Hvis et landsted ikke kan tilsluttes den centrale vandforsyning, skal du organisere et autonomt system. De fleste ejere foretrækker at arrangere den på baggrund af brønden, i hvilken udviklingen af hvilke forskellige metoder anvendes. Vi vil overveje roterende brøndboring - en meget lovende, men indtil videre lidt kendt mulighed.
I vores artikel beskrives vanskelighederne med rotorteknologi og de anvendte værktøjer detaljeret. Fordelene og ulemperne ved denne teknik undersøges, og metoder til dens implementering i praksis præsenteres. Vores råd vil være nyttige for de forsigtige ejere af private grunde, der ønsker at overvåge borernes arbejde.
Definition af rotationsboring
Til at begynde med vil vi analysere, hvad roterende boring af brønde handler om, og hvad er dens alternativer? Boring af snegle anerkendes stadig som en af de mest almindelige måder at trække vand på.
Imidlertid tillader skrueteknologi ikke, at en stenet bundgrund kan passere. Den skruebor, der bruges til skrueboring, er ikke i stand til at ødelægge kalksten. Men det sker ofte, at du er nødt til at bore i det, fordi de overliggende lag er ikke stabile og tilstrækkelige til driftsstrømningshastighed.
Kern- og skrueboringsteknologi giver ikke mulighed for at passere klippeformationer. I tilfælde af installation af en brønd på kalksten er det mere effektivt og økonomisk at bruge den roterende metode til boring
Derfor begyndte rotationsteknologi, der tidligere kun blev brugt i minesektoren, at blive introduceret i omfanget af opførelsen af private vandindvindingsanlæg. Dets arbejdselement er lidt placeret i brøndens nederste hul. Ved hjælp af en mejsel ødelægges sammenhængende og usammenhængende jord, klippebjælket klippe.
Udgravningen af den ødelagte klippe udføres ved hjælp af en væske, der tilføres ansigtet gennem arbejdssøjlen eller det ringformede rum. Dette er 2 forskellige boremetoder, som hver vil blive drøftet detaljeret nedenfor.
Diameteren af biten overstiger diameteren af arbejdssøjlen, som tillader:
- reducere energiomkostningerne til hele boreprocessen (kraften her bruges kun direkte på at dreje med kraften i biten i ansigtet, og friktionstabene for arbejdsstrengen mod borehullets væg minimeres)
- beskytte de fleste af elementerne i arbejdsstrengen mod skader såvel som væggen i den borede brønd mod ødelæggelse
- skab borehuller med imponerende diameter (for eksempel op til 70 cm) i ekstremt imponerende dybder.
På denne måde akviferer med en dybde på 300 meter eller mere, dvs. Borindtag til levering af vand til sommerhuse og landsbyer.
Så definitionen: drejeboring er en sådan måde at udvikle en brønd, hvor kraften på biten i fladet overføres fra den roterende rotator gennem arbejdsstrengen. Det samles fra stænger - smalle stålrør, der er forbundet til hinanden ved at ændre dybder i jorden.
Men til at rydde mines bagagerum og slagtes fra slammet, anvendes det vand, der tilføres under tryk. Takket være denne beslutning er det ikke nødvendigt at adskille og samle borestrengen til kerneekstraktion som ved kerneboring.
Væsken, der indsprøjtes i produktionen, løser øjeblikkeligt to vigtige opgaver: det frigør vejen for boret til at udføre yderligere arbejde og skyller den nødvendige brønd til at forberede vandindtaget til drift.
Fordelene ved Rotary Technology
Hvad er fordelene ved rotationsboring i forhold til mulige alternativer? Der er flere af dem.
for det førsteVed hjælp af en roterende bit er det muligt at oprette brønde med stor diameter, der fuldt ud kan tilfredsstille vandbehovet i flere husstande på én gang.
Det er ingen hemmelighed, at boring ikke er en dyr proces: det kræver specialudstyr, og erfarne borere skal kontrollere og styre processen. Når alt kommer til alt, er boreaktiviteter licenseret. Derfor dets høje pris.
På grund af dens form og design kan en drejelig borekrone danne brønde med en meget større diameter end skruebor og et kernerør
Det er en omkostningseffektiv satsning at kombinere flere husstande på én gang for at finansiere en fælles brønd til tilstødende steder. Men dette kræver en betydelig debitering. I de fleste tilfælde kan akvifere af kvartære sedimenter (sand) ikke give dem.
For kollektiv drift skal vandindtaget naturligvis sættes på kalksten. Grundvand, der udvindes derfra, er kendetegnet ved større vandmobilitet og renhed. Mængden af nedbør har ikke den mindste effekt på strømmen af brønde til kalksten. Hvad kan man ikke sige om brøndene i sandet.
For det andetoverbevise relativt små energiomkostninger. Arbejdselementet til rotationsboring er en mejsel. Men i modsætning til snegle- og kerneboring interagerer boreværktøjet ikke med borevæggens vægge
Det vil sige, at kun en bit, hvis højde er ubetydelig i forhold til højden af hele borestrengen, er i direkte kontakt med jorden. Som et resultat er denne metode til dannelse af brønde den hurtigste - op til 1000 lineære meter om måneden!
For det tredje, tiltrækkes kollektive kunder af dybden af boring. Kun rotationsmetoden kan bruges til at bore en brønd begravet i primære metamorfe og stødende klipper, fra hvilke revner vand kan pumpes, hvis sammensætning er bedst egnet til drikkeformål.
Oftest udvindes kun industrielt vand fra indtag med en dybde på mindre end 30 m. Dens sammensætning er påvirket af nærliggende vandmasser, floder affaldet med affald, nedbør og bare tekniske væsker spildt på jorden. Skruen og kernerøret hjælper med kun at få et sådant indtag.
Hele sættet af boreudstyr monteres let på en enkelt medium-duty bilplatform. Dette gør den roterende boreproces langt mere teknologisk avanceret og derfor billigere.
Derudover giver rotationsboring dig mulighed for at gennemgå udvikling til fuld dybde uden at skifte til en anden metode til boring. Når man f.eks. Udvikler en brønd med en skrue, hvis det er nødvendigt at bore en sten, skifter de til en chok-reb-teknik.
Til dette fjernes en skrueskal fra tønden, og bitten kastes til ansigtet, indtil en sten er brudt. Derefter ryddes ansigtet med en redder. Det bruges, hvis det er nødvendigt at hæve vandmættet sand til overfladen, som ikke er kornet i kernerøret.
Praksis viser, at brønde, der er boret efter rotationsmetoden, har en længere levetid. Teknologisk skyldes dette, at ringformningen efter installationen af foringsrørstrengen, der danner borehulsvæggene, styrkes yderligere.
Veludstyr
Først installeres en lodret konsol på overfladen over brønden til yderligere fastgørelse af arbejdsstrengens lodrette led. Det første led på denne boreaksel er udstyret med et arbejdselement - en smule, der kan have et andet format, afhængigt af klippeklassen til borbarhed.
Naturligvis bruges mere kompakt udstyr til boring af akviferer, og dannelsen af et udpeget tårn er normalt ikke påkrævet
Bor værktøjssæt
Ved uddybning af det første led monteres lyset, det næste, kaldet stangen, og så videre. Længden på hver sådan rørblok kan variere fra 20 til 50 m. For at forenkle dannelsen af arbejdssøjlen er hver stang udstyret med en konisk gevind med en lås.
Som et resultat dannes en bor, der består af:
- arbejder bit;
- blybjælke;
- søjler med almindelige stænger forbundet med koblinger.
Holdingen af arbejdssøjlen udføres ved hjælp af drejelister, hvis rotation udføres af rotoren. Afhængigt af hvor dybt det skal bore, og også hvilke fysiske og mekaniske egenskaber jorden bruger, anvendes standard- eller vægtede stænger til at danne det førende led.
Drivstangen er som regel et vægtet rør, fordi det har en vigtig teknologisk mission. Gennem det kommer en skylleopløsning ind i ansigtet til biten, hvis opgave er at vaske den knuste klippe ud. Og dette stiller på sin side krav til koblingsfuger, hvis opgave er at tætne samlinger mellem led.
Glem ikke, at væsketrykket direkte afhænger af højden på den dannede søjle (og ikke afhænger af rørets tværsnit). Selv hvis vand bruges som vaskeopløsning, øges trykket hver 10 meter med 1 atmosfære.
Til sammenligning er det værd at give et eksempel. Arbejdstrykket i husholdningsrørledningsnettet i huset er 10 atmosfærer, og de mest holdbare rør er designet til et tryk på 20 atmosfærer.
Kun hvis husholdningssystemer er stationære og ikke bevæger sig, er trykket lig med vægten af borestrengen på drivstangen. Men hun er stadig nødt til at overføre drejningsmoment og kraft til biten.
Koblinger er de vigtigste elementer i stangen, fordi det er dem, der tegner sig for vægten af hele den nedre del af den tilstødende stang, såvel som belastningen fra dynamiske vibrationer og rotationsbevægelse, som motoren bibringer
Følgende krav stilles til koblinger som konstruktionselementer i en borestreng, de er:
- skal sikre, at stængernes tilslutning er tæt og modstå væsketryk op til 100 atmosfærer (til fjernelse af bunden af trykstrømmen);
- skal være modstandsdygtig over for slid, for ikke at blive ubrugelig, når man gnider mod brøndens vægge;
- skal være i stand til at overføre drejningsmoment fra toppen af arbejdssøjlen til bunden og endelig til biten.
Det er bydende nødvendigt, at koblingerne har den rette udførelse. Hvis mindst en af dem ikke kan modstå belastningen, og arbejdsstrengen er brudt, vil det være ekstremt vanskeligt at få sin nedre del sammen med biten. Med hensyn til kapitaludgifter er det undertiden lettere at bore en ny brønd i nærheden end at få en løsrevet blystang.
Vandforbrug under boring
Væsken, der tilføres ansigtet, er normalt almindeligt vand. Nogle gange, for at stabilisere stammen, der passerer gennem løse usammenhængende klipper (sand, grus, grus og småstenaflejringer), føres en opløsning med boretilsætningsstoffer ind i brønden. Dette er nødvendigt, fordi foringsrøret ikke er placeret i de første trin til gennemtrængning.
Vand går ind i produktionen enten under tryk inde i drivstangen (og pumpes derpå ud gennem ringrøret) eller ved tyngdekraft ned gennem ringrøret, og fjernelse foregår allerede gennem arbejdssøjlen med en sugepumpe.
Dette er 2 forskellige roterende boreteknologier, hvis funktioner vil blive drøftet nedenfor.
Rotationsboring er kendetegnet ved den højeste udviklingshastighed for en vandbrønd. På samme tid som boringen skylles tønden, og udviklingen er klar til kommende operation
Uanset hvilken metode der anvendes, skal væsken, der bruges til boring overalt, imidlertid rengøres (til yderligere brug).
For at gøre dette skal du bruge følgende udstyr:
- Opbevaringsstald til borevæske. (Hvis du planlægger at bore en lav brønd - inden for et par dusin kan arrangeres direkte i jorden, og almindeligt vand bruges som skyllevæske). Låven fungerer som et batteri til skylning af væske.
- Vibrosieve. Skylleopløsningen, løftet fra brønden, bærer partikler af knust sten, der skal fjernes. Den mest effektive måde er en mekanisk ved hjælp af vibrerende skærme.
- Sedimentation tank. Efter fjernelse af store stenpartikler kommer væsken ind i sumpen for at slippe af med suspenderede partikler, der udfældes. Når man bruger vand som vaskevæske, bygges en sump undertiden også direkte i jorden. Derudover bruges en hydrocyklon til at adskille flydende stoffer og til at adskille slam.
- Mudderpumpe. Det er han, der leverer cirkulationen af vaskeopløsningen.
- Tagrendesystem. De er nødvendige for bevægelse af vand fra dannelsesstedet af miner til stedet for dets rensning.
I alt er følgende mekanismer og udstyr nødvendige for at udvikle en brønd ved hjælp af roterende teknologi:
- Tårn eller konsol til samling af borestrengen fra stængerne og adskillelse efter afslutningen af boringen samt et tacklingssystem.
- motortilvejebringelse af rotation af en rotor.
- Flydende udstyr. Mekanismer og anordninger til cirkulation af vaskevæske og rengøring af den (pumpe; vibrationsskærm; sumpe og / eller hydrocyklon; stald til opbevaring af vaskevæske; rør og tagrensesystem).
Ved roterende boring af lavvandede brønde er hele det anførte udstyr udstyr meget kompakt (for eksempel foldes konsolarmen). Dette gør det nemt at placere boreudstyr på ethvert sted, der er praktisk til boreoperationer og efterfølgende betjening.
To rotationsboremuligheder
Afhængig af metoden til tilførsel af skyllevæske til ansigtet er der 2 typer roterende boreteknologi:
- direkte foder;
- med omvendt foder.
Det skal bemærkes, at den væske, der tilføres ansigtet, ikke kun er beregnet til skylning og fjernelse af knust sten. Det afkøler også biten, som er meget varm fra friktion. I tilfælde af direkte fluidforsyning skaber pumpen sit overtryk.
Vand trænger ind i ansigtet gennem de teknologiske huller i biten, "opsamler" den knuste klippe og strømmer derefter ved hjælp af tyngdekraften gennem brønden (det vil sige gennem ringrommet med hensyn til den førende stang) til overfladen, hvor det kommer ind i rengøringskomplekset (vibrerende skærm, hydrocyklon).
Skylning kan være direkte eller omvendt, som de kvalitative egenskaber på det anvendte udstyr afhænger af, men kredsløbsdiagrammet er gyldigt for begge typer teknologi
Den omvendte fødeteknologi indebærer, at skyllevæsken strømmer til bunden af tyngdekraften, der falder gennem brønden, men tilbage til overfladen strømmer opløsningen med knust materiale gennem blystangsrøret. Mudderpumpen skaber i dette tilfælde negativt tryk i den.
På trods af den tilsyneladende enkelhed med begge teknologier er der langt flere nuancer end det ser ud ved første øjekast. Derfor synes det passende at dvæle ved hver af disse boreteknologier mere detaljeret.
Direkte skylningsboring
Denne teknologi kaldes undertiden "direkte vandløb." Det tilrådes at bruge det i sand, grus og grusbundet jord. Det bruges også, hvis dybden af akviferen ikke overstiger 30 m. Det er her, der tilsættes tilsætningsstoffer til væsken, der øger dens densitet og bagagerumets stabilitet.
Rotationsboring er kendetegnet ved en gradvis reduktion i diameteren af det brønd, der bores. Med andre ord, først bores den største diameter af brønden, derefter er den indkapslet af røret, og det ringformede mellemrum mellem rørets ydre overflade og brøndens væg fyldes med cementmørtel gennem de teknologiske huller.
Yderligere boring fortsætter med en mindre mejsel. Derefter igen foringsrør, og den nye sektion har en endnu mindre diameter osv. Jo mindre ofte du har brug for at blive "distraheret" ved at cementere brønden, jo større er boreproduktiviteten, hvilket i sidste ende omsætter til de samlede omkostninger ved processen og brønden som helhed.
Derudover fører for hyppigt foringsrør til det faktum, at den effektive diameter af brønden (diameteren, der åbner akviferen) reduceres kraftigt. Så "direkte vandløb" er kendetegnet ved det faktum, at brønden med denne metode til dens dannelse ikke kan hylles op til 100 meter.
Skyllevæskets hovedtryk skabes af pumpen inde i blystangen, og ringrulet fyldt med knuste stenelementer ved hjælp af tyngdekraft fylder ringrommet uden at ødelægge borehulsvæggen med overskydende tryk.
Boreskema med direkte skyllevæsketilførsel. Dets underkastelse til ansigtet udføres gennem røret på den førende stang, og den stiger op til overfladen ved hjælp af tyngdekraften
Imidlertid har denne metode til boring sine ulemper. Især fører et for langt åbent område til, at fint spredte lerpartikler kommer ind i akvifrene, hvilket kan reducere og bremse strømmen af vand ind i udgangen fra akviferen markant.
Disse partikler spiller her rollen som ejendommelige propper af porer og mikrokanaler i den klippe, gennem hvilken vand siver gennem. Derfor er indkapslingsproceduren, der udføres under boreprocessen, nødvendig for at opretholde den fremtidige produktivitet af brønden som helhed.
Flushing Reverse Boring
Med denne metode til styring af væskestrømmen tømmes tønden og bunden bedst. Pumpen skubber ikke væsken ned i bunden, men tværtimod suger den tilbage, og dette fører til det faktum, at dannelsen af brønden med en mejsel stiger med en størrelsesorden og mange gange mere sammenlignet med direkte skylning.
Selve brønden er ikke forurenet af lerindeslutninger med en strøm af strømmende vaskevæske. Når alt kommer til alt suger pumpen op alt, hvad der kan indeholde i den. Der er forresten ikke længere nogen praktisk mening i yderligere tilsætningsstoffer, så rent vand bruges som den samme vaskevæske.
Backwash-skema til rotationsboring. Foderet er ved hjælp af tyngdekraft gennem ringrommet, og tilbage slammet trækkes af pumpen gennem drivstangens rør
Så for at opsummere fordelene ved at bore med en omvendt strøm:
- borehastighed øges (sammenlignet med direkte vandløb) op til 15 gange;
- akviferen er ikke tilstoppet med lerpartikler og siltige sandkorn fra lavere, stadig uforløbne niveauer af brønden;
- på grund af den høje kvalitet åbning af akviferen, behøver brønden ikke at være yderligere klar til drift, kan du straks installere et internt hus med et filter og begynde at pumpe ud med en pumpe;
- simpelt (og derfor billigt) vand bruges som arbejdsvæske.
Imidlertid har denne metode en betydelig ulempe. Det kræver involvering af dyre udstyr, hvilket i sidste ende fører til en betydelig stigning i omkostningerne til hele boreprocessen som helhed.
Derfor udføres boring med et "omvendt vandløb" kun i de tilfælde, hvor brønden er designet til drift af flere husstande på én gang. Men i tilfælde af, at brønden er designet til individuel drift, er det meget mere rimeligt at bruge roterende boreteknologi med en direkte vandstrøm.
Video nr. 1. Visuel demonstration af den roterende boreproces i trin:
Video nr. 2.Analyse af roterende teknologi og principper for brøndarrangement:
Video nr. 3. Vandcirkulation under roterende boring:
Situationen med tilstedeværelsen og dybden af akviferer kan være meget forskellig fra sted til sted (men et eller andet sted er der overhovedet ingen, som på øen Madeira).
Når man designer en brønd og vælger den optimale metode til rotationsboring, bør man bruge eksisterende kort over påviste akviferer. Dette sparer dig betydelig tid og penge.
Fortæl os om din oplevelse med at udvikle en brønd ved hjælp af roterende teknologi. Del de teknologiske nuancer, der er nyttige for besøgende. Efterlad venligst kommentarer i blokformularen nedenfor, send et foto og still spørgsmål om artiklens emne.