Колонковое бурение скважин


Колонковое бурение скважины на воду: оборудование, нюансы и советы на vodatyt.ru

Скважина является наиболее эффективным сооружением для добывания воды вдали от центральной магистрали. Для ее постройки зачастую используется колонковое бурение, которое позволяет производить геологическую разведку на глубину в несколько тысяч метров, а также для возведения частных водозаборов на территории загородных подворий. Рассмотрим уникальность данного механизма, поэтапный технологический процесс, его достоинства.

Область применения и особенности

Уникальность данного метода заключается в том, что извлечение грунта происходит в два этапа:

  • при помощи специальной коронки происходит очерчивание грунта по кругу, его бурение и подъем на поверхность;
  • далее с помощью шнека грунт выбирается для последующего удаления.

Колонковый бур позволяет производить геологические разведывательные работы на протяжение значительного заглубления.

Также данным способом удастся пробурить водозаборную скважину для бытовых нужд. Этот метод считается наиболее щадящим, он не разрушает лишней почвы и является эффективным при бурении твердого грунта, включая скальные породы. Подобная аппаратура отличается повышенной маневренностью, может эксплуатироваться вертикально и под нужным углом.

Принцип и технология работы

В базовой комплектации оборудование для колонкового бурения размещается на шасси грузового автомобиля, в рабочем состоянии оно способно принимать вертикальное положение, а также наклоняться под необходимым углом. Однако для более сложных работ существуют специальные разработанные платформы на гусеничном ходу. Это свидетельствует о широком применении данного метода в разных климатических условиях.

Технология проведения работ заключается в следующем:

  • бурильный механизм устанавливается на месте предстоящего бурения и прочно закрепляется на поверхности земли;
  • возможно использовать различные насадки, что позволяет проводить работы с разными грунтами, включая скальные породы;
  • данный способ позволяет поднять грунт не перемешивая его, это особо важно для последующего изучения почвы;
  • он широко используется в строительстве при бурении котлованов под опорные сваи;
  • позволит быстро произвести добычу воды, создав скважину бытового назначения;
  • предназначен для возведения глубоких скважин, достигающих глубину в несколько тысяч метров.

Предусмотрена возможность менять скорость оборотов бурильной установки, за счет чего контролируется процесс ее нагревания и поднимается эффективность проведения бурильных работ.

Оборудование для колонкового бурения

Данный метод бурения отличается повышенной эффективностью. Соответственно, установка колонкового бурения включает в себя следующие элементы:

  • колонковые снаряды в стандартном исполнении, которые предполагают вертикальное бурение и наклон по 45°;
  • с применением тонких стен для бурения в горизонтальной плоскости.

Возможно применение коронок с алмазными наконечниками, которые способны разрушить гранитные породы. Помимо этого в комплект входят резьбовые соединения, штанги, обсадные трубы, вращательные механизмы и промывочное оборудование. Габариты используемой техники не являются большими, они вполне подойдут для среднестатистического земельного участка загородного подворья. Наибольшей эффективностью данный способ обладает во время работы по плотному грунту, что предотвратит его осыпание во время выемки бура.

Этапы и нюансы колонкового бурения

Бурение происходит в несколько этапов. К ним относятся:

  • проводятся подготовительные работы на поверхности земли в месте предполагаемого проведения работ, очищается участок от бытового мусора;
  • поблизости устанавливается емкость глубиной 2 метра для наполнения жидкости, используемой для промывки;
  • в месте бурения выкапывается небольшая ямка для установки бура;
  • по ходу углубления бура в его полости накапливается грунт;
  • далее бур поднимается, при помощи молотка извлекается добытый грунт.

Важно не прилагать чрезмерных усилий молотком, так как можно повредить установку. Рабочий процесс повторяется до достижения нужного водяного пласта либо ожидаемого положительного результата. Таким образом происходит колонковое бурение скважин, технология рабочего процесса достаточно проста.

К сожалению, она не подходит для проведения работ своими силами, потребуется пригласить соответствующих специалистов. Зато гарантировано достижение положительного результата и возможность в короткие сроки добывать чистую воду.

Как видим, данный метод установки скважины достаточно эффективен, однако требует наличия дорогостоящего оборудования. Используйте проверенные способы и наслаждайтесь качественной водой из собственного источника!

Колонковое бурение - алмазное, вращательное, технология. Услуги по колонковому бурению

Колонковое бурение – это способ устройства скважин, при котором рабочим инструментом служит полая металлическая труба со съемным резцом в нижней части. Инструмент разрушает породу по кольцевому контуру, в середине остается цельный столб керна.

Этот метод предпочтителен в первую очередь в геологоразведке: по керновому столбу легко проследить последовательность залегания слоев и их толщину, что является главной информацией при составлении геологического разреза.

ПСК «Основания и фундаменты» выполняет колонковое бурение скважин для геологоразведочных и строительных целей в различных регионах России.

В строительстве колонковая технология популярна за счет возможности бурить твердые породы на большую глубину. Наша рабочая группа выполняет скважины глубиной до километра.

Выбор резцов определяется характеристиками грунта:

  • на твердых породах применяется алмазное колонковое бурение;
  • для пород средних категорий буримости подходит твердосплавный резец (вольфрам, победит);
  • для пород первых категорий буримости можно использовать сталь.

На рыхлых и мягких грунтах мы не рекомендуем применять колонковую технологию. Она задействует дорогостоящее оборудование, следовательно, обходится дороже. В частности, при устройстве фундаментов в средней полосе европейской части страны эффективнее и дешевле будет бурение шнековое: глубина до 100 метров, диаметр скважины практически неограничен, а грунты в этих районах преимущественно ниже 5 категории буримости.

Это важно!

Кроме того, в строительных целях колонковая скважина может быть использована как направляющая для шнекового бурения.

Подсказать вам оптимальный для ваших условий метод (или комбинацию методов) мы сможем после ознакомления с вашим объектом.

Стоимость работы и переброски бурильной техники – самые низкие в регионе. По всем вопросам звоните: 8 (495) 133-87-71

Функции бурильной колонны

Все пространство скважины между рабочим инструментом в забое и приводным оборудованием на поверхности заполняет соединительный элемент – буровая колонна.

Ее функции:

  • передача энергии вращения к долоту;
  • подвод промывочного раствора к долоту, обратная транспортировка вместе со шламом;
  • при работе электрическим буром – монтаж токопровода;
  • верхняя нагрузка на долото;
  • подъем и спуск долота;
  • дополнительные контрольные работы.

Неразъемная в процессе работы часть колонны из свинченных друг с другом 2-4 бурильных труб называется бурильной свечой.

Способы извлечения керна

При небольшой глубине колонковой скважины выемка грунта не автоматизирована: при заполнении керноприемника мы поднимаем на поверхность всю колонну и выбиваем керн специальным инструментом.

На больших глубинах это способ непроизводителен. В таких случаях мы используем трубы со съемным керноприемником: последний расположен внутри трубы и по мере заполнения поднимается наверх по ее стволу.

Другой вариант для относительно неглубоких скважин – т.н. гидротранспорт. Суть в том, что бурение может быть сухим либо с промывкой. Во втором случае процесс идет так:

  • посредством гибкого шланга от насоса, расположенного на поверхности, через сальник, которым оснащается верхняя часть колонны, жидкость закачивается в скважину;
  • шлам поднимается наверх вместе с промывочной жидкостью по промежутку между внутренней и внешней стенками колонковой трубы.

Мы предпочитаем сухому бурению вариант с промывкой. Его преимущества:

  • при сухом бурении коронки изнашиваются быстрее;
  • технология с промывкой очевидно эффективнее, выше скорость.

В качестве жидкости могут быть использованы:

  • вода;
  • глинистый раствор – предпочтителен на мягких грунтах, т.к. связывает и укрепляет стенки скважины, предотвращая их осыпание. Вместо глины в состав раствора может входить жидкое стекло;
  • для промывки скважин в твердых породах, при проходке алмазным буром, мы применяем специальную эмульсию. Она выполняет функцию промывочного раствора, а также смазки для инструмента. Снижает трение, уменьшает вибрации.

Иногда вместо промывки мы применяем продувку сжатым воздухом (например, при разбуривании вечномерзлых пород).

Важно: на рыхлом грунте глинистого раствора бывает недостаточно для укрепления стенок. В этом случае мы используем обсадные трубы.

Применение колонковой технологии

Колонковое бурение используется для решения следующих задач:

  • разведка месторождений газа и нефти;
  • гидрогеологические исследования;
  • свайные работы;
  • бурение на воду и др.
  • геологоразведка, картография, геофизические исследования в научных и производственных целях;

Бурение колонковым методом может сочетаться с другими технологиями. Например, мы бурим колонковым инструментом на полную глубину, а потом расширяем ствол шнековым оборудованием.

Преимущества и недостатки колонкового бурения

Технология обладает следующими достоинствами:

  • возможность работать с очень твердыми породами;
  • не разрушенный столб керна лучше всего отвечает целям геологоразведки;
  • возможность вести разработку не только вертикально, но и под любым углом, включая горизонтальное расположение ствола (в этом случае проходка с самого начала ведется с обсадной трубой);
  • достигается большая глубина при малом сечении скважины;

Это важно!

Установки для колонкового бурения относительно легкие и достаточно маневренные, их можно использовать на сложном рельефе.

Минусы:

  • этот метод немного дороже;
  • при большой глубине бурения коронки быстро снашиваются, нужен запас;
  • при использовании глинистого раствора есть риск заиливания водоносного горизонта.

Наши консультанты бесплатно помогут вам выбрать способ бурения наиболее экономичный, но при этом достаточно эффективный для решения ваших задач.

Мы поможем вам выбрать оптимальный вариант, выполним необходимые расчеты и составим проект. По всем вопросам звоните: 8 (495) 133-87-71

Наш колонковый бур и другое оборудование для устройства скважин

Мы используем для бурения установки на колесном и гусеничном ходу. Насосное и буровое оборудование может работать либо на электричестве, либо от двигателя машины.

Бурильный инструмент:

  • трубы тонкостенные или стандартные. Стандартные универсальны, тонкостенные используются в основном для горизонтальных скважин;
  • коронки. Алмазные коронки для колонкового бурения (с необходимым запасом) – для скальных грунтов, победитовые – для пород средней твердости и т.д. Оптимальный диаметр колонкового бурения для геологоразведочных работ – до 16 см, в строительстве – до полутора метров;
  • штанги для наращивания колонны;
  • шламовые трубы;
  • сальники промывочные для закачки в скважину промывочного раствора и последующего отвода жидкости;
  • переходники для соединения частей конструкции: штанг, вращателей, сальников;
  • дополнительные долота для увеличения глубины бурения в труднодоступных местах;
  • вспомогательные приспособления для спускоподъемных операций: подкладные вилки, элеваторы и т.д.

Бурильная коронка представляет собой кольцо из трубной заготовки. На рабочем конце располагаются алмазы или твердосплавные резцы. В верхней части кольца имеется наружная трапециевидная резьба, изнутри поверхность коническая.

Колонковая труба изготавливается по 51682-2000 ГОСТ из стали марки прочности К. Наиболее распространены ниппельные трубы с резьбой с обеих сторон. Стандартная длина ниппеля – 17 см. Для повышения износостойкости трубы закаливают с применением ТВЧ по полметра с каждой стороны. А чтобы не заедала резьба, обрабатывают по технологии карбонитрации.

Виды переходников:

  • переводные – есть наружная и внутренняя ответная часть;
  • ниппельные – наружное соединение с обеих сторон;
  • муфтовые – внутреннее соединение с обеих сторон;
  • фрезерные. Под колонковую трубу – наружная резьба, для труб с замковым соединением – внутренняя;
  • шламовые – аналогично: для муфтово-замковых соединений – внутренняя резьба, для труб колонковых и шламовых – наружная;
  • противоаварийные – для отсоединения колонкового набора в случае его заклинивания в скважине;
  • наддолотные – для соединения шарошечных долот с направляющими трубами.

Процесс устройства скважин на примере вращательного колонкового бурения

На первом этапе мы готовим яму под раствор для промывки. Глубина ямы – не менее двух метров. Далее мы разравниваем площадку и собираем бурильную установку. После сборки выполняем пробное забуривание, устанавливаем в устье направляющую трубу.

Последнее подготовительное действие – устройство системы очистки жидкости от шлама. Для глинистого раствора достаточно грубой очистки, для воды требуется более тонкая.

Далее  мы производим забуривание на проектную глубину с одновременным извлечением керна выбранным способом. Когда проектная отметка достигнута, тампонируем скважину. В дальнейшем ее при необходимости можно расширить с помощью другой технологии.

Стоимость колонкового бурения

  • Стоимость работ меньшего объема, уточняйте по телефону: 8 (495) 133-87-71
  • Цена указана без НДС

Диаметр бурения Единица измерения Стоимость работ, руб
42-62 м 550
62-102 м 770
102-142 м 990
142-182 м 1100
182-222 м 1210
222-262 м 1430
262-302 м 1760
302-362 м 2090
362-402 м 2530
402-462 м 2750
462-502 м 3300
     

Мы предоставляем клиентам любые услуги разведочного бурения, а также выполняем все работы предварительного цикла строительства в Москве и ряде других регионов:

  • геологоразведочные исследования для научных, строительных, горнодобывающих учреждений полевыми и лабораторными методами;
  • гидрогеологические, инженерно-геологические исследования;
  • испытания грунтов;
  • исследования возможных последствий строительства для окружающего ландшафта, существующей застройки и проложенных коммуникаций;
  • проектирование фундаментов и подпорных стен;
  • все виды бурения: колонковое, шнековое, роторное, алмазное, с промывкой, продувкой и др.;
  • бурение любых пород – скальных, рыхлых, вечномерзлых, а также асфальта и железобетона;
  • все виды буронабивных свай;
  • погружение свай ударным и другими методами, разбивка и устройство свайных полей;
  • монтаж любых фундаментов – свайных, плитных, столбчатых, ленточных, комбинированных;
  • монтаж ограждений из шпунта и буросекущих свай;
  • реставрация старых фундаментов;
  • укрепление стен, перекрытий и других несущих конструкций;
  • демонтаж.

Для вас:

  • буровые установки нескольких типов с различной производительностью, большой выбор бурового инструмента;
  • бетоносмесители;
  • современное сваебойное, насосное и вспомогательное оборудование;
  • опытные сотрудники;
  • низкие расценки на все работы, ряд возможностей для экономии;
  • сертификаты на исследовательские и строительные работы;
  • быстрые сроки;
  • гарантия на все виды услуг.

У нас вы можете заказать работы по колонковому бурению с нуля и под ключ. Обращайтесь, звоните 8 (495) 133-87-71 или пишите онлайн.

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Колонковое бурение скважин: суть метода и его особенности, плюсы и минусы технологии

Колонковое бурение применяется для выполнения разведочных скважин с большой глубиной, проходки в скальных горизонтов, прокладки артезианских колодцев. Метод имеет ряд преимуществ, которые заключаются в мобильности установок, возможности отбора пробы горных пород. Извлечение на поверхность кернового материала позволяет изучить геологию участка и обосновать перспективу дальнейших исследований и разработок.

Бурение скважины на воду колонковое.

Характеристика колонкового способа бурения

Столбик материала цилиндрической формы, который транспортируется из скважины с помощью шнекового подъемника, позволяет определить фильтрационные свойства пластов. Отбор керна в процессе разведочного бурения обеспечивает возможность составления геологических разрезов.

Для реализации метода требуется специальное оборудование, которое может работать с различными типами пород до глубины 1 тыс. м. При этом обеспечивается периодичная подача на поверхность кернового материала.

Для работ используют такой инструмент:

  • колонковые снаряды;
  • алмазные коронки;
  • обсадные трубы;
  • штанги;
  • переходники для стыкования резьбовых соединений;
  • промывочные пробки, сальники;
  • долота, которые применяются для углубления отверстия.

Этот метод бурения использовался при прохождении Кольской сверхглубокой скважины и позволил извлекать пробы с глубины. Технология обеспечивает положительный результат при поиске водных горизонтов на глубине.

Сферы использования подобной технологии

Этот способ проходки применяется в горнодобывающей промышленности для разработки месторождений полезных ископаемых. В результате работы добытый керн извлекают с цельной структурой, что позволяет установить порядок залегания пород на исследуемом участке.

Технология используется в гидрогеологическом бурении, которое необходимо для выбора места нахождения водной скважины. Этот метод применяется в отрасли строительства при обустройстве свайных фундаментов, для прохождения скважин под нужным углом.

Суть технологии

Для разрушения грунта используется колонковый бур. С помощью этого инструмента в грунте образуется отверстие заданной глубины и диаметра. В процессе бурения установка, работающая при высоких оборотах, подвергается нагрузке.

Буровая коронка оснащена режущими частями из твердого сплава или алмазными вставками. Для изготовления этого пустотелого кольца из стальной заготовки с острыми резцами используют твердые металлические сплавы, вольфрам, победит, алмазы.

Колонковое бурение скважины на воду.

В процессе вращения бура инструмент движется по краю, что обеспечивает сохранность керна. После заполнения рабочего ствола грунтом образцы извлекают из приемника для описания геологического разреза местности.

Скорость проходки зависит от твердости. С помощью бура диаметром 160 мм за смену можно преодолеть несколько сотен метров. После выполнения этапа с использованием колонкового бура применяют шнеки с извлечением содержимого скважины.

Этапы процесса

Описание последовательности выполнения работ предусматривает выбор небольшого участка, поверхность которого очищается от посторонних предметов и мусора. Для слива грунтовых вод и промывочной жидкости вблизи от места бурения отверстия роют яму глубиной 2 м.

Для размещения бура в почве пробивают отверстие, соединяют коронку с колонковой трубой, которая будет наращиваться в процессе проходки. После закрепления установки оборудование приводится в движение буровым станком.

Технология колонкового бурения с промывкой: 1- насос для бурения; 2- шланг для нагнетания воды; 3- сальник; 4- колонна бурового инструмента; 5- переходник; 6- колонковая труба; 7- коронка; 8- желоба; 9- отстойник; 10- бак для промывочной жидкости.

При заполнении трубы ее поднимают для извлечения образцов материала с помощью специального инструмента. Удары наносят легко, чтобы не повредить образец породы. После извлечения бур погружают в скважину для продолжения работы.

На больших глубинах используются трубы со съемным приемником керна, расположенным во внутренней части. По мере заполнения он поднимается по стволу. При использовании промывки шлам поднимается наверх вместе с жидкостью.

Бурение сопровождается промывкой. При отсутствии воды процесс осуществляется с помощью специальной эмульсии, которая охлаждает инструмент и облегчает проходку.Рабочий процесс может осуществляться с продувкой сжатым воздухом, который подается через полые буровые трубы.

При прохождении песчаного слоя в раствор добавляют глинистую массу, жидкое стекло.Эти материалы укрепляют стенки отверстия.

В процессе углубления в горизонт с неустойчивой структурой стенки укрепляют обсадными трубами.

Технологические особенности колонкового бурения

Частоту вращения можно регулировать в процессе работы. На мягком грунте достаточно небольших оборотов. Твердые породы требуют высокой частоты. Подача раствора и отвод потока жидкости проводится с помощью специальной техники. Колонковый метод обеспечивает возможность обработки пластов различной твердости и состава.

Если диаметр отверстия находится в пределах 1 м, то можно регулировать угол проходки. Колонковые трубы длиной 40-60 см используются повторно по прямому назначению. В процессе работы буровая коронка подвергается износу и требует замены.

Особенности колонкового бурение скважины на воду.

Перед запуском новой алмазной коронки дно скважины обрабатывают долотом. Это мероприятие продлевает срок эксплуатации инструмента. Буровая установка должна находиться на горизонтальной площадке.

Система монтируется на шасси автомобилей с большой грузоподъемностью. Для работы в условиях сложного рельефа используется гусеничная спецтехника. Бурение скважин на воду осуществляется с использованием мобильной техники.

Плюсы и минусы колонкового бурения

Технология проходки этого типа обеспечивает точечное действие коронки, которая аккуратно вырезает образец материала по своему радиусу.

Преимущества колонкового типа бурения включают в себя:

  • высокую производительность;
  • возможность изучения подземного строения горизонтов;
  • прохождение скважин в базальтовых и гранитных пластах;
  • снижение себестоимости объекта за счет скорости работы.

Колонковый метод имеет недостатки, которые заключаются в риске заиливания водоносного горизонта промывочной смесью и в быстром износе инструмента. При выборе технологии закладки скважины требуется учесть стоимость производства.

Предварительный расчет позволит сэкономить средства. Проведение работ сопровождается регулярным осмотром оборудования на наличие повреждений, сколов. Соблюдение правил эксплуатации и техники безопасности снижает риск выхода из строя технического оснащения.

Как определить месторасположение скважины на воду с помощью колонкового бурения

Интересно? Поделитесь с друзьями!

Чтобы выбрать подходящее место для бурения скважины, необходимо провести исследования, включая гидрогеологические. Колонковое бурение скважин – один из используемых разведывательных методов для определения месторасположения будущей скважины. Это наиболее точный способ исследований недр земли.

Процесс колонкового бурения скважин

Особенность колонкового бурения в том, что при нем подвергается разрушению только периферийная зона, в то время как центр колонковой колонны остается целым.

Технология следующая:

  • коронка крепится к колонковой трубе;
  • в свою очередь колонковая труба крепится к бурильной по мере проходимости, а самая верхняя бурильная труба соединяется со шпинделем бурового станка;
  • вращательное движение станка пробивает землю по периферии, а керн собирается в центре и забивает колонковую трубу;
  • к работе подключен насос, который качает промывочную жидкость;
  • жидкость, поступающая наверх, несет в себе и разрушенную породу;
  • раствор прочищается и снова подается в зону бурения.

В процессе иногда приходится вынимать колонковую трубу, полностью заполненную керном, а также менять рабочую коронку, если та затупилась и неработоспособна.

Оборудование для колонкового бурения состоит из следующих деталей:

  • колонковая труба;
  • колонна бурильных труб;
  • коронки;
  • соединительные элементы;
  • сальник для промывки;
  • труба для шлама;
  • тройной переходник.

Преимущества колонкового бурения

Этот способ был впервые использован неким мистером Лешо в 1862 году. Колонковое бурение скважины используется до сих пор, так как обладает существенными плюсами. Так по образующемуся в середине керну, который вынимается целостным пластом можно проанализировать состав почвы на много метров вглубь. Оборудование для исследований сравнительно легкое и мобильное, позволяет бурить скважины с существенным отклонением, даже с горизонтальным, проходить любые пласты разнородного грунта, а также бурить скважины малого диаметра, но большой глубины. Это наиболее точный метод из всех имеющихся на сегодняшний день. Благодаря наглядной демонстрации всех слоев пройденного грунта, последующее обустройство скважины будет более надежным, а скважина долговечной, так как эти факторы в прямой зависимости от качества вскрытия пластов. Скважину можно сразу обустроить и использовать, если керн был поднят наверх не гидротранспортом.


Смотрите также