Буріння свердловин

Застосування шнекового буріння свердловин
Послуги з буріння свердловин, що надаються компанією “Геотоп”, шнековими буровими агрегатами є незамінними в ході

облаштування індивідуальних свердловинних водозаборів;
будівництва пальових фундаментів з буронабивних та гвинтових паль;
встановлення залізобетонних опор;
будівництва колодязів та приямків невеликого обсягу;
геологорозвідувальних робіт у приповерхневому шарі земної кори
Враховуючи геологію регіонів, що обслуговуються (фірма пропонує свої послуги в Київській, Харківській, Полтавській, Одеській, Херсонській, Черкаській, Вінницькій області), шнекове буріння тут є найбільш швидким і дешевим методом влаштування свердловин.

Відмінні риси та переваги шнекового буріння свердловин над іншими методами буріння
Шнекове буріння свердловин є одним з різновидів обертального способу буріння - способу, при якому поглиблення вибою свердловини забезпечується за рахунок руйнування гірських порід буровим наконечником, що обертається, що надає дробить, стирає або зрізає вплив. Буровий інструмент шнекового типу був розроблений для буріння свердловин в грунтах осадового генези, які не мають великої міцності. Незважаючи на те, що далеко не кожна порода піддається шнековому бурінню, у своїй галузі застосування цього виду буріння немає рівних швидкості проходки свердловин. Відрізнити шнековий буровий агрегат від інших типів бурового обладнання зможе людина, яка не має великого досвіду в бурінні. Справа в тому, що шнековим даний вид буріння став називатися через помітну характерну особливість бурильних труб. Ці труби використовуються у цьому виді буріння не тільки для створення вагових навантажень на забій та передачі обертання буру, але й для винесення на поверхню землі вибурених ґрунтових частинок. З цим завданням труби справляються завдяки наявності у них реборди (змійовика, спіралі) – металевої гвинтоподібної смуги, що обвиває кожну бурильну трубу по всій довжині. Підсумовуючи відмінності шнекового буріння свердловин, можна відзначити, що воно:

у ґрунтах невисокої міцності (до п'ятої категорії буримості) відрізняється найбільшою, порівняно з іншими видами буріння, швидкістю проходки (до 80 м/год);
дозволяє бурити свердловини як малого діаметра, так і великого (аж до шурфів з діаметром близько метра);
не потребує циркуляції промивної рідини для видалення бурового шламу або газо-повітряного очищення вибою;
не вимагає значних витрат часу під час монтажу та демонтажу бурової установки.

Влаштування шнекової колони
Шнекова бурильна колона, залежно від комплекту бурового інструменту, що застосовується, може збиратися з труб-шнеків двома способами:

Шляхом безрізьбового з'єднання, коли шнеки з'єднуються за допомогою муфтових замків та утримуються за рахунок сталевих пальців із фіксаторами.
Шляхом свинчування.
Нижнє положення в колонному складанні займає шнек, що переходить у бур.

Виготовляються різні шнеки:

з центральними отворами (порожнисті, як звичайні труби);
без центрального отвору (обтяжені).
Через такий недолік шнекового буріння, як утрудненість виконання опису геології грунту, що руйнується, шнекове буріння свердловин застосовують, коли геологічний розріз свердловини не становить виключно великого інтересу. Але, при необхідності, в комплектацію бурового агрегату можна включити додаткові пристрої, що дозволяють вести буріння, відбираючи керн:

колонковий шнек (особливий шнек із великим центральним отвором);
керноприймальна гільза;
коронку;
ґрунтоноску.

Технологічні параметри буріння
Техніко-економічні показники буріння свердловин дуже залежить від геології місцевості, глибини буріння, параметрів буріння. Головними параметрами технологічного режиму шнекового буріння вважаються:

навантаження на забій;
швидкість обертання бурильної колони.
Для більшості свердловин додавання додаткових навантажень шнековому інструменту в ході буріння не потрібно. У ґрунт він досить добре впроваджується під своєю вагою, а також за рахунок додаткового реактивного зусилля, яке виникає при подачі нагору вибуреної гірської породи. Іноді навіть доводиться розвантажувати колону, передаючи частину ваги спускопідйомний механізм. Додаткові осьові навантаження, величиною до п'яти тонн, доводиться створювати при початковому забурюванні свердловин, при бурінні по замерзлих ґрунтах, щільних глинах, пісковиках, аргілітах, алевролітах.
Як свідчить досвід, оптимальні швидкості обертання інструменту при шнековому бурінні знаходяться в інтервалі від 100 до 200 обертів на хвилину. Надмірне зменшення частоти обертів веде до погіршення транспортування вибуреного ґрунту, а надмірне прискорення викликає вібрацію інструменту.

Особливості буріння для різних категорій ґрунту
Найбільш легко вести буріння шнеками по не дуже щільним, піщано-глинистим ґрунтам. Це супісок, суглинок, пісок, алевритиста глина. Буріння ведуть три- та дволопатевими хвостовиками, не надаючи бурильній колоні додаткового осьового навантаження.
Нестійкий ґрунт, у вигляді водонасичених пісків. 

ів, пливунів, буриться з максимальною частотою обертів та паралельним кріпленням стінок свердловини.
Грунт, що складається з гравію, дерева, щебеню або гальки, бурить на підвищених оборотах (до 300 за хвилину). Для гасіння вібрації, що виникає при цьому, необхідно збільшувати вагу інструменту, і в нижній частині бурової колони встановлюють кілька обтяжених шнеків.
Буріння грунтів, що містять валунні включення здійснюється при малих швидкостях обертання бура, без додаткового навантаження.
Аргіліти, пісковики (найміцніші ґрунти, що піддаються цьому виду буріння) буряться долотами з твердосплавними різцями.
Буріння свердловин по в'язких глини часто ускладнюється сальникоутворенням. Так називають налипання глинистих частинок на бурі та шнеках. В результаті, збільшується тертя інструменту об стінки свердловини, порушується нормальне транспортування вибуреного ґрунту. Щоб упоратися з таким ускладненням під час буріння:
гранично знижують швидкість буріння свердловини (подають інструмент зі швидкістю близько 10 см/хв);
походжають бурильну колону;
додають у свердловину воду;
періодично роблять повний підйом інструменту на поверхню для очищення від глини, що налипла (через кожні півтора-два метри поглиблення).

Безкернове випробування свердловин під час шнекового буріння
Бувають випадки, коли виникає необхідність вести геологічне опис ґрунтів у процесі безкернового буріння шнекового свердловин. Т. е. зразки порід для опису доводиться відбирати зі шнекової спіралі. Щоб запобігти перемішуванню ґрунтів з різних геологічних шарів і мати можливість точно визначати глибину, з якої піднялася гірська порода, користуються такими прийомами:

Поглиблення свердловини ведеться невеликими інтервалами, поновлюючись щоразу після повного винесення зруйнованого ґрунту з попереднього інтервалу.
Зменшують частоту обертання інструменту та зрівнюють швидкість його подачі на забій зі швидкістю підйому ґрунту по шнековій колоні. Цим домагаються того, що винесення породи на поверхню землі не відбувається. Проби з реборди відбирають під час періодичного підйому колони.
Незважаючи на те, що таким чином можна вести геологічне опис свердловини, все ж для відповідальних інженерно-геологічних випробувань рекомендується використовувати пристосування, що дозволяють забезпечити відбір керна.