Perforazioni di pozzi: tecnologia e sfumature del lavoro

Pro e contro della carotaggio

Gli aspetti positivi del processo includono:

• L'azione puntuale della corona, che taglia la roccia lungo il suo raggio, a differenza della punta rotante, distrugge il terreno durante il passaggio.
• Metodo ad alte prestazioni.
• Possibilità mediante carotaggio di studiare la struttura sotterranea dei suoli nell'area di lavoro.
• Con questo metodo si superano i pozzi rialzati, multilaterali, deviati; in tutti gli strati, compresi basalto e granito.
• La velocità di rotazione del trapano è regolabile: su terreno morbido, giri piuttosto piccoli, rocce dure richiedono quelli più alti.
• Tasso di penetrazione relativamente alto, che riduce il costo dell'oggetto, con una ridotta intensità energetica del processo.

Come in ogni processo, la carotatura presenta alcuni svantaggi:

• In quei processi in cui viene utilizzato il liquame, esiste il rischio di insabbiamento della falda acquifera da parte dei prodotti di lavaggio.
• Usura rapida dell'utensile.
• La perforazione a secco è troppo costosa.

Quando si lavora con formazioni profonde, questi fattori rimangono decisivi. Il costo delle attrezzature, insieme al prezzo del lavoro a terra, è una cifra solida.

Il processo di carotaggio avviene in più fasi, l'attrezzatura è soggetta a regolari ispezioni per danni e scheggiature.

I maestri seguono un regolare addestramento sulla sicurezza, questa precauzione riduce notevolmente la percentuale di danni

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Una selezione di domande

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Scelta: con o senza filtro?

Per evitare che la contaminazione entri nel pozzo, all'interno del pozzo è installato un secondo tubo con un filtro per pozzo. È costituito da un lungo pezzo di tubo, il cui diametro deve essere inferiore al diametro dell'involucro. La parte superiore del tubo è utilizzata per il premistoppa e nella parte centrale sono praticati molti fori.

Sulla sezione del tubo da cui è ricavato il filtro per il pozzo, è necessario praticare una serie di fori frequenti e sufficientemente grandi. Tale perforazione garantirà il rapido flusso di acqua filtrata nel pozzo.

La sezione perforata è ricoperta da una rete a trama di pizzo, ma in casi estremi è adatta anche una rete a maglia fine regolare, ad esempio, con parametri 0,2X0,13. La rete può essere fissata con filo.

La parte inferiore del filtro è un pozzetto, dove non è necessaria la perforazione. Se è possibile abbassare il filtro nel pozzo, disposto con il metodo della coclea, utilizzando aste interconnesse, quando si esegue la perforazione con fune a percussione, il filtro viene consegnato tramite un cavo metallico.

Il filtro perforato per il pozzo deve essere coperto con una rete metallica di tessitura a gallone e fissato con filo di acciaio inossidabile. Invece di una rete di tessitura a galloni, puoi prendere una maglia regolare e abbastanza fine

Ciò non consente di premere il filtro con forza per garantire la tenuta della struttura quando è collegato al premistoppa. In questo caso, puoi utilizzare efficacemente PSUL - nastro sigillante precompresso. Questo materiale è ampiamente utilizzato nell'installazione di finestre in PVC.

Tale nastro dovrebbe essere avvolto attorno al bordo del filtro e immediatamente abbassato nell'albero, poiché il PSUL si espande piuttosto rapidamente. Se il filtro viene abbassato subito dopo aver avvolto il nastro, si espanderà nella parte inferiore e fornirà una buona tenuta del filtro. Dopo aver abbassato il filtro, il tubo dell'involucro viene sollevato con cautela.

PSUL - il nastro sigillante autoespandente precompresso viene utilizzato durante l'installazione di finestre in PVC, ma è adatto per creare un premistoppa del filtro del pozzo.È necessario avvolgere il PSUL di circa 30 cm nella parte superiore del filtro e calarlo immediatamente nel pozzetto

In questo caso, la maggior parte del filtro dovrebbe trovarsi al di sotto del livello del bordo dell'involucro. Due martinetti da cinque tonnellate possono essere utilizzati per sollevare il tubo. La parte del tubo che viene portata in superficie viene tagliata o svitata. Per evitare che la fascetta scivoli, i pezzi di rinforzo sono saldati al pezzo di tubo sporgente.

Il metodo di perforazione della fune d'urto consente di creare un pozzo senza filtri. Per attrezzarlo in questo modo è necessario abbassare di circa 0,5 metri il tubo di rivestimento al di sotto della falda acquifera. Con la coclea "bagnata" o la carotatura, è difficile estrarre un carotaggio da un pozzo. Il bailer rimuove facilmente le rocce clastiche sciolte e sature d'acqua.

Schema del dispositivo di un pozzo senza filtro: 1 - bene; 2 - falda acquifera - orizzonte; 3 - imbuto di aspirazione dell'acqua; 4 - tetto; 5 – cordone di involucro; 6 - sabbia; 7 - una cavità formata nel processo di pompaggio della sabbia con un ponte aereo

Dopo aver installato saldamente l'involucro, due tubi flessibili vengono abbassati nel pozzo. Attraverso uno di essi viene fornito un flusso d'acqua al pozzo e attraverso il secondo viene iniettata aria con l'aiuto di un compressore. In questo modo si ottiene il cosiddetto ponte aereo e il flusso d'acqua impedisce la formazione di un tappo di sabbia.

Di conseguenza, una miscela di acqua, sabbia e aria passerà attraverso il tubo di rivestimento, che deve essere scaricato in un contenitore separato. Quando la miscela si deposita, è necessario misurare il volume di sabbia lavato dal pozzo. Secondo i libri di consultazione, ogni metro cubo di tale sabbia è pari a circa 4,5 metri cubi di debito.

Un altro articolo, che ti consigliamo di leggere, introdurrà il metodo del nucleo e della coclea per perforare un pozzo d'acqua.

Caratteristiche tecnologiche del carotaggio

Se il diametro del foro è entro 1 m, è possibile regolare l'angolo di penetrazione. I tubi centrali lunghi 40-60 cm vengono riutilizzati per lo scopo previsto. Durante il funzionamento, la punta del trapano è soggetta ad usura e deve essere sostituita.

Caratteristiche della carotaggio di un pozzo per l'acqua.

Prima di iniziare una nuova corona di diamanti, il fondo del pozzo viene trattato con uno scalpello. Questa misura allunga la vita dell'utensile. L'impianto di perforazione deve trovarsi su una piattaforma orizzontale.

Il sistema è montato sul telaio di veicoli con una grande capacità di carico. L'attrezzatura speciale Caterpillar viene utilizzata per lavorare su terreni difficili. La perforazione di pozzi per l'acqua viene effettuata utilizzando attrezzature mobili.

Caratteristiche tecnologiche

Con il metodo del nucleo, la pressione sul terreno viene effettuata da speciali corone a forma di cilindri cavi con frese su un lato. Le frese sono in grado di perforare terreni di varia durezza, grazie al lavoro ad alte velocità. Affinché lo strumento duri più a lungo, la roccia viene lavorata in anticipo con una punta da trapano. Quando si lavora con rocce dure, è richiesta la stretta osservanza dell'allineamento degli elementi componenti dell'utensile, per il quale la calibrazione viene eseguita utilizzando un espansore in metallo duro.

La carotatura può essere eseguita con qualsiasi angolo di inclinazione rispetto alla superficie. I pozzi elaborati contemporaneamente si distinguono per un piccolo diametro con una profondità sufficiente. La macchina stessa pesa un po', quindi è abbastanza maneggevole.La lavorazione diametrale consente di estrarre una parte integrante del terreno e di analizzarla, tenendo conto della sequenza naturale degli strati.

Un prerequisito è la presenza di una procedura di lavaggio, in cui la macchina viene lavata con acqua o soluzioni di argilla che proteggono il pozzo dai crolli. La fase finale è lo scavo con una macchina a vite.

Varietà di strumenti di perforazione

Il principale strumento di lavoro per la perforazione di un pozzo e il sollevamento del terreno è un trapano. Per vari metodi di perforazione vengono utilizzati:

1. Una coclea, o bobina, viene utilizzata per una perforatrice rotante quando si attraversano terreni a media densità: terriccio, terriccio sabbioso, argilla e terra. È dotato di un ugello in metallo con bordi affilati che esegue la perforazione del terreno.
2. Un vetro, o proiettile Schitz, viene utilizzato per terreni viscosi e densi negli impianti di perforazione a percussione di cavi.
3. Il cucchiaio viene utilizzato per terreni sciolti e mobili: sabbiosi, ghiaiosi. Il metodo di perforazione è rotativo e rotativo a percussione.
4. Il bailer viene utilizzato per pulire il canale del pozzo dalle miscele di terreno semiliquido e sciolto rimanenti dopo il passaggio della punta. Destinato all'installazione di perforazione di cavi.
5. Lo scalpello viene utilizzato per il passaggio di rocce dure e sassose. Si tratta di una piastra speciale con bordi arrotondati di calibro pari al diametro interno della corda dell'involucro meno 5 mm. Progettato per il metodo di perforazione a percussione del cavo.

Gli elementi taglienti delle punte sono realizzati con lamiere di acciaio temprato con uno spessore di 3–5 mm.

Caratteristiche della perforazione a coclea

Questo tipo di perforazione è più spesso utilizzato oggi nella costruzione di falde acquifere nelle abitazioni private.Una caratteristica della perforazione a coclea è che la roccia sviluppata viene completamente rimossa dall'allineamento. pozzi senza attrezzature aggiuntive. Il metodo ricorda l'avvitamento, consente di perforare a una profondità e allo stesso tempo rimuovere il terreno non necessario.

Lo strumento utilizzato per la perforazione è chiamato trivella. È un'asta di metallo con lame. Avvitandosi nel terreno, la coclea distrugge la roccia che indugia sulle sue lame. A causa del design specifico della coclea, è impossibile liberare completamente la faccia dalla discarica. Pertanto, viene utilizzato principalmente per affondare gli strati superiori.

La perforazione con una coclea non richiede molto sforzo e costi finanziari, quindi l'ambito di questo metodo è piuttosto ampio: pozzi esplorativi, posa di comunicazioni, organizzazione di pozzi trivellati e perforazione parziale per l'acqua. Ora è attivamente utilizzato per la costruzione di pozzi abissini, in modo da non intasare completamente il foro dell'ago in un terreno denso, ma per facilitare leggermente il processo di immersione del tronco nella roccia pre-distrutta.

Il metodo è adatto per lo sviluppo di falde acquifere fino a 30 m di profondità su terreni soffici e sciolti e fino a 20 m su terreni medio-densi. Dopo l'azionamento della coclea e l'installazione del rivestimento, il pozzo deve essere pulito con un bailer da roccia non estratta.

La coclea non è categoricamente adatta per lavorare nelle rocce! Viene utilizzato per la perforazione parziale di pozzi fino a 120 m, mentre questo metodo è combinato con altri: rotary, shock-rope, core.

Il carotaggio viene utilizzato per eseguire pozzi esplorativi con grande profondità, sprofondare in orizzonti rocciosi, posare pozzi artesiani.Il metodo presenta una serie di vantaggi, che sono la mobilità degli impianti, la possibilità di campionare le rocce. L'estrazione del materiale del nucleo in superficie consente di studiare la geologia del sito e di convalidare le prospettive per ulteriori ricerche e sviluppo.

Perforazione di un pozzo sull'acqua kolonkovy.

Metodi meccanici di costruzione del pozzo

Il metodo più efficace di meccanica è il metodo principale di perforazione dei pozzi. Con esso si può ottenere un pozzo di notevole profondità (fino a 1000 m). Più spesso questo metodo è applicabile nelle rocce. Il processo consiste nella rotazione di una batteria di perforazione dotata di un robusto ugello. Scegli un metodo a causa della velocità di penetrazione. Nel processo, sarà necessario utilizzare impianti piccoli e manovrabili che forniscano un alto livello di efficienza, dovuto alla distruzione del suolo non per continua, ma per macellazione anulare.

La perforazione del pozzo può essere eseguita anche in modo rotatorio. La tecnologia richiede l'uso di una punta fissata su un proiettile rotante. Il metodo è utilizzato con successo in terreni estremamente duri. Il metodo si è guadagnato il titolo di metodo più produttivo.

Vantaggi della perforazione meccanica:

• la capacità di perforare un pozzo per l'acqua a una profondità considerevole;
• ottima pressione dell'acqua, grazie al fatto che è possibile utilizzare una pompa sommersa;
• alta velocità di passaggio.

Contro della perforazione meccanica:

• l'incapacità di svolgere lavori da soli senza il coinvolgimento di specialisti;
• la necessità di noleggiare macchinari e attrezzature costose;
• grandi costi.

Metodi meccanici di perforazione delle falde acquifere

Dispositivo pozzo artesiano.

La perforazione meccanica viene eseguita utilizzando ugelli in leghe dure. Si trovano sul proiettile di perforazione. Richiede anche attrezzature pesanti.

I pozzi così realizzati sono caratterizzati da un'elevata produttività e da un'eccellente qualità dell'acqua. Questa categoria di metodo di perforazione delle fonti per l'estrazione dell'acqua, a sua volta, è suddivisa in sottotipi.

Quindi, i seguenti 3 tipi principali utilizzati nella moderna idrogeologia ingegneristica possono essere attribuiti a metodi meccanici:

• sottotipo rotante meccanico;
• sottotipo colonnare;
• sottotipo di vite.

Caratteristiche del metodo della colonna

Foto di una corona di diamanti.

La carotaggio dei pozzi è considerata una buona opzione efficace dalla categoria del metodo meccanico, in cui il terreno lavorato è un'asta integrale chiamata "nucleo". Questo metodo è opportuno da utilizzare per pozzi a fondo pozzo con un grande indicatore di profondità (fino a 1000 m) in aree dominate da rocce.

La tecnologia di carotaggio viene eseguita ruotando la batteria di perforazione, che ha un ugello ad alta resistenza che sembra una corona di diamanti.

Oltre a questi vantaggi, questo metodo ha molti altri importanti vantaggi:

• ottima velocità di perforazione;
• le carotatrici sono caratterizzate da compattezza e buona manovrabilità;
• a causa del fatto che la distruzione della roccia non avviene con un metodo di macellazione continuo, ma con un metodo anulare, l'efficienza della perforazione aumenta.

Gli svantaggi di questo metodo includono il fatto che con l'aiuto di esso è possibile realizzare pozzi solo con un diametro piccolo (fino a 15-16 cm). Inoltre, quando sono formati in questo modo, l'usura delle punte si verifica abbastanza rapidamente.

Caratteristiche del metodo rotativo meccanico

Foto del metodo rotatorio meccanico.

La tecnologia di perforazione rotativa dei pozzi prevede l'utilizzo di una punta, che è fissata su una batteria di perforazione in grado di eseguire la rotazione. A sua volta, è azionato da un dispositivo appositamente integrato chiamato "rotore".

Questo metodo di perforazione è considerato uno dei più produttivi, in quanto consente di raggiungere falde acquifere profonde, dove si trova l'acqua più pura senza vari composti, compreso il ferro. Inoltre, la perforazione di pozzi utilizzando un metodo rotativo consente di ottenere un'elevata portata stabile della sorgente su quasi tutti i terreni.

Forse, gli svantaggi di questo metodo includono l'elevato consumo di argilla e acqua, necessari per la produzione della miscela di risciacquo, nonché il fatto che durante il risciacquo del tronco stesso, gli elementi di argilla entrano nella falda acquifera. Tutto ciò, naturalmente, rende più laborioso questo metodo di buona formazione.

Lo scalpello nel metodo rotante meccanico deve essere raffreddato con acqua.

Inoltre, in inverno, sorgono alcune difficoltà nella scelta di questo metodo. Ciò si spiega con il fatto che in questo caso sarà necessario riscaldare la miscela di lavaggio, cosa per nulla facile da fare in tali volumi.

Caratteristiche del metodo a vite

Strumento dispositivo per la perforazione a coclea.

Questo metodo è considerato il più ottimale per la creazione di sorgenti poco profonde in aree in cui si trovano terreni sciolti. Utilizzando l'opzione di perforazione a coclea, i lavori per la formazione di un pozzo per l'estrazione dell'acqua potabile vengono eseguiti abbastanza rapidamente.

Inoltre, questo metodo non richiede l'impiego di lavoratori altamente qualificati e l'uso di attrezzature speciali pesanti. Ecco perché viene spesso scelto di creare falde acquifere di proprietà terriera privata.

Tutti i lavori con questo tipo di perforazione vengono eseguiti utilizzando una coclea. Questo dispositivo è un'asta con lame e frese. Con l'aiuto di questi elementi, le rocce vengono rimosse dal canale del pozzo.

Perforatrice per metodo a coclea.

Il metodo a coclea presenta i seguenti vantaggi aggiuntivi:

• fornendo un'elevata velocità meccanica;
• nel processo di lavoro, la pulizia del fondo del pozzo avviene in modo continuo, cioè parallelamente al processo di distruzione delle rocce;
• è possibile, contestualmente alla perforazione, realizzare e posare le pareti del pozzo in calcestruzzo o acciaio, necessarie a trattenere la roccia per evitarne il crollo.

Una sorgente fuori perimetro o un pozzo in casa?

I proprietari di case che sono ancora indecisi sull'opzione migliore per se stessi dovrebbero considerare le opzioni di alloggio da tutte le angolazioni.

1. Edificio residenziale: c'è o è solo pianificato? Nel primo caso è meglio prediligere una struttura stradale, poiché il lavoro e la costruzione non sono limitati da nulla: né dall'area che serve per le attrezzature, né dalla profondità del pozzo.
2. Selezione del tipo di sorgente. L'ago abissino profondo minimo rimane l'ideale per la casa, che può essere sistemata relativamente facilmente per "residenza permanente" nel seminterrato. È ancora meglio costruire pozzi più seri per strada.
3. Spese. Se un edificio residenziale non è ancora stato costruito, i lavori interni costeranno la metà dei lavori esterni. Quando è già completamente pronto, la situazione è opposta: la costruzione in casa sarà 2 volte più costosa che fuori.
4. La possibilità di utilizzare attrezzature speciali: sia “adesso”, sia in futuro, per la manutenzione. Il posto migliore è al cancello, vicino alla strada. In questo caso è possibile prevedere una sezione asportabile nella recinzione.

La durata è un altro criterio importante. Si ritiene che i pozzi stradali siano più durevoli di quelli protetti in casa. C'è un'altra opzione: un pozzo posizionato sotto l'edificio, ma non sotto il residenziale (laboratorio, garage, cantina separata, serra). È meglio se è possibile smontare parzialmente la struttura per fornire alla fonte d'acqua una manutenzione o riparazione programmata senza problemi.

Come fare un pozzo in campagna

Quasi tutti i proprietari di una casa di campagna, e persino un abitante del villaggio, vogliono avere un pozzo sul proprio sito. Una tale fonte d'acqua da cui sarebbe possibile ottenere costantemente acqua di alta qualità.

Vale la pena notare che se l'acqua si trova a una profondità fino a dieci metri, un tale pozzo può essere perforato in modo indipendente. Questo non è un processo così laborioso come potrebbe sembrare a prima vista. Abbiamo bisogno di una pompa standard. Pomperà l'acqua e allo stesso tempo, in un certo senso, perforerà un pozzo.

Video-come perforare un pozzo in campagna

Passiamo al processo di perforazione stesso. Va notato che il tubo che abbasseremo nel pozzo deve essere posizionato verticalmente. L'acqua verrà pompata in questo tubo usando una pompa. I denti dovrebbero trovarsi all'estremità inferiore del tubo. Tali denti possono essere fatti a mano. L'acqua, che è sotto pressione dall'estremità inferiore, erode il terreno.Poiché il tubo è pesante, affonda sempre più in basso e presto raggiunge la falda acquifera.

Video-come perforare un pozzo sott'acqua

Per ottenere davvero la perforazione, abbiamo bisogno solo di un tubo in acciaio. Il raggio di tale tubo deve essere di almeno 60 mm (preferibilmente di più). Tale tubo fungerà da tubo di rivestimento. La lunghezza di tale tubo d'acciaio non deve essere inferiore alla profondità della falda freatica. L'estremità del tubo, che chiudiamo in alto con una flangia e un raccordo speciale.

Per fare ciò, utilizziamo un raccordo passante. Attraverso questo elemento, l'acqua pomperà attraverso il tubo. Abbiamo anche bisogno di usare una saldatrice. Con esso salderemo quattro "orecchie" con fori speciali. Questi fori dovrebbero adattarsi ai bulloni M10.

Come serbatoio d'acqua, prenderemo un barile con un volume di 200 litri. Per accelerare un po' il processo di perforazione, dobbiamo scuotere il tubo e ruotarlo leggermente in senso orario o antiorario. Pertanto, laveremo una grande quantità di terreno. Per comodità di rotazione del tubo, possiamo utilizzare un cancello. Per fare ciò, prendi due tubi di metallo e attaccali al tubo. Per questi scopi, possiamo utilizzare morsetti speciali.

Per la perforazione sono necessarie più persone (sono possibili due). Nel luogo assegnato al pozzo viene scavata una buca. La profondità di una tale fossa deve essere di almeno 100 cm In questa fossa viene abbassato un tubo. E l'estremità frastagliata verso il basso. Quindi, usando il collare, approfondisci il tubo. Vale la pena notare che il tubo deve essere in posizione verticale. Successivamente, accendiamo la pompa. Il buco si riempirà d'acqua. Lo raccogliamo. Quindi può essere versato attraverso un setaccio e versato di nuovo nella botte.È del tutto possibile perforare sei metri in poche ore.

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Principio e tecnologia del lavoro

Nella configurazione base, l'attrezzatura di carotaggio è posizionata sul telaio di un autocarro; in condizioni di lavoro, è in grado di assumere una posizione verticale, oltre che di inclinarsi con l'angolazione richiesta. Tuttavia, per lavori più complessi, esistono piattaforme cingolate appositamente progettate. Ciò indica l'ampia applicazione di questo metodo in diverse condizioni climatiche.

La tecnologia del lavoro è la seguente:

il meccanismo di perforazione è installato nel sito della prossima perforazione ed è saldamente fissato sulla superficie della terra;
è possibile utilizzare diversi ugelli, che consentono di lavorare con diversi terreni, comprese le rocce;
questo metodo permette di alzare il terreno senza mescolarlo, questo è particolarmente importante per il successivo studio del terreno;
è ampiamente utilizzato nelle costruzioni durante la perforazione di fosse di fondazione per pali di sostegno;
ti permetterà di produrre acqua velocemente creando un pozzo domestico;
progettato per la costruzione di pozzi profondi che raggiungono una profondità di diverse migliaia di metri.

È possibile modificare la velocità di rotazione della piattaforma di perforazione, grazie alla quale viene controllato il processo del suo riscaldamento e aumenta l'efficienza delle operazioni di perforazione.

Caratteristiche della carotaggio in mostra

Caratteristiche della carotaggio dei pozzi, la tecnologia della sua applicazione è trattata la più grande fiera del settore "Neftegaz", che si svolge annualmente presso l'Expocentre Fairgrounds.

Si tratta di un evento internazionale, a cui partecipano aziende di tutti i settori legati all'industria petrolifera e del gas.

La perforazione dei pozzi è uno degli argomenti più attuali che riceve un'attenzione speciale alla mostra Neftegaz. Tra gli argomenti trattati: lo sviluppo e il miglioramento delle attrezzature, l'uso di nuove tecnologie, nonché i metodi di perforazione

Apparecchiature per la prevenzione delle esplosioni utilizzate nella perforazione