Вращательный способ бурения скважины

Решение вопроса удаленности от источников водоснабжения или необоснованно высоких тарифов на поставку воды осуществляется бурением артезианских скважин для ее добычи. Существует несколько основных способов бурения скважин, а именно:

• ударно-канатный и
• вращательный.

Так как около 90% скважин на воду выполнены с применением вращательного способа бурения, обладающего рядом преимуществ, рассмотрим его подробнее.

Достоинство метода вращательного бурения заключается в первую очередь в отсутствии ограничений по глубине и крепости проходимой породы. Скважина, выполненная с использованием данного метода, позволяет применять решения для увеличения отдачи водоносных горизонтов. Также следует отметить, что по стволу скважины размещается минимум металлических конструкций, а оборудование для ее сооружения мобильно и не требует значительного времени развертывания.

Применение вращательного способа бурения в рыхлых неустойчивых слоях до конца 1960-х годов осуществлялось только с прямой промывкой глинистыми растворами, которые обеспечивали устойчивость стенок, снижали количество бурового раствора проникающего в проходимые горизонты и гарантировали вынос шлама. Однако к принципиальным недостаткам данных растворов следует отнести снижение производительности скважины из-за забивания водоподводящих слоев частицами глины и, следовательно, уменьшения поступления воды из водоносных горизонтов. По этой же причине данные гидрогеологических опробований имели низкую степень достоверности.

Глинистая корка, образующаяся на стенках скважины и фильтрат глинистого раствора в водовмещающих породах – основной недостаток при применении этого вида бурового раствора. Процесс извлечения глины из скважин требует наличие специального оборудования и продолжителен по времени. Несовершенство способов очистки ствола скважины от глинистых отложений и соответственно отсутствие возможности полного восстановления первоначальной проводимости водоподводящих слоев, не возможность контроля параметров бурового раствора для каждого вида проходимой породы в заданном временном интервале, способствовали отказу от применения данного вида бурового раствора при бурении скважины на воду.

Применение способа вращательного бурения с прямой промывкой водой позволяет получать данные о состоянии водоносных слоев с высокой точностью, отсутствует необходимость в деглинизации скважины и сохраняется высокая скорость бурения.

Однако при промывке водой ее количество, необходимое для бурения, очень велико, что наряду с необходимостью постоянного долива воды в скважину и сложностями работы в зимний период мешает повсеместному распространению данного метода. Поэтому сейчас для бурения вращательным способом на воду в неустойчивых рыхлых породах используется безглинистая промывочная полимерная жидкость – водогипановый раствор. Его применение способствует укреплению стенок скважин с последующим быстрым и гарантированным восстановлением первоначального уровня проводимости водоносных горизонтов, а также улучшению условий выноса шлама при бурении.