Принципиальная схема скважины и описание внедрения обсадных труб под защитой тиксотропной рубашки. Что бы избавиться от большого количества обсадных колонн и уменьшить изначальный диаметр скважины, ударно-канатное бурение скважин проводят с использованием тиксотропной рубашки, препятствующей обрушению слабоустойчивых пород, ощутимо снижающей трение и в подавляющем большинстве случаев предотвращающей захват породой обсадных труб. Принцип этого метода заключается в следующем. Если позволяет грунт бурение начинают желонкой с одновременным забиванием направляющей колонны обсадных труб на глубину 15-25мм (рис. 1).По периметру верхней части обсадной колонны выкапывают шурф объемом 3-5 куб. м с наклонным в сторону скважины дном. На расстоянии 30-40 см от дна шурфа в направляющей колонне прорезают три-четыре отверстия
.
Рис. 1. Схема скважины с посадкой обсадных труб под защитой тиксотронной рубашки:
1 - настил; 2 - приемный шурф; 3 - желоб; 4 - глиномешалка; 5 - направляющая колонна; 6 - стенки скважины; 7 - обсадная колонна; 8 - конусный башмак; 9 - фильтровая колонна; 10 - гравийная обсыпка; 11 - башмак-расширитель; 12 - тиксотропная рубашка; 13 - окно; 14- бентонитовый раствор
В ранее опрессованную трубу, опускают фильтровую обсадную колонну диаметром на 110 мм меньше, на конце которой размешают башмак-расширитель. Как только фильтровая колонна коснулась забой, в межтрубное пространство засыпают высокодисперсную глину, для образования над подрезным башмаком, внешней обсадной трубы, плотного образования в виде тампона высотой 0,5 м. Затем шурф заполняют тиксотропным глинистым раствором, проникающим через отверстия в направляющей колонне и заполняющим кольцевой зазор между трубами. В плотных породах бурят долотом с последующей чисткой скважины желонкой, а в рыхлых породах - желонкой. Во избежание закупорки водоносного пласта ходовая колонна останавливается в водоупорной кровле продуктивного пласта. После этого в скважину спускают фильтровую колонну с конусным башмаком-расширителем. Параллельно с углублением скважины желонкой осуществляют продвижение фильтровой колонны и обсыпку ее гравием. Толщина гравийной обсыпки должна быть 50-80 мм. Таким образом, скважина углубляется в почву водоносного пласта.
Компоновка бурового снаряда включает долото, переходник, ударную штангу и ударный патрон (ножницы), который посредством канатного замка соединяется с инструментальным канатом лебёдки.
Рис. 2. Буровой снаряд:
1 -долото; 2-переводник; 3 - ударная штанга; 4 - раздвижная штанга
Перед началом буровых работ в месте заложения скважины выкапывают шурф небольшого размера на глубину до 1 м, который перекрывают настилом из толстых досок. Через отверстие в настиле на дно шурфа опускают направляющую трубу длиной около 3 м, снабженную внизу башмаком. Выверяют вертикальность трубы и легкими ударами забивного снаряда погружают ее в грунт настолько, чтобы верхний конец трубы находился примерно в полуметре над настилом. Породу из трубы удаляют желонкой.
Для бурения на глубину до 10 м буровой снаряд собирают из долота, ударной штанги и канатного замка. При большей глубине в состав бурового снаряда входит ударный патрон (ножницы). В обрушающихся породах параллельно с бурением крепят стенки скважины трубами. Долото и желонка меньше внутреннего диаметра обсадных труб.
Поэтому в мягких и сыпучих породах стенки скважины увеличивают до размеров, обеспечивающих опускание колонны обсадных труб путем срезки грунта башмаком. Колонну труб задавливают или забивают. В твердых породах диаметр скважины при необходимости увеличивают расширителями или эксцентричными долотами.
Преимущества ударно-канатного бурения
а) возможность качественного вскрытия и опробования пласта,
б) нет необходимости снабжения установок водой и глиной,
в) возможность бурения в валунно-галечниковых отложениях. в породах поглощающих промывочную жидкость. и в многолетнемёрзлых породах,
г) возможность в короткие сроки после бурения обеспечивать качественное освоение скважин. так как при этом способе проходимые водоносные горизонты остаются чистыми
д) бурение скважин с большим начальным диаметром ( более 500 мм),
е) возможность раздельного опробования водоносных горизонтов в процессе бурения.
Ударно-канатное бурение скважин на воду осуществляется относительно компактным оборудованием, построенным на принципе возвратно-поступательного движения бурового снаряда. Этот способ бурения ещё называют (ударно-канатным)
Это первый и основной метод бурения скважин на воду. Отличительные особенности скважин, пробуренных этим способом заключаются в сохранении высоких дебитов и больших сроков их службы 70-80 лет и больше... Хотя в нашей стране ударно-канатный способ вытесняется роторным бурением, за границей до сих пор отдают ему предпочтение.
