Шнекове буріння свердловин – що це таке, особливості технології

Для розробки свердловин в грунтах з високим вмістом піску та гравію успішно застосовується шнекове буріння. Воно виконується спеціальної бурильної установкою, оснащеною головкою і шнеками для відводу грунту.

Подібна технологія широко затребувана завдяки своїй простоті і доступності.

Особливості буріння шнеком

Технологія буріння свердловини для питної води з використанням бурового шнека не передбачає переробку грунтового шару, відокремленого від забою. Крім того, шнекове буріння свердловин виключає необхідність промивання шахти в процесі руйнування і видалення відпрацьованого грунту.

Бурова установка виконує розпушення і дроблення породи, з переміщенням в гирлі свердловини за допомогою шнекового транспортера. Технологія розробки гідротехнічних споруд включає в себе три основних етапи:

  • охолодження робочого обладнання для руйнування грунту;
  • підняття відпрацьованої породи на поверхню;
  • зміцнення внутрішніх стінок шахти шляхом ущільнення грунту.


Подібні технології успішно використовуються для облаштування неглибоких свердловин в м’яких грунтах. Вони також отримали поширення в сейсмологічної розвідки, розробки свердловин вибухового типу, при проведенні гідрогеологічних досліджень і геологічних зйомок.

Переваги та недоліки буріння

Буріння шнеком має ряд відмітних переваг, до яких можна віднести:

  • високу швидкість проходження м’яких порід;
  • швидке вилучення відпрацьованого грунту без підняття гвинтового обладнання;
  • безперервну транспортування грунту на поверхню;
  • відсутність проведення додаткового промивання шахти.

Шнековий спосіб розробки не позбавлений істотних недоліків:

  • застосуємо виключно для свердловин невеликої глибини;
  • обертальні рухи шнекового обладнання проводяться тільки під тиском.

Для продовження терміну служби долота додатково його зміцнюють за допомогою твердосплавних різців. Діаметр долота повинен перевищувати діаметр шнека на 21 мм. Це забезпечить вільне обертання установки в процесі проходки пухкого грунту.

Принцип роботи шнекової установки

Щоб зрозуміти принцип роботи обладнання, слід знати, що таке шнековая бурильна установка. Вона може являти собою:

  • колону шнеків, оснащених долотом;
  • окремі шнеки з коронкою;
  • звичайні або порожнисті колони з долотом знімного типу.

Буріння шнеком проводиться з використанням таких інструментів:

  • установки для буріння;
  • шнеків;
  • долота;
  • металевих клинів і скоб;
  • молотка;
  • лопат.

До початку робіт проводиться геологічна розвідка для правильного вибору місця під гідротехнічна споруда. Далі виконується підготовка будівельного ділянки.

На цьому етапі виривається котлован на відстані до 100 см від основного місця розробки свердловини. Він призначається для скидання відпрацьованого грунту. Розміри котловану визначаються глибиною буріння свердловини – 1 куб. м на кожні 10 м глибини.

Після завершення підготовчих робіт виконується монтаж бурової установки для буріння свердловин. Шнековий бур повинен бути встановлений на спеціальні напрямні, які забезпечать надійну фіксацію обладнання в процесі буріння. Додатково монтуються опорні точки для шасі, щоб уникнути рухливості установки при рухомому грунті.

Базою установки є обертальна труба, яка фіксується за допомогою надійних металевих кріплень. Труба використовується для монтажу та фіксації шнеків (або шнекових колон) – бурів з навареними спіралями з листового металу.

Шнек для буріння часто має порожнисту конструкцію для зручного збору зрізаного шару породи. У нижній частині конструкції розташоване 2- або 3-блочне долото, основним призначенням якого є руйнування, перемелювання і підведення породи до транспортеру.

Важливо! Якщо розробка свердловин з використанням шнека виробляється на майданчику з м’якими грунтами, робочі лопаті долота повинні бути розташовані під кутом в 30-60 градусів щодо вертикалі буріння. Для роботи на твердих грунтах з великим вмістом гальки і гравію лопаті встановлюються під прямим кутом в 90 градусів.

Після поглиблення першого бура в грунт виконується його підняття і установка на вихідну позицію. Це дозволить запобігти можливому налипання породи на робочому механізмі. Далі необхідно зміцнити конструкцію, для цього скоба забивається молотком, труба обертання підводиться для установки і фіксації нової колони в робочому положенні.

Щоб правильно пробурити свердловину, видобуту породу слід відкидати лопатою в готовий котлован. Це забезпечить вільний доступ бурильної установки по всьому периметру робочого майданчика.

Якість розробки свердловини шнеком залежить від наступних факторів:

  • Робоча потужність двигуна обертальної труби повинна бути більше в 1,5 рази технічних можливостей долота.
  • Вид долота. В процесі розробки шахти можуть використовуватися твердосплавні і діамантові елементи. Перший варіант доступний в ціновому відношенні, другий – забезпечує високу швидкість і якість результату.
  • Діаметр шнековий колони. Чим менше діаметр, тим вище швидкість буріння, і навпаки.
  • Тип грунту. Пухкі грунти прискорюють процес буріння, тверді породи – уповільнюють. При проходженні гранітної породи нерідко трапляються аварійні ситуації – поломка долота або руйнування колони, що призводить до вимушеної зупинки робочого процесу.

Завершальний етап буріння

При досягненні необхідної глибини розробка свердловини з використанням шнека завершується. На цьому етапі проводиться правильне витяг шнека, щоб уникнути його пошкодження або втрати.

Робота з вилучення шнека проводиться з дотриманням наступних пунктів:

  • Шнековая колона піднімається до рівня, коли верхній бурильний інструмент повністю виходить на поверхню, а наступний – височить на 15% над поверхнею.
  • Фіксація труб виконується швелером з установкою під спіраль.
  • Металеві скоби витягуються, після чого демонтується бур.
  • Труба закріплюється на бурі скобами.
  • Всі дії повторюються до повного вилучення долота.

Після повного завершення буріння проводиться установка трубопроводу. Труба монтується до блоку підйому, опускається в шахту, а в міру просування до днища свердловини виконується фіксація наступної труби. Для з’єднання труб використовується точкова електродугове зварювання, яка забезпечує високу герметичність стиків.

Шнековий спосіб буріння – високотехнологічний і доступний для організації процес розробки приватних свердловин для води, який зводить до мінімуму можливість обвалення конструкції при роботі.

Подібне буріння проводиться на будь-яких ділянках незалежно від кліматичних умов. Ключова перевага технології буріння – висока швидкість, доступність і безпеку проведення робіт.

Ссылка на основную публикацию