Perforazione di pozzi rotanti: una panoramica della tecnologia di perforazione e delle attrezzature necessarie

Strumento di perforazione della coclea

Strumenti per perforazione a coclea in base al tipo di costruzione si distinguono per il numero di giri e la geometria della parte tagliente. Per la guida in argille e argille sabbiose dure e semisolide, vengono spesso utilizzati strumenti di perforazione, il cui bordo è dotato di frese aggiuntive.

Molto spesso, per pilotare una presa d'acqua per commercianti privati, viene utilizzata solo una coclea di avviamento senza aggiunte, perché. devono essere perforate rocce sedimentarie coese e non coese. Durante l'approfondimento, lo strumento viene semplicemente aumentato dalle aste di perforazione.

In questo caso, il proiettile viene rimosso dal pozzo ogni 0,5 - 0,7 m per pulire il trapano stesso e il fondo dalla roccia distrutta. Questa è un'opzione di perforazione più economica, ma anche più laboriosa.

Per perforare massi e ciottoli che possono essere trovati nei terreni sedimentari, si passa al metodo della corda d'urto. Di norma, per questo viene utilizzato uno scalpello in acciaio per utensili. Questo trapano, puntato all'estremità inferiore, viene “lanciato” con sforzo in basso fino a distruggere la “solida barriera”.

Dopo la distruzione di un ciottolo o di un masso, i frammenti vengono rimossi in superficie con un vetro (tubo a colonna) o una cesta. Quindi tornano al metodo della vite. Molto spesso, per affondare una lavorazione, è necessario utilizzare diversi metodi di perforazione in combinazione.

Quando si perforano sabbie sciolte e argille morbide, i gusci della coclea di perforazione vengono utilizzati con lame rivolte verso il basso con un angolo di 30-60º e per la perforazione di rocce argillose coese - 90º.

Strutturalmente, la vite è un tubo o una lunga asta/asta solida con una spirale avvolta

Questa spirale è ottenuta avvolgendo un nastro di acciaio ad alta resistenza con un diametro di 5-7 mm su un mandrino a vite. Viene teso su un tubo / asta, dopo di che viene saldato.

Maggiore è il diametro del tubo di base, minore è la capacità di trasporto della coclea. Tuttavia, il diametro di un prodotto lungo è limitato dalla resistenza meccanica della vite, oltre che dalla tecnologia di produzione.

Oggi vengono realizzati due tipi di viti:

• Con un foro centrale, cioè cavo;
• Ponderato - nessun foro.

Per ridurre al minimo l'usura della coclea durante la perforazione di formazioni abrasive, viene avvolta una striscia di acciaio sul bordo esterno o viene depositato uno strato di metallo sulla superficie.

Ad alte velocità di perforazione della coclea, sopra il proiettile è fissato uno speciale adattatore con un avvolgimento a due principi di nastro d'acciaio. In questo caso il grosso della roccia cade sulla coclea senza macinare.

All'estremità del tubo con spirale avvolta, gli elementi di collegamento devono essere saldati. Esistono due tipi di connessioni della coclea: senza filettatura e filettate. Nel primo caso le coclee sono collegate mediante fermi di accoppiamento e trattenute da perni metallici con fermi, nel secondo caso, ad avvitamento.

Il collegamento filettato delle coclee nella batteria di perforazione consente di meccanizzare il loro collegamento e scollegamento durante le operazioni di intervento, quando si alimenta il fluido al fondo. Ma c'è anche un aspetto negativo significativo: in questo caso non c'è possibilità di rotazione inversa delle viti. Pertanto, la connessione threadless è diventata più diffusa.

Gli impianti di perforazione speciali, di regola, includono una serie di coclee di diversi diametri.

Le più efficienti sono le coclee con un foro centrale attraverso il quale viene fornita aria o acqua al fondo. Ciò consente di ridurre l'attrito della roccia sulla superficie della coclea.

Le coclee cave con un tipo di connessione filettata vengono utilizzate durante la perforazione con uno spurgo, per pompare acqua durante l'azionamento di lavorazioni cilindriche nella crosta terrestre, per installare una carica in pozzi geofisici, per pompare calcestruzzo in fori per pali. Possono essere utilizzati anche come cordoni di rivestimento.

Durante la perforazione con una superficie solida, il canale centrale viene bloccato con uno strumento di perforazione su una fune.

Il principio di funzionamento degli impianti

La perforazione a rotazione è un metodo ideale per modellare un pozzo o estrarre acqua se il risultato è la possibilità di consumare grandi quantità di acqua potabile pulita. Un tale pozzo dovrebbe funzionare a lungo e ininterrottamente.

Per ottenere buoni risultati consentirà una tale struttura idraulica come un'installazione rotante.

Schema della piattaforma di perforazione

È in grado di perforare un pozzo molto profondo, l'acqua da cui è sufficiente non solo per uso potabile, irrigazione del sito, piscina, ma anche per altre necessità domestiche.

Nella perforazione rotativa, la tecnologia è abbastanza semplice. Un'asta con una punta, che è uno scalpello, viene calata nel tubo di perforazione. Inizia il processo di rotazione e, con l'aiuto di uno scalpello, la roccia viene distrutta. Il processo di rotazione stesso viene eseguito utilizzando un'installazione idraulica. Affinché la roccia distrutta lasci il pozzo, viene utilizzata una soluzione di lavaggio. Ci sono due modi per inviarlo:

1. Risciacquo diretto. Viene pompato nel tubo di perforazione utilizzando una pompa e spremuto attraverso l'anello.
2. controlavaggio. Tutto accade al contrario del lavaggio diretto: prima, il fluido di lavaggio viene fornito all'anello e quindi, tramite pompe, viene pompato fuori insieme alla roccia dal tubo di perforazione.

Il lavaggio diretto rispetto al lavaggio inverso è poco costoso, il che consente ai proprietari di case di campagna di utilizzare questo metodo. Quando si perfora su scala industriale, ad esempio, nello sviluppo di pozzi petroliferi, il metodo del controlavaggio è più razionale, sebbene più costoso.

Anche il sistema di pulizia stesso è composto da diversi elementi:

• grondaia;
• setaccio vibrante;
• idrocicloni.

Sistema controllato rotativo

Attrezzatura

La perforazione rotativa non può essere eseguita senza attrezzature speciali, che includono i seguenti dispositivi e meccanismi:

• Torre;
• rotore;
• perforatrice motorizzata;
• attrezzature di pompaggio a pistoni;
• girevole di perforazione;
• meccanismi e attrezzature per la pulizia con una soluzione di lavaggio;
• sistema di traslazione, costituito da un blocco corona;
• grondaia;
• setaccio vibrante;
• idrocicloni (solitamente utilizzati nelle trivellazioni petrolifere).

La versione mobile della perforatrice rotativa ha tutti i componenti di cui sopra, ad eccezione del sistema di pulizia con una soluzione di lavaggio.

Metodi di perforazione

I metodi di perforazione sono classificati secondo due parametri.

A seconda del meccanismo utilizzato, la perforazione può essere:

• meccanico;
• Manuale.

Bene opzioni

A seconda del principio di funzionamento del trapano:

• Metodo shock-rotazionale;
• Shock;
• Rotativo.

Considera cosa c'è di straordinario in ciascuna tecnologia di perforazione di pozzi d'acqua e come viene eseguita.

Modo manuale

La perforazione manuale di un pozzo è abbastanza adatta per eseguire autonomamente il processo con tutti gli strumenti necessari. Un tale pozzo non sarà più di trenta metri, il terreno viene perforato fino a raggiungere lo strato d'acqua.

Per fare ciò, avrai bisogno di tubi di rivestimento, aste, un argano e teste di perforazione di vari parametri. Quando si crea un pozzo più profondo, è necessario un impianto di perforazione per alzare e abbassare il trapano.

Se l'asta non è stata trovata, puoi realizzarla collegando i tubi con impiallacciatura o filo. Una testa di perforazione è fissata all'estremità dell'asta inferiore. Il processo si presenta così:

Trivella a coclea e perforatrice per pozzi fai-da-te

1. Sopra il sito del pozzo proposto, è posta una torre in modo che sia leggermente più alta della lunghezza dell'asta.
2. Scava un piccolo foro per il trapano con una pala.
3. Inserire il trapano nella rientranza e ruotarlo. Potresti aver bisogno di aiuto, perché man mano che vai più in profondità, il movimento del trapano sarà più difficile.
4. Dopo aver rotto mezzo metro, fermati, estrai il trapano e puliscilo dalla terra aderente.
5. Quando raggiungi lo strato d'acqua, pompa fuori da tre a quattro secchi di acqua sotterranea.

L'ultima azione è necessaria per eliminare l'acqua sporca e può essere eseguita con una pompa sommersa.

metodo rotativo

Questo è il metodo rotativo più comunemente utilizzato nella perforazione di fori profondi. Per fare ciò, è necessaria un'installazione speciale dotata di un tubo. Questo tubo ha un albero rotante e uno scalpello. L'impatto sulla punta viene eseguito mediante installazione idraulica. Il terreno del pozzo perforato viene lavato via con una soluzione speciale.

Pertanto, il tubo si trova sopra il sito di perforazione e, quando l'albero e lo scalpello ruotano, rompe il terreno. Il liquido può essere alimentato lungo il pozzo dall'alto verso il basso, quindi la soluzione, lavando la terra, esce attraverso l'anello. Questo metodo è chiamato lavaggio diretto.

Può essere utilizzato anche il controlavaggio, in cui la soluzione fluisce per gravità nell'anello e, dopo la punzonatura, viene pompata fuori da una pompa sommersa.

Metodo della corda d'urto

Il metodo si basa sulla caduta dell'utensile più pesante, solitamente un vetro guida, da una torre nella posizione del pozzo proposto. Se vuoi applicare in modo indipendente la tecnologia della fune d'urto, avrai bisogno di:

• Corda resistente;
• Vetro a fondo pozzo - di solito un robusto tubo di metallo sospeso su una corda;
• Strumenti per la pulizia del suolo.

Tecnologia e sequenza di azioni:

Metodo della corda d'urto - tecnologia di perforazione

1. Una torre a forma di treppiede è realizzata con tubi d'acciaio o tronchi robusti. L'altezza dipende dalla lunghezza del fondoforo e deve superarla di 1,5 metri.
2. Il fondo del vetro è costituito da un tubo di acciaio, all'estremità del quale è presente un dispositivo di taglio.
3. Un cavo è attaccato alla parte superiore del vetro.
4. Regolando il cavo, il vetro viene rapidamente rilasciato nel luogo del guasto.
5. La terra viene rimossa dal vetro ogni mezzo metro perforato.

Per creare un pozzo profondo, sono coinvolte installazioni del tipo UGB-1VS.

metodo a vite

Perforare un pozzo con una coclea

Il metodo prende il nome dallo strumento principale utilizzato: la coclea o vite di Archimede. Sembra un'asta di perforazione, a cui le lame sono saldate elicoidalmente. Ruotando una tale coclea, la terra viene portata in superficie e raccolta.

Per un pozzo più profondo, sarà necessario noleggiare una perforatrice di piccole dimensioni e facilmente trasportabile, poiché una trivella autocostruita non supera i dieci metri di profondità.

Va notato che il metodo a coclea è adatto solo se il terreno è ricco di roccia sabbiosa. Inoltre, se la coclea si scontra con una pietra sulla sua strada, dovrai cercare un altro posto per sfondare il terreno e interrompere il lavoro.

metodo della colonna

La tecnologia di base è sempre meno utilizzata in questi giorni per la perforazione di pozzi sott'acqua. Viene spesso utilizzato per studi idrogeologici. Per questo viene utilizzata un'attrezzatura del tipo ZiF-650, che estrae una colonna di terreno, creando una cosiddetta colonna.

Schema di una carotatrice per la perforazione di un pozzo sott'acqua

La distruzione del suolo viene effettuata ad anello, quindi viene lavata via.La velocità di tale disposizione è piuttosto elevata, inoltre consente di sfondare rocce dure, ma richiede costi elevati per l'affitto di attrezzature geologiche serie.

Varietà di perforatrici

Mini perforatrice

Gli aggregati in esame sono classificati in base alle peculiarità dei metodi di perforazione dei pozzi.

Quindi, quando viene eseguita la perforazione con fune a percussione, il terreno viene distrutto da un carico pesante legato a un telaio di supporto, le cui nervature nella maggior parte dei casi sono collegate a piramide. Il carico viene semplicemente sollevato e abbassato tutte le volte che è necessario per creare una rientranza della dimensione desiderata.

Perforazione di pozzi con il metodo della fune d'urto

I trapani rotanti sono sia più semplici che più difficili da maneggiare. Tali apparecchiature richiedono uno sforzo fisico molto inferiore da parte dell'esecutore, ma la progettazione di tali impianti di perforazione è più complessa: molti dei componenti del sistema semplicemente non possono essere realizzati a mano senza attrezzature speciali e competenze adeguate.

Schema di perforazione del pozzo

Di conseguenza, alcuni degli elementi necessari devono essere acquistati o ordinati. Tuttavia, il costo di questo è ancora significativamente inferiore rispetto al costo di installazione di un assemblaggio di fabbrica.

In generale, ci sono 4 tipi principali di impianti di perforazione, vale a dire:

• unità funzionanti secondo il metodo della fune d'urto. Esternamente, questo disegno ha la forma di una cornice a base triangolare. Un robusto cavo con una sacca è fissato direttamente al telaio;

• installazioni a vite. Nel caso di utilizzo di tale attrezzatura, lo scavo viene effettuato utilizzando un'apposita coclea. L'incavo nel terreno durante il processo di perforazione non viene lavato;

• unità rotanti.Operare utilizzando i principi della perforazione idraulica;

• meccanismi a mano rotante. Il tipo più semplice di installazione. Il design non include un motore elettrico, al suo posto viene utilizzata la forza fisica. Richiede costi di manodopera irrazionalmente elevati, quindi viene utilizzato molto raramente.

Tecnica di perforazione

La perforazione offshore con una testa pozzo sottomarina è diversa da un lavoro simile a terra. Qui viene utilizzata una tecnologia speciale, costituita da azioni passo-passo separate.

Inizialmente, un palo viene conficcato nel fondo del mare per fungere da direzione di perforazione. Quindi la piastra inferiore viene installata in questo posto. Su di esso è montata un'attrezzatura per la testa di pozzo sottomarina. La sua massa può arrivare fino a 175 tonnellate, altezza - fino a 12 M. La parte subacquea è collegata all'attrezzatura galleggiante, dove sono installati speciali sistemi di tensione e galleggianti.

Il complesso subacqueo comprende un'unità deviatrice, un sistema di controllo, un blocco di preventer, un sistema acustico di emergenza.

Il costo di un pozzo offshore in condizioni normali può raggiungere fino a 6 milioni di dollari, in condizioni artiche - fino a 50 milioni di dollari.

Tipi di metodi di perforazione

In precedenza, la perforazione delle falde acquifere per uso personale veniva effettuata principalmente a mano. Era un processo laborioso e lungo, quindi non tutti i proprietari di un appezzamento o di un cottage potevano vantarsi di avere la propria fonte di approvvigionamento idrico.

A poco a poco, la perforazione meccanizzata ha sostituito i metodi manuali a causa della notevole semplificazione e accelerazione del processo.

Oggi quasi tutti i pozzi idrici sono perforati in modo meccanizzato, che si basa sulla distruzione del suolo, fornendolo in superficie in due modi: a secco, quando il terreno di scarto viene rimosso dal pozzo mediante meccanismi, e idraulicamente, quando viene dilavato con acqua alimentata in pressione o per gravità.

Esistono tre metodi principali di perforazione meccanica:

• Rotazionale (il terreno si sviluppa per rotazione).
• Percussioni (bursnaryad distrugge il terreno con colpi).
• Vibrante (il terreno è sviluppato da vibrazioni ad alta frequenza).

Il metodo rotazionale è considerato il più altamente produttivo, 3-5 volte più efficiente del metodo a impatto e 5-10 volte più vibratorio. Inoltre, il metodo rotativo è il più economico ed economico, viene spesso utilizzato come metodo principale di perforazione manuale.

I metodi meccanici rotanti di perforazione di pozzi d'acqua hanno sostituito i metodi manuali inefficienti

A sua volta, il metodo di perforazione rotativa, ampiamente utilizzato per la costruzione di pozzi d'acqua, si divide in quattro principali tipologie di perforazione:

• nucleo;
• coclea;
• corda d'urto;
• rotante.

Ogni tipo di perforazione rotativa ha le sue caratteristiche e viene eseguita da attrezzature appositamente progettate per questo scopo. Consideriamo più in dettaglio questi tipi di perforazione, determiniamo quali sono le loro differenze e quale metodo dovrebbe essere utilizzato in ciascun caso specifico.

Determinazione della profondità del pozzo

Un pozzo di media profondità (fino a sette metri) vi permetterà di avere acqua potabile. Per realizzare una perforatrice con le tue mani, oltre al trapano, avrai bisogno di una pala e del tempo per attrezzare la fossa. Una fossa di 2x2x2 metri viene utilizzata per facilitare il processo di perforazione a grandi profondità.Per facilitare il lavoro, può essere fissato con tavole o compensato. Dopo il completamento del lavoro, la fossa si addormenta. L'acqua viene aspirata da una pompa.

Un pozzo profondo (più di sette metri) consentirà di coprire completamente il fabbisogno idrico di tutti i residenti di un cottage o di una casa privata. Inoltre, ci sarà acqua a sufficienza non solo per uso individuale, ma anche per scopi tecnici, irrigui, sanitari, manutenzione di un laghetto o di una piscina.

In generale, la scelta del tipo di presa d'acqua sarà determinata dopo un'indagine geologica del cantiere del pozzo. Proponiamo di studiare più in dettaglio l'ultima opzione: la costruzione di un pozzo profondo con le tue mani, come la più difficile di quelle descritte.

Classificazione e caratteristiche generali dei metodi di perforazione

Il processo di perforazione consiste nella distruzione della roccia sul fondo del foro (pozzo) con uno strumento di perforazione e nella rimozione dei prodotti di distruzione (multe di perforazione).

Con tutti i metodi di perforazione, vengono eseguite le seguenti operazioni principali: preparazione e installazione della macchina di perforazione per l'inizio dei lavori, perforazione (distruzione di roccia) con pulizia del fondo del pozzo dai prodotti di distruzione, costruzione della corda di perforazione per ottenere la perforazione richiesta profondità e smontandola al termine del lavoro, sostituendo gli strumenti di perforazione usurati e spostando la macchina in un nuovo sito di perforazione di un foro o di un pozzo.

Attualmente vengono utilizzati i metodi di perforazione di fori e pozzi rotazionali, shock-rotativi, shock-rotazionali e rotazionali (metodi di perforazione meccanica), nonché incendi e perforazioni combinate.Viene studiata l'efficacia dell'uso dell'energia esplosiva nella perforazione esplosiva di pozzi, nonché le scariche elettriche ad alta tensione nella perforazione a impulsi elettrici.

Durante la perforazione rotativa, l'utensile ruota attorno ad un asse coincidente con l'asse del foro o del pozzo e contemporaneamente con una certa forza viene alimentata verso il basso. L'entità della forza è determinata dalla condizione di superamento della resistenza ultima della roccia per la rientranza sull'area di contatto tra le lame di taglio dell'utensile e la roccia. In questo caso, si verifica la successiva distruzione per indentazione e scheggiatura delle particelle di roccia dal fondo. I prodotti della distruzione vengono rimossi utilizzando barre ritorte (durante la perforazione di fori), coclee (durante la perforazione di pozzi), sciacquando il fondo con acqua o soffiando con aria.

Nelle imprese minerarie, usano: perforazione a rotazione di fori con frese utilizzando trapani manuali e carotatori; perforazione rotativa (a coclea) di pozzi con frese e utensili diamantati utilizzando impianti di perforazione.

Nel metodo di perforazione a percussione, lo strumento (scalpello o corona) colpisce il fondo e distrugge la roccia sotto la lama. Dopo ogni impatto, l'utensile ruota di un certo angolo, che garantisce la distruzione consistente dell'intera area del foro di fondo e l'ottenimento di una sezione rotonda del foro o del pozzo.

Durante la perforazione a percussione rotante con martelli perforatori convenzionali e sommergibili (perforatori), l'utensile ruota in modo intermittente solo negli intervalli tra i colpi da parte di un dispositivo rotante montato nel martello. In alcuni modelli di trapani a percussione, la rotazione dell'utensile avviene durante il periodo in cui il pistone colpisce l'utensile.

Nella perforazione a percussione-rotativa con martelli a fondo foro e martelli perforatori con rotazione indipendente, gli impatti vengono applicati a un utensile a rotazione continua.La distruzione della roccia con questi metodi di perforazione avviene solo a seguito dell'introduzione della punta durante gli impatti.

Nella perforazione a percussione rotante, gli impatti vengono applicati a un utensile in rotazione continua sotto una grande forza assiale. La distruzione si verifica sia come risultato dell'introduzione dell'utensile durante gli impatti, sia come risultato della scheggiatura della roccia durante la rotazione dell'utensile.

La perforazione con punte coniche viene eseguita sia nel metodo a percussione con punte rullanti pure, sia nel metodo a percussione rotazionale con punte scorrevoli, in cui i denti, insieme al rotolamento lungo il fondo, tagliano la roccia con un movimento di scorrimento lungo la superficie del fondo .

Durante le perforazioni antincendio, la distruzione della roccia sul fondo dei pozzi avviene a causa delle sollecitazioni termiche che si verificano quando la superficie della roccia viene rapidamente riscaldata da flussi di gas caldo (2000°C) emessi dagli ugelli dei bruciatori a velocità supersonica (2000 m/s o Di più).

Durante la perforazione esplosiva, la distruzione della roccia sul fondo dei pozzi avviene per esplosioni successive di piccole cariche esplosive. Sono noti due metodi di perforazione esplosiva: perforazione a cartuccia, utilizzando cartucce di esplosivo liquido o solido che esplodono sul fondo da un colpo o da un detonatore, e perforazione a getto, in cui componenti esplosivi liquidi (combustibile e ossidante) vengono alimentati attraverso la perforatrice al fondo e si forma una carica piatta liquida. L'esplosione di questa carica è provocata dall'iniezione di una goccia di composizione iniziale (una lega eutettica di potassio e sodio).

Durante la perforazione a impulsi elettrici, la distruzione delle rocce sul fondo del pozzo si verifica a causa del guasto elettrico della sua sezione a causa di una scarica ad alta tensione (fino a 200 kV).L'energia rilasciata istantaneamente nel canale di demolizione distrugge la roccia, che viene rimossa dal fondo pozzo da un flusso dielettrico circolante nel pozzo (olio solare, acqua, ecc.).

Sono in fase di sviluppo metodi di perforazione combinati, in cui è presente un effetto congiunto sul fondo di un utensile a percussione e una fresa (metodo a cono a percussione), frese e coni (metodo a cono di taglio), frese e un bruciatore (termocono metodo), un bruciatore a fuoco e uno strumento a percussione (metodo shock termico).

1 Quali sono le caratteristiche della tecnologia di perforazione rotativa?

La perforazione di pozzi rotanti è una tecnologia adatta quando è necessario ottenere un grande volume dell'acqua più ecologica, con un funzionamento stabile e duraturo dell'intero sistema. In tali condizioni, il metodo di perforazione rotativa è fuori concorso.

In generale, le perforatrici rotanti durante il loro funzionamento presentano i seguenti vantaggi rispetto agli analoghi:

• Estrazione di acqua in grande volume;
• La perforazione del rotore ha una lunga durata;
• Grandi volumi d'acqua vengono forniti in modo coerente, senza interruzioni o problemi;
• Alta qualità dell'acqua prodotta.

I rotori delle perforatrici sono in grado di estrarre da una fonte una tale quantità d'acqua che sarà sufficiente non solo per fornire acqua alla casa, ma anche per riempire vari serbatoi (come una piscina), irrigare e per le necessità di un paio di altri edifici. Grazie a ciò, è possibile collaborare con i vicini, senza spendere enormi somme di denaro per organizzare l'assunzione di acqua.

La tecnologia di perforazione rotativa ha dimostrato di essere durevole e stabile.Seguendo tutte le istruzioni per lavorare con un sistema di perforazione rotante e il funzionamento dei tubi di plastica nella sua progettazione, l'utente può essere sicuro che la durata di un tale sistema sarà di almeno due decenni.

Se è necessario perforare pozzi profondi per l'acqua, viene solitamente utilizzata la perforazione a rotore. Il meccanismo di funzionamento di un tale sistema è simile al seguente: un albero rotante viene caricato nel tubo di perforazione, che ha una punta forte, un po '(ad esempio una punta PDC). Il peso sulla punta è ottenuto dal funzionamento dell'unità idraulica.

Grazie a questo meccanismo di funzionamento è possibile raggiungere qualsiasi profondità del pozzo per la produzione di acqua. Il pozzo viene lavato dal terreno al suo interno con uno speciale fluido di perforazione, che viene fornito attraverso tubi in due modi diversi:

Processo di perforazione

• Viene pompato nel tubo di perforazione mediante una pompa speciale, quindi defluisce per gravità attraverso l'anello (il cosiddetto "lavaggio diretto");
• La soluzione passa per gravità nell'anulus, quindi con l'aiuto di una pompa viene pompata fuori insieme al terreno dal tubo di perforazione (il cosiddetto "risucchio").

La perforazione del rotore con tali metodi viene utilizzata anche nei pozzi petroliferi.

Allo stesso tempo, il controlavaggio è buono in quanto grazie ad esso si produce una maggiore portata del pozzo, perché la falda acquifera viene aperta con la massima qualità. Tuttavia, non si può fare a meno del coinvolgimento delle apparecchiature più complesse e high-tech con questo metodo di lavoro e tale perforazione del rotore sarà molto costosa in termini di denaro.

La perforazione del rotore con lavaggio diretto è alquanto più economica della prima opzione, ed è per questo che per la maggior parte dei proprietari dei propri siti di dati, il metodo è il più accettabile e adeguato in termini di prezzo.

1.1 Attrezzature di lavoro

L'attrezzatura utilizzata nella perforazione rotativa comprende i seguenti componenti:

• Torre;
• Piattaforma di perforazione e guida verso di essa;
• Rotore;
• pompe a pistoni;
• Snodo di perforazione;
• Sistema di traslazione da blocco corona;
• Sistema di pulizia con liquidi speciali;
• setaccio vibrante;
• grondaia;
• Idrocicloni (necessari più spesso per i pozzi petroliferi).

È importante notare che non ci sono solo installazioni rotanti fisse (come nella produzione di pozzi petroliferi). Esistono anche versioni mobili dotate di una piattaforma speciale montata su un rimorchio.

Piattaforma di perforazione rotativa compatta

Allo stesso tempo, tutte le apparecchiature elencate sono presenti nella versione mobile ad eccezione del sistema di pulizia a liquido. Grazie a questa versione dell'unità rotante, che ha manovrabilità e la possibilità di cambiare posizione nel più breve tempo possibile, puoi risparmiare denaro nella fase di scelta del pozzo giusto.

Pro e contro del metodo

Tra i metodi di perforazione dei pozzi d'acqua, il metodo rotativo è considerato uno dei più popolari. Questa tecnica è diffusa in tutto il mondo.

I vantaggi includono quanto segue:

1. Dimensioni. L'intera struttura per la perforazione a rotazione occupa poco spazio.
2. Possibilità di trasporto attrezzatura. Grazie alle sue ridotte dimensioni, l'unità può essere posizionata su apposite piattaforme per ulteriori spostamenti.
3. Versatilità. La perforazione a rotazione può essere utilizzata in una gamma più ampia di condizioni rispetto alla tecnologia a impatto, poiché è possibile utilizzare molti ugelli. Per questo motivo, sarà possibile elaborare qualsiasi tipo di strato di terreno.
4. Rapidità.A causa delle peculiarità della perforazione rotativa, la produttività del lavoro è molto superiore a quella del metodo a percussione.

Ma ci sono anche alcuni svantaggi. Possono verificarsi i seguenti problemi:

1. Quando il terreno si congela, impedisce la perforazione a rotazione. In questo caso è preferibile utilizzare la tecnica dell'urto, adatta anche per lavori in condizioni invernali.
2. Il contenuto di argilla della soluzione. Provoca la comparsa di difficoltà durante lo studio degli strati.
3. Cambio di potere. Il valore dipende dalle prestazioni del rotore, una parte piuttosto vulnerabile dell'intera struttura.

Tipi di pozzi

Il compito del pozzo è di collegare il portatore d'acqua con il consumatore d'acqua. Viene perforato un pozzo esplorativo per determinare la profondità dello strato d'acqua e i suoi parametri. La riduzione del costo del lavoro si ottiene utilizzando punte di diametro ridotto. Quando si sviluppa l'acqua superiore, è sufficiente installare un trapano con un diametro di 10 cm, per depositi più profondi - 20 cm La profondità viene determinata utilizzando sonde speciali.

pozzo abissino

I principali vantaggi dei pozzi in esame sono: i costi contenuti, la possibilità di autoproduzione, la rapidità di sistemazione, la possibilità di essere installati praticamente ovunque (anche nel seminterrato di una casa). La vita utile è stimata in 25-35 anni. Tra le carenze si segnala quanto segue: l'impossibilità di attrezzature su terreni particolarmente duri, una pompa di superficie può essere utilizzata solo a una profondità non superiore a 6 m.

carteggiare bene

Un pozzo filtrante viene perforato durante lo sviluppo di una falda acquifera sabbiosa situata a una profondità fino a 40-45 m, viene perforato utilizzando attrezzature speciali e immediatamente dotato di una corda di rivestimento per evitare lo spargimento del muro.Per la colonna vengono utilizzati tubi di metallo, plastica o cemento con un diametro di 13-20 cm, nella parte inferiore è installato un filtro. La salita dell'acqua è fornita da una pompa sommersa.

I vantaggi di un pozzo di sabbia: l'uso di attrezzature di piccole dimensioni per la perforazione, che riduce i costi; puoi installare una pompa di piccola potenza; un pozzo viene perforato in 1-2 giorni. Svantaggi: bassa produttività (fino a 2 metri cubi all'ora), dipendenza della qualità dell'acqua da molti fattori e dalla sua instabilità, dipendenza del livello di presenza dell'acqua dalla stagione.

pozzi calcarei

Vantaggi dei pozzi artesiani: elevata purezza dell'acqua, livello costante di presenza del portatore d'acqua, aumento della produttività (fino a 9-10 metri cubi all'ora), durata (oltre 40 anni). Svantaggi: aumento dei costi di perforazione e sviluppo, tempi di produzione (5-8 giorni), necessità di un sito per il funzionamento di apparecchiature di grandi dimensioni.

Fasi di lavoro

L'uso di coclee consente di creare pozzi per vari scopi in direzione verticale o orizzontale. Se necessario, durante la perforazione, vengono utilizzati tubi di rivestimento o la tecnologia di tappare le pareti del foro con calcestruzzo dalla superficie sotto pressione.

Il flusso di lavoro comprende diversi passaggi:

• esplorazione geologica con l'ausilio di attrezzature speciali, garantendo la corretta scelta di un sito per una futura struttura idrologica;
• scavare una fossa per il successivo scarico delle talee ad una distanza di circa 1 m dal sito di sviluppo del pozzo previsto (i suoi volumi sono calcolati in base alle dimensioni del foro);
• preparazione dell'attrezzatura, sua installazione su piattaforma stabile (per una perforatrice posizionata su un telaio, vengono creati punti di riferimento per impedirne la mobilità durante il lavoro);
• approfondire la prima trivella nella roccia, estrarla in superficie e riportarla nella posizione originaria (queste operazioni vengono eseguite per evitare che il terreno si attacchi al meccanismo di lavoro);
• collegare una nuova sezione allo strumento di lavoro per ottenere la profondità richiesta.

Al termine di tutti i lavori, la vite viene rimossa in più fasi con l'obbligatoria osservanza di apposite norme tecnologiche al fine di evitare danneggiamenti o smarrimenti:

• la colonna del meccanismo è sollevata a un livello tale che la parte superiore dell'utensile sia completamente al di sopra della superficie e la sezione successiva si alzi sopra di essa di circa il 15%;
• per fissare la struttura sotto la spirale, è installato un canale;
• le staffe di fissaggio metalliche vengono rimosse, il trapano viene smontato.

Processi

Nella perforazione rotativa rotativa vengono utilizzati due schemi che determinano la modalità applicata, la velocità di passaggio e l'economia del processo. Se i pozzi sono realizzati in uno spazio limitato di proprietà fondiaria privata, viene utilizzato il lavaggio diretto e, se le condizioni operative lo richiedono, viene utilizzato il lavaggio a corrente inversa.

Con alimentazione diretta

La composizione viene alimentata direttamente attraverso i tubi fino al fondo del pozzo creato, quindi sale attraverso lo spazio tra il guscio del tubo e il muro. Raggiunta la superficie, viene inviata alla coppa, dove viene nuovamente filtrata e messa in moto per un nuovo ciclo.

Backfeed

Il processo è il contrario: scende attraverso lo spazio anulare, lungo le pareti del pozzo e ritorna attraverso le aste di perforazione.Raramente, ma a volte viene utilizzato un metodo combinato, in cui esiste uno e il secondo tipo di lavaggio. Dall'invenzione, i motori sono stati migliorati, i componenti principali sono stati modificati, sono state utilizzate diverse composizioni di fluidi. Ma il principio del lavoro nel suo insieme è rimasto invariato.

Attualmente è utilizzato sia nella costruzione di pozzi di petrolio e gas, sia nello scavo di pozzi artesiani in uno spazio limitato di un cottage privato o estivo. Per il proprietario di un appezzamento di terreno privato, situato lontano dalla sorgente-serbatoio e dalla rete idrica centrale, c'è solo un'opportunità per acquisire acqua: un pozzo artesiano ottenuto mediante perforazione a rotazione.

Nel prossimo video puoi dare un'occhiata alla perforazione rotativa.

Opzioni di perforazione

Treppiedi

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Il treppiede può essere in legno (non sono ammessi nodi) o un tubo profilato. La lunghezza del tubo o della trave dovrebbe essere di circa 4,5-5,5 m.

Quindi un argano meccanico con un cavo viene fissato al treppiede, dove è fissato il vetro del trapano.

Questa piattaforma di perforazione è piuttosto piccola e ha un margine di sicurezza sufficiente. Il principio di funzionamento del meccanismo è abbastanza semplice: il vetro, affondando nel terreno, assorbe il terreno. Tenendo conto della composizione del terreno in un colpo solo, puoi ottenere 0,30-1,2 m di terreno. Puoi semplificare il lavoro versando acqua nel sito di perforazione. Periodicamente, il vetro del trapano deve essere pulito dalla terra imbottita.

Il tubo di rivestimento può essere installato contemporaneamente al passaggio in profondità o dopo tutto il lavoro svolto.

Trapano e carcassa

Quando si lavora, è necessario monitorare costantemente il contenuto di umidità della terra che viene rimossa per non perdere la falda acquifera (altrimenti può essere semplicemente chiusa con un tubo).

Quindi, quando viene trovata una falda acquifera, l'acqua sporca deve essere pompata fuori per determinare se c'è abbastanza acqua in quello strato. A cosa serve una pompa manuale o sommergibile? Se, dopo aver pompato diversi secchi di acqua sporca, la pulizia non è ancora andata, è necessario perforare ulteriormente un nucleo più capiente.