглядит так: в бурильную трубу загружают вращающийся вал, который имеет прочный наконечник — долото (например, долото PDC). Нагрузка на долото достигается работой гидравлической установки.

Благодаря данному механизму работы можно достигнуть любой глубины скважины для добычи воды. Промывают скважину от находящегося в ней грунта специальным бурильным раствором, который по трубам подается двумя различными способами:

Процесс бурения

  • Закачивается с помощью специального насоса в бурильную трубу, а затем самотеком попадает наружу через затрубное пространство (так называемая «прямая промывка»);
  • Раствор самотеком проходит в затрубное пространство, а потом с помощью насоса выкачивается вместе с грунтом из бурильной трубы (так называемая «обратная промывка»).

Ротор-бурение такими методами используют даже на нефтяных скважинах.

При этом обратная промывка хороша тем, что благодаря ней добывается больший дебит скважины, потому как водоносный горизонт вскрывается наиболее качественно. Впрочем, без привлечения сложнейшего и высокотехнологичного оборудования при таком методе работы не обойтись, и такое ротор-бурение выйдет весьма затратным по деньгам.

Ротор-бурение прямой промывкой несколько дешевле первого варианта, и именно поэтому для большинства владельцев своих участков данных метод наиболее приемлем и адекватен в ценовом вопросе.

к меню

Оборудование для проведения работ

Оборудование, которое применяется при роторном бурении, включает следующие компоненты:

  • Вышка;
  • Буровая установка и привод к ней;
  • Ротор;
  • Поршневые насосы;
  • Буровой вертлюг;
  • Талевая система из кроноблока;
  • Система очистки специальными жидкостями;
  • Вибросито;
  • Желоб;
  • Гидроциклоны (необходимые наиболее часто для нефтяных скважин).

Важно отметить, что существуют не только стационарные роторные установки (такие, как на нефтяных скважинных добычах). Существуют и передвижные версии, что оборудованы специальной платформой, крепящейся на прицепе.

Компактная буровая установка роторного бурения

При этом в передвижной версии присутствуют всё перечисленное оборудование кроме системы жидкостной очистки. Благодаря данному варианту роторной установки, обладающей маневренностью и способностью изменять свое положение в кратчайшие сроки, можно сэкономить деньги на этапе выбора необходимой скважины.

к меню

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 3687
Источник: https://ByreniePro.ru/vidy/rotornoe.html

Расчет стоимости

Итак, человек решил произвести бурение у себя на дачном участке с помощью именно роторного метода. Делается это достаточно легко. Однако всегда стоит помнить об издержках, которые будут сопровождать данную работу. В действительности этот метод бурения не является самым дешевым.

При расчетах в обязательном порядке нужно учитывать следующие составляющие и затраты на них:

При расчете расходов для бурения скважины, необходимо учесть расходы на фильтры.

  1. Стоимость полипропиленовых труб, которые делаются либо из металла, либо из пластика;
  2. Обустройство рабочей площадки как необходимая мера проведения работ, связанных с бурением скважин под воду.
  3. Транспортировка буровой установки к объекту проведения работ. Здесь стоимость может быть самой разнообразной. Все напрямую зависит от габаритных размеров роторной системы. Зачастую для транспортировки бывает достаточно полугрузового автомобиля.
  4. Непосредственно бурение, которое никогда не отличалось низкой стоимостью;
  5. Стоимость фильтров. Стоит учитывать тот факт, что при бурении скважин обязательно нужно использовать фильтры глубокой очистки воды, чтобы на выходе получалась чистая вода. Для этого используются самые разнообразные фильтры. Они могут удерживать только механические частицы, которые содержатся в воде, а также устранять другие химикаты. В зависимости от этого в разных скважинах используется определенное количество фильтров той или иной очистки.

Именно по этим данным и формируется окончательная смета проведения всех работ, связанных с бурением скважины роторным способом. Как понятно, здесь нет ничего особенного. После подсчета можно уже делать непосредственные выводы о целесообразности проведения работ, связанных с бурением.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1714
Источник: https://www.vseoburenii.ru/process/chto-takoe-rotornoe-burenie.html

Обсадные трубы


Роторный способ бурения скважин предполагает установку обсадных колонн. Это процесс предполагает монтаж емкостей в виде труб, толщина стенок которых защищает грунт от движения. Именно это спасает скважину от обрушения, позволяя пользоваться долгие годы водой на собственном участке. Глубина залегания обсадной части трубы индивидуальна и зачастую зависит от предварительной геологоразведки.

В среднем, для центральной части России, глубина установки металлической обсадной трубы фиксирована значением от 15 до 30 м включительно.

Предпочтительно использовать сразу несколько обсадных труб. В случае с водой, сначала устанавливается металлическая труба большего диаметра, которая защищает движения земной коры на глубине до 30 м, и только потом сквозь нее, с учетом уменьшения общего диаметра скважины, устанавливается пластиковая труба, составные части которой скручиваются по резьбе.

Чем больше глубина скважины, тем меньше диаметр самой последней установленной трубы.

В то же время, диаметр обсадной части рассчитывается индивидуально с учетом установки насоса для колодцев. Рекомендуют, чтобы насос в скважине располагался ровно по вертикали, чтобы вокруг него было свободное пространство по 2-3 см.

Как происходит спуск и обстановка обсадной трубы при роторном бурении скважины:

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 1299
Источник: https://provodoprovod.ru/skvajina/rotornoe-burenie

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядная демонстрация процесса роторного бурения по шагам:

Видео #2. Разбор роторной технологии и принципов обустройства скважины:

Видео #3. Циркуляция воды при проведении роторного бурения:

Ситуация с наличием и глубиной залегания водоносных горизонтов может сильно отличаться от места к месту (а где-то их вообще нет, как на острове Мадейра).

При проектировании скважины и выборе оптимального способа роторного бурения следует использовать имеющиеся карты разведанных водоносных горизонтов. Это поможет вам сэкономить значительные средства и время.

Расскажите о вашем опыте в разработке скважины по роторной технологии. Поделитесь технологическими нюансами, которые пригодятся посетителям сайта. Оставляйте, пожалуйста, в расположенной ниже блок-форме, размещайте фото и задавайте вопросы по теме статьи.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 844
Источник: https://sovet-ingenera.com/vodosnab/kolod-skvazh/rotornoe-burenie-skvazhin.html

Смена породоразрушающего инструмента


Несмотря на тщательно просчитанную геометрию лопастей и армирование твёрдыми сплавами, долото буровое всегда будет самым изнашиваемым инструментом роторной буровой установки. Его регулярная замена — неотъемлемая составляющая рабочего процесса. Для этих целей используются так называемые «свечи» — блоки из нескольких труб. В зависимости от высоты буровой вышки и глубины скважины, длина свечи может варьироваться от 20 до 50 м. С целью упростить свинчивание, трубы оснащают замками с конической резьбой.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 543
Источник: http://www.Anker-PK.ru/poleznoe/tehnologii_bureniya/rotornoe_burenie/

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Бурение скважин вращательным роторным способом можно сделать эффективнее, если использовать подходящий метод промывки. На данный момент в качестве жидкости применяются:

  • полимерные растворы;
  • аэрированные растворы;
  • нефтяные эмульсии;
  • вода.

Также применяется продувка воздухом. В случае, если работы планируются на участках с низким пластовым давлением, используется специальный газ.

С помощью промывки забой не только избавляется от лишних примесей, осыпавшихся пород и крупных предметов.

Жидкость, поступающая на долото, охлаждает его рабочую поверхность, за счет чего продлевает срок службы породоразрушающего инструмента.

Роторное бурение скважин – это довольно трудоемкий процесс, требующий учета многих факторов. Тем не менее, он является одним из самых эффективных методов и широко применяется в самых разных условиях.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 913
Источник: http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/rotornyy-sposob-bureniya-neftyanykh-skvazhin/

Области применения роторного бурения


Описанное в статье буровое оборудование может быть использовано для проходки скважин любых назначений как с отбором керна, так и без него. Оптимальным выбором для серийного бурения разведывательных скважин являются мини буровые установки, смонтированные на прицеп или в кузов грузового авто.

За последние 10 лет сфера применения роторных буровых установок существенно расширилась. Тому есть две причины: разработка и внедрение струйных шарошечных долот; появление мощных компрессоров и использование сжатого воздуха для очистки скважин от шлама. Но на этом развитие роторного бурения не останавливается: разработки в данной области ведутся постоянно.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 711
Источник: http://www.Anker-PK.ru/poleznoe/tehnologii_bureniya/rotornoe_burenie/

Роторная буровая установка

Роторные бурильные установки выпускают различные компании. Пользуется популярностью продукция от китайского бренда XCMG. Изделия отличаются тем, что их можно применять практически в любых работах строительного типа.

К преимуществам относится доступная стоимость и широкая функциональность. Установки для бурения являются мобильными. Независимо от модели, они компактные, имеют современный внешний вид. Обслуживать их просто, можно осуществлять работы как на мягком черноземном либо песчаном грунте, так и на более твердых породах, и даже на замерзшей почве. Установки производителя представлены такими моделями, как XCMG XR200, XCMG XR280C, XCMG XR S1050. Они отличаются как размерами и массой, так и техническими показателями (крутящий момент, глубина сверления и т.п.).

Еще популярными являются буровые роторные установки Sany. Производителем тоже является Китай. Эти устройства комфортные в использовании и маневренные. Они обладают множеством дополнительных опций. Цены на продукцию приемлемые. Есть отдельные серии бурильных установок на гусеничном ходу. Подобные машины предназначаются для проведения работ по разработке скальных пород. Наиболее популярными моделями производителя являются SANY SR128, SANY SR220C, SANY SR300 и др.

Буровые установки от немецкой компании BAUER тоже зарекомендовали себя с положительной стороны. Производитель разработал широкий модельный ряд. Есть устройства со стандартной комплектацией и дополнительными опциями. Модели удобные и маневренные при работе, содержат как стационарные роторы, так и варианты на гусеничном ходу, что расширяет сферу их применения. Среди популярных установок такие, как BAUER BG20H BT 60, BAUER MBG-12, BAUER BG-30 и др.

При выборе оборудования необходимо учитывать, для чего оно приобретается и в каких условиях планируется его использование. Например, при частном строительстве, обустройстве скважины на воду, нет необходимости покупать дорогую установку, обладающую высокой мощностью и хорошими техническими показателями.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 2020
Источник: https://VodaSovet.ru/scvazhina/sposobom-rotornogo-bureniya
Кол-во блоков: 18 | Общее кол-во символов: 22010
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:

  1. https://sovet-ingenera.com/vodosnab/kolod-skvazh/rotornoe-burenie-skvazhin.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 3536 (16%)
  2. https://www.vseoburenii.ru/process/chto-takoe-rotornoe-burenie.html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 6736 (31%)
  3. https://scvazina.ru/rotornoe-burenie: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 1542 (7%)
  4. https://ByreniePro.ru/vidy/rotornoe.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3687 (17%)
  5. https://provodoprovod.ru/skvajina/rotornoe-burenie: использовано 1 блоков из 8, кол-во символов 1299 (6%)
  6. https://VodaSovet.ru/scvazhina/sposobom-rotornogo-bureniya: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 2020 (9%)
  7. http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/rotornyy-sposob-bureniya-neftyanykh-skvazhin/: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 913 (4%)
  8. http://www.Anker-PK.ru/poleznoe/tehnologii_bureniya/rotornoe_burenie/: использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 2277 (10%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий