Шнекове буріння свердловин – переваги і недоліки
Є кілька способів буріння свердловини: шнековий, ударно-канатний та роторний. Для більшості побутових свердловин використовують саме шнекове буріння. Він оптимально підходить для ділянок з м’якими породами: чорноземом, піском, глиною, торфом. В залежності від типу шнека діаметр каналу свердловини може складати 70-800 мм.
Як відбувається шнекове буріння
Щоб зрозуміти принцип цього типу буріння, слід трохи розібратись із термінологією. Кожна бурова свердловина – це виробка або канал циліндричної форми. Її верхня частина, розташована на рівні земної поверхні, називається гирлом, бічні поверхні – стінками, а дно – забоєм.
Для шнекового буріння використовують бурову установку зі шнеком – спеціальним буром із лопатями, котрі також називаються ребордою.
Процес буріння проходить таким чином:
- Бур входить в ґрунт та поступово його руйнує. Разом з руйнуванням породи в області забою відбувається поступове поглиблення каналу.
- Частина ґрунту й порід потрапляє на лопаті, піднімається до гирла свердловини та виводиться на поверхню.
- Шнек під час кожного повороту прибиває залишки ґрунту, що не потрапив на лопаті, до стінок свердловини. Таким чином відбувається їх ущільнення та зміцнення каналу.
В процесі роботи шнек нагрівається. Але при контакті з породами він швидко віддає своє тепло. Завдяки цьому буровий інструмент не перегрівається навіть під час довготривалої роботи. Через нашарування ґрунту на стінки каналу він трохи звужується. Саме тому долото, яке руйнує породу, має трохи більшу ширину, ніж лопаті.
Робоча швидкість бура складає 100-200 обертів у хвилину. Якщо швидкість зменшиться, погіршиться доставка породи на поверхню. При збільшенні кількості обертів підвищується рівень вібрації та погіршується стабільність самої бурової установки.
Шнекове буріння свердловин може проводитись із додатковим навантаженням на вісь чи без нього. Якщо порода рихла та достатньо м’яка, долото входить у ґрунт без додаткового навантаження. Достатньо ваги бурового інструменту та сили обертання. Коли необхідно бурити тверді, щільні чи мерзлі породи, використовують додаткове навантаження на вісь.
Проходження глини та щебню
Шнек добре виводить м’які породи. Але в’язка порода налипає на лопаті, що може призвести до повної зупинки роботи. Найчастіше проблеми виникають при проходження щільної глини та щебню. Зберегти ефективність буріння під час проходження цих порід допомагають такі заходи:
- використання спеціальних коронок, які забезпечують плавний перехід від лопатів до спіралі шнека;
- застосування спіралей із меншою довжиною кроку;
- збільшення швидкості обертів до максимуму;
- встановлення додаткового навантаження на вісь шнека.
Попри ці заходи на лопатях шнека все одно може накопичуватися занадто багато глини та щебню. У цьому випадку його необхідно піднімати його на поверхню та чистити.
Переваги та недоліки технології
У цієї технології буріння є кілька важливих переваг:
- висока швидкість буріння, що досягається завдяки автоматичному підйому зруйнованої породи;
- можливість бурити свердловини у водонасичених ґрунтах навіть без обсадки;
- можливість отримати свердловину із широким каналом – встановлення додаткового обладнання дозволяє розширити його до 1-1,5 м.
- відсутність необхідності у періодичній зупинці бурових робіт для охолодження шнека;
- можливість регулювати напрям буріння;
- швидкий монтаж та демонтаж обладнання.
До переваг цього методу також варто віднести можливість буріння за допомогою малогабаритної техніки. Таке обладнання використовують на ділянках, де неможливо організувати під’їзд звичайної техніки.
Шнековий спосіб буріння має не лише переваги, а й недоліки. Найсуттєвіший з них криється в тому, що шнековий метод бурових робіт підходить лише для ділянок з м’якими породами. Цей недолік дещо обмежує використання обладнання для шнекового буріння.
Вартість і терміни проведення робіт
Шнекове буріння відрізняється низькою вартістю та високою швидкістю виконання робіт. Однак неможливо назвати узагальнену швидкість бурових робіт за допомогою шнека. Вона буде залежати від типу ґрунту, особливостей рельєфу ділянки, глибини буріння. Суттєво впливає на швидкість потужність бурової техніки. Якщо роботи виконуються малогабаритним обладнанням, яке має не лише менші розміри, а нижчу потужність, вони займають більше часу.
Вартість залежить від кількох факторів: глибини буріння, наявності під’їзних шляхів до ділянки, на якій виконуються роботи, необхідності подальшого облаштування каналу свердловини.
У яких сферах застосовують шнекове буріння
Цей метод бурових робіт використовують у різних цілях. Зазвичай шнекове буріння використовують у тих випадках, коли необхідна свердловина відносно невеликої глибини. До популярних сфер застосування також відносять інженерно-геологічні дослідження.
Популярність цього способу буріння обумовлена не лише його швидкістю та дешевизною, а й можливістю бурити як вертикальні, так і горизонтальні канали. Горизонтальне буріння застосовують у тих випадках, коли на шляху між точками А та Б присутні певні перешкоди. Це можуть бути залізна дорога, магістраль чи навіть лісовий масив.
Шнековим методом можна бурити на глибині до 80 м – нижче рівня залягання ґрунтових вод. Ширина каналу горизонтальної свердловини зазвичай значно більша, ніж вертикальної. Її буріння також має ряд особливостей. Наприклад, на першому етапі робіт важливо підготувати не лише гирло свердловини, а й точку забою. Зазвичай горизонтальне буріння проводять за участю оператора. Він контролює бурові роботи за допомогою зонда та монітора.
У компанії iGeo можна замовити послуги шнекового буріння для укріплення інснуючих фундаментів Вартість робіт буде розрахована після виїзду менеджера на ділянку та виконання необхідних замірів.