Призначення бурових робіт

Що таке свердловина? Цілі буріння свердловин в Україні

Основним методом сучасної геології, за допомогою якого вдається отримувати найбільш повну і точну фактичну інформацію про підземному будову земної кори, служить буріння свердловин. Крім геологічної розвідки, існує ще досить багато завдань, в процесі вирішення яких також потрібне проведення бурових робіт. Свердловина - це один з видів гірничо-геологічних виробок, який представляє собою циліндричну виїмку з глибиною, багаторазово перевищує площу її поперечного перерізу. Орієнтація свердловини - найчастіше, вертикальна. Але бувають і ситуації, коли проводиться буріння з нахилом, буріння в горизонтальному напрямку, а також буріння із змінним по глибині профілем свердловини.

Виходячи з основного цільового призначення буріння свердловин, свердловини поділяються на кілька видів.

1. Геологорозвідувальні свердловини. Служать для виявлення і випробування родовищ корисних копалин (підземних скупчень корисних для людства речовин, що утворилися в результаті геологічних процесів). Сучасні технології буріння дозволяють проводити розвідувальне буріння свердловин до глибин близько десяти кілометрів.
2. Експлуатаційні свердловини. Експлуатаційне буріння і будівництво свердловин дозволяє налагодити процес регулярного вилучення корисної копалини з надр Землі. За допомогою свердловин зручно добувати газоподібні і рідкі копалини. Однією з різновидів експлуатаційних свердловин є водозабірні свердловини. В Україні буріння свердловин з метою облаштування індивідуальних водозаборів питної або технічної води ведеться практично повсюдно, і обсяги такого буріння з року в рік продовжують залишатися великими.
3. Свердловини технологічного та допоміжного призначення (нагнітальні, дренажні, наглядові і т. П.). Використовуються в різних сферах господарювання для забезпечення підтримки основного виробничого процесу, безаварійної експлуатації споруд, інженерного захисту територій.
4. Інженерно-геологічні свердловини. Виконується буріння інженерних свердловин на етапі проектування будівельної або іншої інженерної діяльності. Їх цільове призначення - ознайомлення з геологічною будовою виділеного під неї ділянки, встановлення глибини залягання ґрунтових вод, взяття проб ґрунту і води, проведення дослідних досліджень. Інженерно-геологічне буріння ведеться в Україні повсюдно і є найбільш поширеним видом бурових робіт.

Протягом історії технологічного розвитку методів буріння було винайдено багато його способів. В даний час, з урахуванням завдань і місцевих умов, буріння свердловин може здійснюватися:

• Колонковим способом. При такому способі буріння свердловин здійснюється буром в формі кільця з різцями. Руйнування гірських порід на вибої свердловини шляхом обертання, під навантаженням, інструменту такої форми призводить до поглиблення свердловини, залишаючи незачепленою її центральну частину, яка називається керном. Видалений з свердловини і не зруйнований при цьому керн є джерело цінної інформації про геологічну будову пробуреної товщі. Буріння колонковим буром зазвичай проводиться з одночасним промиванням вибою свердловини водою або спеціальним буровим розчином. Для кращого збереження керна, при невеликих глибинах і коротких рейсових інтервалах, буріння колонкових свердловин може вестися і без промивки.
• Способом обертального долотного буріння. Поглиблення свердловини ведеться суцільним забоєм. Застосовується для буріння експлуатаційних свердловин в раніше розвіданих геологічних умовах. Саме таким способом здійснюється часто рекламовані буріння водозабірних свердловин під ключ, якщо цільової водоносний горизонт залягає на середніх і великих глибинах, серед щільних порід.
• Шнековим способом. Ще один спосіб обертального буріння свердловин, коли вибуреного гірська порода піднімається від забою до гирла свердловини за допомогою шнека (гвинтоподібної стрічки). Дуже ефективний спосіб буріння по м'яким і пухким ґрунтам.
• Ударно-канатним способом. Свердловини буряться методом скидання на забій полого породоруйнуючого бурового снаряду (склянки), підвішеного на канаті або тросу. Даний спосіб успішно застосовується для буріння інженерно-геологічних свердловин в глинистих і суглинних грунтах.
• Гідроударним способом. Комбіноване (обертально-ударне) буріння, в якому використовується гідроударний механізм. Застосовується для буріння свердловин в скельних породах високої міцності.
• Пневмоударним способом. Робочий бурової механізм (пневмоударник) - пристосування, відповідне, за принципом дії, відбійних молотків - наводиться в дію повітрям, який подається під високим тиском по трубі або пневматичної шлангу.
• Вібраційним способом. Застосовують вібраційні бурові установки при бурінні свердловин в водонасичених геологічних розрізах, складених з осадових ґрунтів.

Механічне та ручне буріння свердловин

Бурові роботи можуть проводитися як механічними буровими установками, що приводяться в рух електричними або паливними двигунами, так і ручним методом. Зазвичай свердловини буряться одним з механічних способів, а буріння свердловин ручним буром практикується лише на недоступних для бурової техніки ділянках:

1. круті схили;
2. заболочена територія;
3. підвальні приміщення будинків;
4. гірничі виробки (шахти, штольні, шурфи);
5. крижаний покрив водного об'єкта.

Протягом останніх десятиліть ручне буріння застосовується все рідше і рідше, в зв'язку з триваючою мініатюризацією малогабаритних мобільних бурових агрегатів.