Ударно-канатный способ бурения

В практике сельскохозяйственного водоснабжения получили распространение два основных способа бурения: ударно-канатный и роторный с прямой или обратной промывкой.

Преимущества ударно-канатного способа — вскрытие водоносного горизонта без применения глинистого раствора, использование при вскрытии слабонапорных и безнапорных водоносных горизонтов. Недостатки — низкие скорости бурения и большой расход обсадных труб, вследствие чего объем бурения ударно-канатным способом в сельском хозяйстве составляет не более 12%.

Опыт работы показал, что наиболее рационально ударно-канатное бурение использовать для проходки скважин глубиной до 100—150 м с целью вскрытия слабонапорных водоносных горизонтов. Режим ударно-канатного бурения определяется типом долота, числом ударов, весом и высотой подъема снаряда, величиной навески.

Массу снаряда выбирают из расчета от 25—30 кг на 1 см длины лезвия в мягких породах, до 60—70 кг в крепких. Число ударов в минуту меняется от 30—40 в крепких породах до 55—60 в мягких. Рекомендуемые значения можно изменять в зависимости от конкретных геолого-технических условий.

Правильно установленное соотношение числа ударов, высоты подъема снаряда и массы навески гарантирует устойчивую работу бурового станка и вращение оттяжного ролика.

Бурение в песках и плывунах обычно ведут желонками с одновременной или опережающей обсадкой. Во избежание прихвата желонки диаметр ее принимают на 100 мм меньше внутреннего диаметра обсадной колонны и не допускают выхода желонки из-под башмака колонны на всю длину. Число ударов желонки при проходке песков не должно превышать 30—35 в минуту при высоте подъема 1 м. Для увеличения производительности бурения рекомендуется утяжелять желонку с помощью короткой ударной штанги, а в скважину при необходимости подбрасывать жирную глину и подливать воду.

С целью предотвращения возникновения песчаных пробок необходимо вести бурение, избегая перерывов в работе по возможности укороченными рейсами при минимальной высоте подъема и с максимальным числом ударов.

При проходке плывунов с повышенным пластовым давлением рекомендуется скважину заполнять водой или глинистым раствором. Башмак колонны следует устанавливать в плотные водоупорные пласты; переход на другой диаметр бурения при проходке водоносных песков во избежание прихвата колонны не допускается.

Бурение в галечниках ведут обычно желонкой с увеличенной высотой башмака. Для повышения эффективности бурения в скважину подбрасывают жирную глину. Во избежание обвала стенок скважины ствол крепят обсадной колонной. Так же как и при бурении в песках, необходимо следить, чтобы переполнение желонки не вызвало прихвата бурового снаряда. Число ударов желонки не должно превышать 40—45 в минуту при высоте подъема 0,8—1 м.

Бурение валунных отложений крайне затруднительно. При небольшой глубине скважины и встрече крупного валуна иногда целесообразнее изменить место забуривания. Валуны можно разрушать утяжеленным снарядом с округляющим долотом. Если при бурении встречаются небольшие валуны, их с помощью пирамидального долота можно сдвинуть в сторону. Особое внимание следует обращать на возможное искривление ствола и устойчивость стенок скважины. Для предотвращения искривления на забой насыпают крепкую щебенку. Бурение по валунным отложениям ведут при большой высоте подъема снаряда (1 м и более) и числе ударов не менее 35—40 в минуту.

Для бурения мягких и средней крепости пород применяют долото, стакан или утяжеленную желонку. Высота подъема долота не должна превышать оптимальную, так как в противном случае отрыв снаряда от забоя весьма затруднен. По мере надобности в скважину подливают воду.

Бурение крепких пород проводят утяжеленным снарядом с округляющим долотом. Причем если в мягких породах чистить скважину можно через 1—1,8 м, то в крепких породах — не реже чем через 0,5 м.

В закарстованных породах высоту подъема снаряда уменьшают до 0,5 м, а число ударов увеличивают до 60 в минуту.