Vamzdžių gręžimo metodai ir jo parinkimas

Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie gręžimo metodus ir jų parinkimą.

Vamzdžių gręžimo metodai:

1. Perkusijos gręžimo metodas:

Šis metodas tinka minkštosioms ir skilusioms uolienoms. Grynai dirvožemio formavimuose šis metodas yra labai aukštas. Šis metodas apima podirvio medžiagos plyšimą ir susmulkinimą pakartotinių pūtimų serijomis su pjaustytuvu iš kietojo metalo. Dulkintos medžiagos sumaišomos su vandeniu ir pašalinamos. Kartais šis metodas vadinamas kabelinio įrankio metodu. Gręžimas gali būti atliekamas rankiniu būdu arba mechaniškai. Didelio, kaip 30 cm skersmens ir daugiau kaip 200–300 m gylio gręžiniai gali būti labai patogiai išgręžti, atitinkantys įprastą reikalavimą.

Smūgiai duodami stūmokliu. Stūmoklį sudaro tuščiaviduris metalinis vamzdis. Pjoviklis yra pritvirtintas prie apatinio stūmoklio galo kniedijimo arba suvirinimo būdu. Stūmoklio apačioje taip pat yra pagamintas iš plieno pagamintas rutulinis vožtuvas. Vožtuvas yra toks, kad leidžia į purkštą patekti į miltelius susmulkintą dirvožemio medžiagą.

Kai srutos patenka į stūmoklį, vožtuvas užsidaro ir srutos netenka. Taigi vožtuvas veikia tik vienu būdu. Kartais stūmokliu gali būti įrengtas sklendės vožtuvas. Teikiamas tikslas yra toks pats, kaip ir rutulinis vožtuvas. 18.4 pav. Pavaizduotas sklendės vožtuvas. Taigi stūmoklis atlieka dumblo ir bailerio funkciją.

Stūmoklį galima nuleisti ir pakelti dviem būdais:

i. Pagal virvių sistemą ir

ii. Pagal strypų sistemą.

Virvės sistemoje viršutinis stūmoklio galas yra pritvirtintas prie virvės. Virvė eina per skriemulį. Stūmoklis pakeliamas ir staiga atleidžiamas, kad sukeltų smūgį. Strypų sistema iš esmės panaši į virvių sistemą. Tik skirtumai yra strypas, pakeičiantis lyną, todėl taip pat keičiama strypo valdymo mašina. Strypų sistemos trūkumas yra tai, kad laikas švaistomas strypų ilgio didinimui arba mažinimui. Strypų ilgis gali būti padidintas arba sumažintas varžtais arba atsukant mažus strypų ilgius.

Tikrasis gręžimo būdas rankiniu mušamojo metodu yra toks, kaip aprašyta toliau:

Vietoje, kur vamzdžio šulinys turi būti nuleistas, iškastas duobė. Į duobę įterpiamas apvalkalo vamzdis su pjaustytuvu. Į korpuso vamzdį pritvirtinama platforma. Platforma pakraunama naudojant vietinę medžiagą, užpildytą džiuto maišeliais.

Virš korpuso vamzdžio pastatomas trikojis ir prie jo pritvirtinamas skriemulys. Per skriemulį teka lynas. Vienas virvės galas yra pritvirtintas prie stūmoklio. Stūmoklio skersmuo yra šiek tiek mažesnis nei korpuso vamzdis (pasakyti 6 cm). 18.5 pav.

Prieš pradedant faktinį nuobodu, į angą pilamas vanduo. Kai stūmoklis kiekvieną kartą nuleidžia smūgį, jis patenka į stūmoklį. Pūslės kartojasi tol, kol stūmoklis yra pilnas srutų. Po to stūmoklis ištraukiamas ir srutos pašalinamos sukant stūmoklį aukštyn kojom. Stūmoklis vėl nuleidžiamas ir procesas kartojamas. Taigi, korpuso vamzdis krinta. Kai korpuso vamzdžio ilgis yra pakankamai žemas už žemės paviršiaus, pirmojo vamzdžio viršuje gali būti pritvirtintas papildomas vamzdis. Siekiant padidinti darbo greitį, naudojamas mašinos smūgis.

Išeinanti medžiaga yra kruopščiai tikrinama ir parengiamas įrašas, vadinamas medienos ruoša. Iš gręžinių nuosėdų galima tinkamai apskaičiuoti vandeningųjų sluoksnių padėtį. Kai vamzdžio šulinio vamzdžio vamzdis pasiekia iš anksto nustatytą gylį, platforma pašalinama ir vamzdyje su filtrais nustatytu lygiu vandeningųjų sluoksnių yra sumažinamas skylė. Nuleidę jį iki reikiamo gylio, filtravimo vamzdis yra užfiksuotas. Jis suteikia paramą ir neleidžia jam patekti į skylės apačią. Tada pradeda apkloti. Pradžioje atliekamas apytiksliai 60 cm apvalkalo ilgis. Tada vamzdžio korpusas lėtai pašalinamas 30 cm.

Vėliau daroma 30 cm apvalkalo, o vamzdžių korpusas vėl pakeliamas apie 30 cm. Taigi dengimas ir vamzdžių išėmimas atliekamas lėtai, iš eilės, o mažuose liftuose - apie 30 cm, kol ištraukiamas visas vamzdžių korpusas. Medžiagos, reikalingos 30 cm ilgio dengimui, kiekį galima tiksliai apskaičiuoti. Jis natūraliai priklausys nuo žvyro pakuotės storio. Paprastai žvyro pakuotės storis svyruoja nuo 7, 5 iki 25 cm. Žvyro pakuotės storis turi būti toks, kad netrukdytų net geriausių dalelių judėti.

Mašinos perkusijos arba kabelių įrankio metodas:

Vamzdžių gręžimui naudojama mašina vadinama gręžimo įrenginiu. Kabelių įrankių metodas yra montuojamas ant sunkvežimių, atsižvelgiant į judumą, jį sudaro stiebas, daugiašakis keltuvas, pėsčiųjų sijos ir variklis. 18.6 pav. Pavaizduota surinkimas. Įrankių eilėje yra gręžimo, gręžimo stiebo, gręžimo stiklainiai, kurie naudojami kaip jungiamieji ryšiai, ir virvės lizdas gręžimo linijai sujungti. 18.7 pav. Parodyti gręžimo įrankio komponentai. Bendras įrankio svoris svyruoja nuo 100 iki 2000 kg. kadangi skirtingų rūšių uoloms reikia įvairių tipų bitų. Gręžimo ilgis svyruoja nuo 1 iki 3 m, o sėjamoji - nuo 2 iki 10 m ilgio.

Iš esmės operacija yra panaši į rankinį metodą. Kabelių įrankių juosta veikia kaip smulkintuvas gręžimui konsoliduotuose uoluose. Gręžimas atliekamas pakartotinai išpjaunant gręžimo įrankį, kuris per vieną minutę sukelia apie 40–60 smūgių. Gręžimo linija pasukama taip, kad būtų išgręžta apvali skylė. Kaip ir rankiniame metode, vanduo į gręžinį pridedamas, kad susidarytų srutos, jei tas pats nėra požeminio grunto formavime. Po to, kai skylė yra išgręžta nuo 1, 25 iki 1, 5 m, gręžimo įrankis pašalinamas ir srutos pašalinamos iš skylės smėlio siurbliu arba baileriu.

Baileris turi vieno krypties vožtuvą, kuris leidžia suspensiją patekti į bailerį, bet neleidžia pabėgti. Užpildžius bailerį, jis pakeliamas ir ištuštinamas paviršiuje. Bailerio ilgis taip pat svyruoja nuo 3 iki 12 m. Nekonsoliduotose formose šulinėlio korpusas yra įdėtas ir tuo pačiu metu nuskandinamas iki pilno gylio, kad būtų išvengta medžiagos įstrigimo. Gręžimo greitis priklauso nuo požeminio dirvožemio formavimo, su kuriuo susidūrė, šulinio diametras ir iš esmės skylės gylis. Kietose kristalinėse uolienose gręžimo greitis gali būti 2–3 m per dieną.

Gręžimo greitis laisvai tekančiuose smulkiuose smėlio formavimuose yra vienodai mažas, nes jis užpildo skylę, kai tik medžiaga bus išgelbėta. Kad patikrintumėte smėlio tekėjimą, skylę galima laikyti pripildytu vandeniu. Gręžimas nekonsoliduotu formavimu su rupliais yra gana sunkus, nes riedulys ne tik nukreipia angą, bet ir sunkiai gręžimo ir neleidžia gręžti šulinio. Minkštose formose, tokiose kaip smėlio akmuo ar smėlio molis, gręžimo greitis gali būti 20–30 m per dieną. Skylė yra atidžiai užregistruota, kad būtų galima nustatyti įvairių tipų susidūrimų padėtį.

2. Rotacinis gręžimo metodas:

Hidraulinis gręžimo metodas:

Šis metodas paprastai vadinamas rotaciniu gręžimo metodu. Šis metodas gali būti sėkmingai naudojamas uolienoms ir nekonsoliduotam formavimui. Todėl metodas naudojamas vandens gręžiniams ir naftos gręžimui. Naftos gręžiniai paprastai yra labai gilūs ir šis metodas tinka jiems, nes skirtingai nei kiti metodai, gręžimo greitis nepriklauso nuo skylės gylio.

Šiuo metodu gręžimas atliekamas pasukant bitus, pritvirtintus prie apatinio plieno vamzdžio galo. Plieninis vamzdis yra pritvirtintas prie plieninio strypo kvadratinės dalies, vadinamos kelly. Kelly telpa į besisukantį stalą paviršiuje. Sukamąjį stalą sukasi galia. Milteliniai uolienai ir kirtimai pašalinami nuolat cirkuliuojant gręžimo skystį.

Hidraulinis gręžimo įrenginys susideda iš trinkelės arba stiebo, besisukančio stalo, siurblio, skirto gręžimo purvo, keltuvo ir variklio įpurškimui. Gręžimo vamzdžiai yra besiūliai plieniniai vamzdžiai, paprastai prieinami 6 m ilgio. Vamzdžių išorinis skersmuo yra nuo 6 iki 12 cm.

Paprastai naudojamas tinkamas vamzdžio dydis, nes šulinių gręžimui reikalingas didelis kiekis gręžimo skysčio. Gręžimo bitai, pritvirtinti prie apatinio gręžimo vamzdžio galo, turi trumpus purkštukus, nukreipiančius gręžimo skysčio purkštukus į gręžimo ašmenų paviršius. 18.8 pav. Pavaizduota rotacinio gręžimo metodo schema.

Sukamasis stalas, kuriame kelly tinka, sukasi gręžtuvą. Gręžimo pjūvis pjauna per formą, o kai skylė gilina gręžimo strypą, jis nusileidžia. Šiame etape kelly yra atlaisvintas ir ištraukiamas, kad prijungtų naują vamzdžio ilgį. Gręžimo skysčio arba bentonito (molio) srutos persiurbiamos per gręžimo vamzdį ir išpurškiamos ant purkštukų. Tada purvas pakyla į paviršių per žiedinę erdvę tarp gręžimo vamzdžio ir gręžinio, o su juo pašalina uolienų fragmentus ir auginius.

Gręžimo skystis atlieka šias funkcijas:

(i) Jis palaiko kiaurymės sieneles ir neleidžia susidoroti.

(ii) Jis pašalina kiaurymes iš skylės.

iii) Ji tikrina gruntinio vandens įtekėjimą į gręžinį, kol vyksta gręžimas.

(iv) Jis atvėsina bitą ir sutepia gręžimo stiebą.

(v) Jis neleidžia augalams nusėsti ant gręžinio dugno.

(vi) Jis sušvelnina požeminę formą ir pagreitina gręžimą.

Kadangi yra tikimybė, kad gręžimo purvas gali užsandarinti žemo slėgio vandens guolius, būtina kontroliuoti purvo kiekį vandenyje. Kai gręžimo skystis patenka į paviršių, jis paimamas į nusėdimo duobę, kur nusileidžia roko fragmentai. Išvalytas skystis perleidžiamas per skylę.

Kadangi nuobodus progresas įvyko išsamus požeminių formacijų registravimas. Po šulinio gręžimo į reikiamą gylį nuleidžiamas šulinėlio vamzdis su filtru ir nustatytų dydžių aklųjų ilgių. Kadangi šerdies sienelės yra padengtos koloidiniu bentonito mišiniu, būtina išplauti sienas.

Jis vadinamas nuplaukimu. Gręžimo gręžimo vamzdžio su gręžimo vamzdžiu, pritvirtinto virš gręžimo vamzdžio, vėl įkišamas. Siurblys verčia kalgoną (natrio heksa-meta-fosfatą) turintį vandenį žemyn į gręžimo vamzdį.

Vanduo sklinda per filtrus ir kalgonas išsklaido molio koloidus, nusodintus ant sienų. Siekiant padidinti nuplaunamojo plovimo efektyvumą, gręžimo vamzdis yra pakeltas aukštyn ir žemyn, kad sukurtų didėjančius veiksmus. Šiuo metodu gręžimo greitis priklauso nuo pasiskirstymo požeminio paviršiaus rūšies ir naudojamo įrenginio tipo. Priešingai nei kabelių įrankių metodas, gręžimo greitis hidrauliniu rotaciniu būdu nepriklauso nuo skylės gylio.

Gręžimo tempas konsoliduotose uolienose gali kisti nuo 10 iki 15 m per dieną, o nesudėtingose ​​formacijose jis gali siekti nuo 100 iki 150 m per dieną.

Pagrindiniai hidraulinio sukimosi metodo privalumai yra šie:

i) Gręžimas gali vykti nuolat.

ii) Gręžimo lygis yra gana didelis.

iii) korpuso vamzdis nereikalingas. Dumblas sudaro molio pamušalą ant šerdies sienelės ir užkerta kelią įdubimui.

(iv) Kai skylė pasireiškia nesėkminga, ji gali būti atsisakyta, nes pašalinama korpuso vamzdis ir tt.

Grįžtamieji gręžimo metodai:

Šis metodas vadinamas atvirkštiniu rotaciniu metodu, nes gręžimo skysčio srautas yra atvirkštinis, palyginti su (hidrauliniu) rotaciniu gręžimo metodu. Gręžimo įrenginys, naudojamas atvirkštiniam sukimosi metodui, yra panašus į sukamojo gręžimo metodą. Tačiau yra du variantai. Pirmasis yra tai, kad gręžimo vamzdis yra didesnio skersmens (pvz., 15 cm), o antrasis - tai didelio našumo specialus siurblys su atvirais peilių rotoriais. Siurblys leidžia didelį žvyrą iškrauti. Didelio skersmens gręžimo vamzdis leidžia pakelti iki 12 cm skersmens dydžio akmenis iki paviršiaus.

Kaip gręžimo skystis paprastai naudojamas tik vanduo. Jis perkeliamas į angą per žiedinę erdvę tarp gręžimo vamzdžio ir šerdies sienelių. Vanduo susitraukia iš augalų ir siurblys persiurbia sėjamąjį vamzdį. Dėl įsiurbimo jėgos kylantis skystis turi didelį greitį ir pakelia didelių dalelių. Scheminė schemos schema pateikta 18.9 pav.

Ant paviršiaus mišinys išleidžiamas į nusėdimo duobę. Vanduo susikaupia smulkias daleles iš požeminių formacijų ir nebūtina į hentonitą ar kitą purvą pridėti. Gręžimo skysčio, esančio žiedinėje erdvėje, lygis turi būti išlaikytas iki žemės paviršiaus, kad būtų išvengta skylės įkvėpimo. Šiuo metodu galima išgręžti didelio skersmens šulinius iki 150 cm. Tai yra pigiausias metodas didelių skersmenų gręžinių gręžimui minkštuose nekonsoliduotuose sandaruose, pagamintuose iš smėlio, dumblo ar minkšto molio.

Gręžimo metodo pasirinkimas:

Konkrečių gręžimo metodų pasirinkimas priklauso nuo:

i. Šulinio paskirtis;

ii. Reikalingas iškrovimo kiekis;

iii. Vandens stalo gylis

iv. Požeminio formavimo tipas; ir

v. Galimos įrangos tipas.

Mažo skersmens seklieji šuliniai gali būti gręžti nekonsoliduotu būdu, naudojant sraigtą, veikiantį rankiniu būdu.

Nedidelės talpos šuliniai nekonsoliduotose formacijose gali būti gręžti savarankiško gręžimo šulinio metodu arba vandens srove gręžimo metodu.

Visi giluminiai vamzdžiai gręžiami. Rotaciniai metodai paprastai yra geresni geologiniams tyrimams, o kabelių įrankis arba smūginis metodas yra geresnis vandens kokybės tyrimui.