Tecnologia de perforació d'un pou artesià per obtenir aigua

perforació en cluster

El mètode porta aquest nom perquè l'esquema acabat de boques i cares s'assembla a una mena d'arbust. Els pous de diverses cares, agrupats en un mateix lloc, convergeixen a una boca. En el cas d'aquest mètode, els treballs d'instal·lació i preparació es redueixen significativament, es redueix el nombre d'enllaços de transport en funcionament, línies elèctriques i subministrament d'aigua.

Una característica del mètode de clúster és una condició determinada per a la construcció d'un pou. En particular, la condició més important és l'absència d'intersecció de troncs entre si.

Els inconvenients del mètode:

• Es requereix aturar l'explotació dels pous fins que s'acabi la construcció d'una determinada estructura amb finalitats de seguretat contra incendis.
• Alt risc de creuar copes completades.
• La revisió d'aquesta estructura és força complicada.
• Quan es perfora sota l'aigua, és difícil eliminar els grifons.

La perforació de coixinets s'utilitza quan es requereix un augment de la recuperació de petroli i gas en una àrea productiva o quan es reprèn un pou inactiu. La construcció d'un pou amb un mètode de clúster pot ser trilateral, paral·lel doble lateral, seqüencial doble lateral.

El disseny de l'arbust té una forma cònica amb una part superior en forma de plataforma d'arbust. El volum d'instal·lació i el treball preparatori depèn de la col·locació de la boca de l'arbust, i l'àrea del territori per a una futura alienació de l'arbust també depèn d'això. La màxima eficiència d'aquest mètode de perforació s'aconsegueix a les zones pantanses.

Mètodes de perforació industrial

El mètode de barrena s'utilitza quan es treballa en zones amb sòl de sorra i grava. Els aqüífers es poden localitzar a una profunditat de diverses desenes de metres. Amb aquest mètode, el sòl és empès cap a fora per les fulles del dispositiu giratori. Es considera que aquest mètode de producció és bastant ràpid. Però s'utilitza més sovint en la construcció d'estructures de mides petites.

Esquema de perforació percussiva

Amb el mètode de la corda de xoc, s'utilitza un potent cisell punxegut per desenvolupar roques del sòl. Produeix moviments endavant-retorn, realitzant la destrucció del sòl. Per a una producció més eficient, s'utilitza una vareta de ponderació especial. Està unit a l'estructura de perforació.

El mètode més productiu d'excavació del sòl en la construcció de dispositius de captació d'aigua es considera el mètode rotatiu. La seva eficiència és diverses vegades superior a la del mètode d'impacte de corda. Això s'aconsegueix a causa de determinades característiques de disseny de la instal·lació:

• durant el treball, s'utilitza una broca de con com a part de la corda de perforació;
• la seva rotació es realitza mitjançant un rotor;
• collaret de perforació s'utilitza per augmentar la productivitat;
• les parets del pou es tracten amb una solució de rentat especial;
• per a la disposició final del pou, s'utilitzen tubs de revestiment, dispositius de filtració i unitats de bombeig.

Equipament

La perforació rotativa no es pot dur a terme sense un equip especial, que inclou els següents dispositius i mecanismes:

• torre;
• rotor;
• plataforma de perforació impulsada;
• equip de bombeig tipus pistó;
• gir de perforació;
• mecanismes i equips per netejar amb una solució de rentat;
• sistema de desplaçament, que consisteix en un bloc de corona;
• canaló;
• tamís vibrant;
• hidrociclons (normalment utilitzats en la perforació de petroli).

La versió mòbil de la plataforma de perforació rotativa té tots els components anteriors, excepte el sistema de neteja amb una solució de rentat.

manera obliqua

Per dur a terme una tècnica de perforació inclinada, es necessiten les eines i materials següents:

Eina de perforació de terra:

• Cleveller;
• biga;
• corda;
• Passa de guia de trepant llarga;
• cable;
• carcassa;
• Cable metàl·lic.

Aquest mètode s'utilitza amb més freqüència en la reparació de comunicacions, especialment en els casos en què ja s'ha construït un edifici residencial, però cal portar aigües residuals o subministrament d'aigua a través de la fundació. Per evitar excavar rases profundes, s'utilitza la perforació inclinada. Per començar, l'angle d'inclinació es calcula de manera que la part inferior de la fossa coincideixi amb l'extrem de la canonada encastada.

S'instal·la un trepant de terra en un lloc preseleccionat i immediatament es dóna l'angle d'inclinació desitjat amb l'ajuda d'una biga transversal col·locada a la rasa. S'ha instal·lat un passador de guia al trepant, que us permet mantenir la direcció establerta abans de començar el treball i comença la perforació del forat. Aquí, es requereix un seguiment continu del procés, ja que quan s'aprofundeix o es desvia de la trajectòria desitjada, les parets de la fossa s'han de tallar.

Quan el forat estigui llest, s'hi baixa una canonada de tub, repetint el diàmetre del pou.

estructura de la carcassa

Un cable i un cable metàl·lic es passen a la canonada, després el cable o la mànega necessaris s'introdueixen a la canonada amb l'ajuda d'un cable. Es lliga una corda al cable, amb l'ajuda de la qual, si cal, es tira el cable cap enrere.

Si es col·loca un cable d'alimentació a la canonada, la mànega o el cable es poden substituir fàcilment. En aquest cas, només és possible fer front amb l'ajuda d'una sola perforació inclinada, mentre que no serà necessari cavar una rasa profunda i violar la integritat de la base.

Àrees d'ús d'aquesta tecnologia

Entre els punts d'aplicació de la perforació de nuclis de pous, cal destacar-ne alguns bàsics.

Indústria minera - desenvolupament de jaciments de muntanya de minerals sòlids.

El resultat del pas és un nucli d'estructura sòlida, que serveix per analitzar les roques d'aquesta zona. Periòdicament s'extreu per conèixer la imatge de l'aparició de roques en aquesta zona.

Subministrament d'aigua autònom: l'organització del procés ha d'estudiar les entranyes de les propietats de terres privades per tenir accés a fonts d'aigua subterrànies. La perforació hidrogeològica és necessària per seleccionar la ubicació d'un pou d'aigua.

Construcció - per perforar un pou dictador per a la conducció de pilotes - equipar fonaments de pilotes. Els constructors han de saber a quina profunditat hi haurà una capa de sorra o comencen les pedres grans. D'això depèn l'estabilitat de l'edifici. Aquesta tecnologia és ideal per perforar forats de gran diàmetre en estructures de formigó armat.

Un mètode similar és adequat per al pas vertical de pous, horitzontals i amb l'angle desitjat.

Mètode de curvatura artificial

La curvatura artificial de l'eix del vidre de perforació és aplicable quan cal perforar pous de petroli o gas. La desviació artificial es divideix en clúster i multilateral. Aquest mètode s'ha aplicat amb èxit en els casos següents:

• Per treballar amb capes profundes sota pendents;
• En cas de desviació del tronc completat;
• Quan l'oli es produeix sota una capa de dipòsits de sal;
• Si cal, evita els llocs enfonsats;
• Per obrir les capes sota el fons del dipòsit;
• Durant la construcció de la cara en capes sota edificis residencials;
• Si és impossible eliminar el pou omplit;
• Per sortir-se amb una nova direcció;
• Per estalviar temps de perforació;
• Quan es perfora amb un mètode de clúster en una zona plana;
• En passar una veta de carbó per a la desgasificació.

El procés de deformació forçada requereix motors especials, com ara un trepant elèctric, un turbo trepant i un motor de cargol.

https://youtube.com/watch?v=f74Rdq0gXeQ

Mètode multilateral

Aquest mètode consisteix a conduir dos eixos des del vidre del fons principal, mentre que l'eix principal s'utilitza més d'una vegada.

En aquest cas, l'àrea de treball i la superfície de filtració augmenten, però el volum de treball de perforació en la formació superficial disminueix.

Depenent dels eixos auxiliars, són possibles els següents tipus de disseny multilateral:

• Radial - eix principal horitzontal i radial - auxiliar.
• Ramificat: consta de dos troncs inclinats i un principal inclinat.
• Ramificat horitzontalment: semblant al tipus anterior, però l'angle dels troncs auxiliars és de noranta graus.

L'elecció del tipus de disseny multilateral ve determinada per la forma dels pous auxiliars i la seva col·locació a l'espai.

Tipus de pous

Els pous són de 3 tipus principals:

• filtre;
• artesià;
• Abissini.

Filtre bé (per a sorra)

El pou del filtre s'excava a una profunditat de 40-50 metres. El límit és la capa sorrenca. Més profund que això, no es realitza la perforació de pous d'aquest tipus.

Esquema d'un pou artesià amb conductor

Els artesians es consideren els tipus més profunds. La profunditat de la seva perforació oscil·la entre els 50 i els 400 metres. L'objectiu principal d'aquests forats és obtenir aigua artesiana neta d'alta qualitat.

Abissini - el més poc profund. La profunditat de la seva perforació no supera els 30 metres. Quan es creen forats d'aquest tipus, no s'utilitza una bomba submergible a causa del petit diàmetre de la canonada.

Per a les cases privades, les organitzacions que foren pous caven un pou tipus filtre a una profunditat de 40 a 50 metres. Aquests pous d'aigua sovint s'anomenen artesians, la qual cosa comporta una substitució de conceptes. La seva diferència amb els pous de filtre no només és en profunditat, sinó també en la qualitat de l'aigua rebuda. Una gran diferència en el preu del treball i la complexitat de la implementació.

Característiques de la tecnologia

Primer, anem a definir què és un mètode de perforació rotativa. Aquesta és una tecnologia especial per perforar pous, que s'utilitza si és necessari que una estructura hidràulica proporcioni grans volums d'aigua potable respectuosa amb el medi ambient. Al mateix temps, el pou es distingirà per un funcionament estable i durador. En aquest cas, aquest mètode és més adequat que qualsevol altra tecnologia de perforació.

La plataforma de perforació rotativa i la pròpia tecnologia tenen els següents avantatges respecte a altres dissenys i tècniques de perforació:

• Un pou perforat d'aquesta manera tindrà una alta productivitat, és a dir, produirà aigua en grans volums.
• Durabilitat d'una estructura hidràulica.
• El subministrament d'aigua del pou es realitza de manera estable (sense disminució del nivell i interrupcions).
• La qualitat del líquid extret serà superior. Es pot utilitzar amb seguretat per beure.

Aquest mètode de perforació de pous us permet obtenir una estructura hidràulica que tindrà un dèbit tan elevat que l'aigua de la font serà suficient no només per subministrar aigua a un edifici residencial, sinó també per regar el jardí, omplir piscines i altres embassaments. , així com per cobrir diverses necessitats tècniques.

S'utilitza una plataforma de perforació rotativa quan cal perforar un pou profund per a l'aigua. L'essència del mètode és la següent: un eix amb una punta en forma de cisell es baixa al tub de perforació. Durant la rotació de l'eix, la broca destrueix la roca. La rotació es realitza a causa del funcionament de la instal·lació hidràulica.

Per netejar el pou de la roca que hi ha, s'utilitza una solució de rentat especial. S'introdueix al túnel a través de canonades. Hi ha dos mètodes de lliurament que es poden utilitzar:

1. El fluid de perforació es bombeja a la canonada de perforació mitjançant un equip de bombeig especial. Després d'això, s'extreu a través de l'anell. Aquest mètode s'anomena rentat directe. Es mostra al vídeo al final de l'article.
2. La segona manera es fa de manera diferent. La solució s'introdueix a l'anell i, després, amb equips de bombeig, es bombeja fora del tub de perforació juntament amb la roca triturada. Aquest mètode s'anomena rentat a contracor.

El mètode de rentat a contracor té un avantatge indiscutible: amb aquesta tècnica, podeu obtenir una estructura hidràulica amb un gran dèbit, ja que l'obertura de l'aqüífer és de la màxima qualitat. Entre els inconvenients hi ha la necessitat d'implicar equips complexos d'alta tecnologia, per la qual cosa aquesta tècnica és més cara.

L'avantatge de la perforació rotativa amb rentat directe és la seva relativa barata en comparació amb el segon mètode. És per això que aquest mètode s'utilitza més sovint quan es perfora pous d'aigua en propietat privada.

Els principals mètodes de perforació de pous

Depenent del tipus i l'estat de les roques a la capa propera a la superfície, el diàmetre i el tipus de l'eina de tall de roques, el mètode de perforació, el tipus d'agent de neteja i la cadena de perforació, s'utilitzen els següents mètodes principals de perforació de pous.

• 1. Instal·lació d'una canonada-direcció del pou en un forat prèviament excavat a mà. Després de la instal·lació a la fossa, la direcció de la canonada es cimenta o s'enterra. Aquest mètode s'utilitza en la perforació de pous de gran diàmetre amb broques de corró amb rentat de fang (principalment pous de petroli i gas) i en la perforació de pous d'exploració geològica mitjançant el mètode del cable de xoc.
• 2. Perforar el pou "sec", és a dir, sense rentar ni bufar. Aquesta opció s'utilitza quan es perfora des de la superfície de la terra en els casos en què l'interval superior de la secció geològica està representat per roques sedimentàries mitjançant projectils convencionals (sense receptor de nucli extraïble). Per a la perforació, el conjunt de nuclis està equipat amb una broca de carbur de tipus SM o SA, i la perforació es realitza amb una rotació lenta de la columna i augment de les càrregues a una profunditat de 2-3 m a la roca base. Si el llit de roca es troba més profund, es realitza una perforació "sec" a la màxima profunditat possible i, a continuació, s'instal·la una canonada direccional i es realitza la perforació a la roca base amb rentat amb una eina més petita.

És possible perforar en sec aterrant una corda de carcassa equipada amb una broca o sabata en roques soltes soltes amb rotació i sota l'acció d'una càrrega axial augmentada a la màxima profunditat possible. Després d'això, la corda de la carcassa no s'extreu i la roca dins de la corda ja s'ha perforat amb rentat amb un conjunt de barrils de nucli més petit.

3. La perforació amb un martell d'aire de purga o una broca cònica es pot utilitzar en qualsevol, incloses les roques dures i erosionades, les roques saturades de grans runes ia profunditats considerables. Aquest mètode es recomana per a diverses condicions de perforació, però només si no es requereix cap nucli durant l'interval de perforació. Per a la perforació, per exemple, es pot utilitzar un martell pneumàtic P-105 (diàmetre de broca 105 mm) i un compressor que proporcioni una pressió d'aire de 0,2-0,5 MPa. Per a la perforació operativa, s'aconsella disposar d'un compressor mòbil a l'organització amb un conjunt d'eines de perforació específiques per a les operacions de perforació.

Quan es perfora en roques inestables, al·luvials i soltes, la perforació amb un martell d'aire es pot dur a terme des de la superfície amb una fixació avançada del pou, quan la destrucció de la roca a la part inferior s'acompanya de l'obstrucció de la corda de la carcassa equipada amb una sabata. o una mica especial. Segons aquest esquema, la perforació es realitza d'acord amb els mètodes OD, ODEX i DEPS d'Atlas Copco.

4. La perforació amb rentat amb eines de diamant o de carbur s'efectua quan es perfora des de les mines subterrànies sense instal·lar tubs de tub, si les roques són estables i no són propenses a inflar-se i col·lapsar-se.

En aquest cas, l'aigua tècnica s'elimina del pou mitjançant un broc i entra al dipòsit per la ranura.

El cap de pou quan es perfora pous horitzontals o ascendents perforats des de les mines subterrànies està necessàriament equipat amb un filtre especial de segellat del cap de pou quan s'utilitza el projectil SSK per perforar. A continuació, es realitza el lliurament i l'extracció del receptor del nucli i el sobreprojecte gràcies al capçal hidràulic ajustable a l'espai segellat del pou.

L'opció de perforar amb rentat també es practica en perforar pous des de la superfície de la SSC. En aquest cas, la perforació es realitza amb rentat amb aigua mitjançant un conjunt de nuclis SSC amb una corona d'aliatge dur o diamant a la màxima profunditat i s'elimina un receptor de nucli amb un nucli a la superfície. L'aigua tècnica, en la fase inicial, surt del pou i s'elimina fora de la plataforma de perforació al llarg de la ranura. A continuació, es perfora la canonada de tub d'una mida més gran que queda al pou i que surt a la superfície de la canonada central, equipada amb una sabata reforçada. Després de perforar amb la canonada de la carcassa, la perforació amb el projectil SSK continua i la perforació amb la corda de la carcassa es porta a terme fins que la corda de la carcassa entri a la roca densa.

La perforació amb rentat també es realitza quan es perfora amb una columna doble de KGK (hidrotransport del nucli). En aquest cas, l'aigua circula pels buits de la corda i entra al dipòsit sense abocar-se i sense entrar en contacte amb les parets del pou.

Treballs previs

Un cop instal·lada la perforadora, arriba una comissió especial per comprovar l'equip, la maquinària i la qualitat del treball.

Quan la plataforma de perforació està a punt, comencen els preparatius per a la perforació. Tan bon punt s'instal·la la perforadora i s'ha completat la construcció d'estructures, la perforadora és revisada per una comissió especial. El cap de treball de l'equip de perforació, acceptant l'encàrrec, juntament amb ell fa un seguiment de la qualitat del treball, comprova l'equipament i la implantació de la protecció laboral.

Per exemple, segons el mètode d'execució, les lluminàries han d'estar en una carcassa a prova d'explosió, la il·luminació d'emergència de 12 V s'ha de distribuir per tota la mina.Tots els comentaris de la comissió s'han de tenir en compte abans de començar la perforació.

Abans de començar la perforació, l'equip està equipat amb l'equip adequat: un forat quadrat, tubs de perforació, un cisell, dispositius de mecanització a petita escala, tubs de carcassa per a un conductor, instrumentació, aigua, etc.

La perforadora ha de disposar d'habitatges per a l'habitatge, mirador, menjador, bany per assecar coses, laboratori d'anàlisi de solucions, equips d'extinció d'incendis, eines auxiliars i de treball, cartells de seguretat, farmacioles i medicaments, magatzem per a equips de perforació, aigua.

Esquema d'instal·lació d'una torre per a la perforació.

Un cop instal·lada la torre de perforació, s'inicien una sèrie de treballs de reequipament del sistema de desplaçament, durant els quals s'instal·len els equips i es prova la mecanització a petita escala. La tecnologia de perforació comença amb la instal·lació del pal. La seva direcció s'ha de fixar exactament al centre de l'eix de la torre.

Després de centrar la torre, es realitza la perforació sota la direcció. Es tracta de la baixada de la canonada per reforçar els pous i l'ompliment del seu extrem superior, que ha de coincidir en direcció amb el canal, de ciment. Un cop establerta la direcció en el procés de perforació de pous, es torna a comprovar l'alineació entre els eixos del rotor i la torre de perforació.

Al centre del pou, es realitza la perforació sota el forat per a la plaça i en el procés es tanquen amb una canonada. La perforació del forat del pou es realitza mitjançant un turboperforador, que està subjectat per una corda de cànem per evitar una rotació massa ràpida. En un extrem s'enganxa a la pota de la torre, i l'altre s'agafa a les mans mitjançant un bloc.

Passos del procés

La tecnologia s'implementa en la següent seqüència:

• La superfície es neteja de residus i objectes estranys.
• No lluny del futur forat, fan un forat de dos metres de profunditat per drenar el líquid de rentat.
• Es fa un forat a terra per acomodar el trepant, la corona està connectada a la canonada del nucli, creix a mesura que es mou.
• Després amb tubs de perforació -el superior es fixa en una plataforma de perforació impulsada per un motor- d'aquesta manera comença l'enfonsament.
• Quan la canonada s'omple completament, s'eleva a la superfície, extreu-ne roca amb un martell, els cops no s'aplicaran massa fort.
• El trepant es torna a submergir al pou i es perfora fins a assolir la profunditat requerida.

La perforació es realitza amb rentat, però si no hi ha prou aigua per a això, el flux de treball es realitza en sec. Si els especialistes utilitzen eines de diamant en el seu treball, utilitzen una emulsió especial per al rentat regular.

En el cas del sòl sorrenc, s'afegeix vidre líquid, massa d'argila a la solució, reforçant les parets del forat.

Per a sòls amb una estructura inestable, el pou, en procés d'aprofundiment, es reforça amb tubs de revestiment. Sovint, en comptes de rentar amb aigua, s'utilitza un cop més barat amb aire comprimit.

Equips per bufar pous amb aire comprimit

Perforació de pous de sorra

Per perforar un pou amb les vostres pròpies mans, podeu utilitzar el mètode de xoc. A l'àrea seleccionada, prepareu un lloc per muntar el trípode.

El tipus de projectil depèn del tipus de sòl: el sòl argilós dens es perfora amb un vidre i el sòl argilós solt es perfora amb un escàndol. El vidre es pot convertir en un esborrany soldant un con amb una bola metàl·lica a l'interior de la canonada.

La torre està muntada en forma de trípode a partir de canonades metàl·liques, a la part superior hi ha una politja per a una corda mòbil. A la base, hi ha un mecanisme d'elevació i un eix, sobre el qual s'enrotlla la corda.

Perforació de pous de sorra

Al lloc on està previst el pou, es fa un rebaix per a la carcassa de mig metre. Un projectil ha de caure en aquest forat. El projectil s'eleva i cau bruscament a l'escaix. A través de cada metre, l'eina de perforació s'aixeca i es neteja de la terra adherida.

Característiques de la perforació en diferents sòls

A l'hora de realitzar perforacions de percussió per cable amb les vostres pròpies mans, segons els tipus de sòls trobats, s'han de seguir una sèrie de recomanacions.

Sòl tou, no friable

La manera més fàcil de treballar és amb un vidre de conducció. Un cabrestant el baixa a la superfície del sòl. Quan es recull una quantitat suficient de roca dins del vidre, s'elimina a l'exterior.

terra solta

S'utilitza un escull amb vàlvula. Evita el vessament de roca, que s'extreu només a la superfície. En aquest cas, és obligatori reforçar les parets de la cara. Per a això s'utilitzen tubs de carcassa. S'endinsen profundament al sòl sota la influència del seu propi pes, cosa que us permet allargar la vida útil del pou.

El diàmetre de les canonades de la carcassa ha de ser lleugerament més gran que la corda de perforació, la qual cosa garanteix que passi a la profunditat desitjada.

roca rocosa

S'utilitza un cisell per aixafar el sòl, i un escull per extreure'l. Per ampliar el diàmetre del pou, no n'hi ha prou amb l'ús d'una corda de tub. Per fer-ho, utilitzeu un expansor especial amb talladors mòbils. Es baixa a través del tub de la carcassa. Quan arriba a la profunditat desitjada de la cara, els talladors es despleguen. Tallen la terra, la qual cosa facilita el moviment de la corda de la carcassa.

L'elecció d'unitats de bombeig per a pous industrials

La retirada d'aigua de l'estructura d'admissió es realitza mitjançant bombes especials. A l'hora de triar-los, cal tenir en compte els següents factors:

• la potència de la unitat utilitzada;
• Tipus d'equip;
• nivell de pressió de funcionament;
• rendiment de la unitat de bombeig.

Les unitats de bombeig s'utilitzen per bombejar aigua neta, que pot contenir una petita quantitat d'impureses. Per fabricar la carcassa de la bomba s'utilitzen aliatges metàl·lics resistents a la corrosió. El motor elèctric està protegit de manera fiable per una carcassa hermètica.

Les unitats de bombeig de tipus submergible s'utilitzen per extreure aigua d'un pou industrial. Les seves fulles de treball estan immerses en aigua. La bomba està subjecta amb un cable d'acer inoxidable.

Dispositiu de bomba centrífuga submergible

A la disposició final de l'estructura, s'hi munten estructures de presa d'aigua. Amb l'ajuda d'ells, l'aigua es lliura al consumidor.

L'essència de la tecnologia

El dispositiu de destrucció del sòl és una broca de nucli (broca), una eina especial que té peces de tall d'aliatge dur o insercions de diamant.

Trepant de nucli

Amb la seva ajuda, els perforadors professionals creen ràpidament forats al sòl de la profunditat i el diàmetre desitjats.

La perforació del nucli de pous es realitza per artesans a altes velocitats de la part principal, de manera que la instal·lació està subjecta a una càrrega potent. Per al dispositiu de la corona, un anell durador i còmode fet de palanquilla d'acer, una peça cilíndrica buida amb talladors afilats, s'utilitzen aliatges durs: guanyaran el tungstè, l'acer o els diamants.

La corona es mou estrictament al llarg de la vora i la roca de l'interior es manté intacta. Després que l'eix de treball s'omple de terra, s'extreuen mostres periòdicament per examinar-les del receptor central i determinar la secció geològica del lloc.

El petit diàmetre de la broca de fins a 160 mm us permet superar fins a diversos centenars de metres en un canvi, tot depèn de la duresa de la roca.

Un cop finalitzada la perforació del nucli i examinar els resultats, és fàcil començar la perforació de barrena amb la recuperació completa del contingut del pou.

Classificació i característiques generals dels mètodes de perforació

El procés de perforació consisteix en la destrucció de la roca al fons del forat (pou) amb una eina de perforació i l'eliminació dels productes de destrucció (fines de perforació) d'aquesta.

Amb tots els mètodes de perforació, es realitzen les següents operacions principals: preparació i instal·lació de la màquina de perforació per començar el treball, perforació (destrucció de la roca) amb neteja del fons del pou dels productes de destrucció, construcció de la cadena de perforació per aconseguir la perforació requerida. profunditat i desmuntar-lo després d'acabar el treball, canviar les eines de perforació gastades i traslladar la màquina a un nou forat o lloc de perforació de pous.

En l'actualitat, s'utilitzen mètodes rotatius, rotatius de xoc, de rotació de xoc i d'impacte rotacional de perforació de forats i pous (mètodes de perforació mecànica), així com la perforació de foc i combinada. S'investiga l'efectivitat de l'ús d'energia explosiva en la perforació explosiva de pous, així com les descàrregues elèctriques d'alta tensió en la perforació de polsos elèctrics.

Durant la perforació rotativa, l'eina gira al voltant d'un eix coincident amb l'eix del forat o pou i simultàniament amb una certa força s'alimenta al fons. La magnitud de la força s'estableix a partir de la condició de superar la resistència final de la roca per a la sagnat a l'àrea de contacte entre les fulles de tall de l'eina i la roca. En aquest cas, es produeix la destrucció successiva per sagnat i estellat de partícules de roca del fons. Els productes de destrucció s'eliminen mitjançant varetes retorçades (quan es fan forats), barrens (quan es foren pous), rentant el fons amb aigua o bufant amb aire.

A les empreses mineres, utilitzen: perforació rotativa de forats amb talladores mitjançant broques manuals i de cor; perforació rotativa (sinfín) de pous amb talladors i eines de diamant mitjançant plataformes de perforació.

En el mètode de perforació de percussió, l'eina (cisell o corona) colpeja el fons i destrueix la roca sota la fulla. Després de cada impacte, l'eina gira a través d'un cert angle, cosa que garanteix la destrucció constant de tota la zona del fons del forat i l'obtenció d'una secció rodona del forat o pou.

Durant la perforació de percussió rotativa amb martells de perforació convencionals i submergibles (perforadors), l'eina gira de manera intermitent només en els intervals entre cops per un dispositiu rotatiu muntat al martell.En alguns dissenys de trepans de martell, la rotació de l'eina es produeix durant el període en què el pistó colpeja l'eina.

En la perforació rotativa de percussió amb martells de fons i martells de perforació amb rotació independent, els impactes s'apliquen a una eina de rotació contínua. La destrucció de la roca amb aquests mètodes de perforació es produeix només com a resultat de la introducció de la broca durant els impactes.

En la perforació de percussió rotativa, els impactes s'apliquen a una eina de rotació contínua sota una gran força axial. La destrucció es produeix tant com a conseqüència de la introducció de l'eina durant els impactes, com com a conseqüència de l'estella de roca durant la rotació de l'eina.

La perforació amb broques de con es realitza tant en el mètode de percussió amb broques de rodament purs com en el mètode de percussió rotacional amb broques lliscants, en què les dents, juntament amb rodar pel fons, tallen la roca amb un moviment de lliscament al llarg de la superfície del fons. .

Durant la perforació d'incendi, la destrucció de la roca al fons dels pous es produeix a causa de les tensions tèrmiques que es produeixen quan la superfície de la roca s'escalfa ràpidament pels fluxos de gas calent (2000 ° C) emesos pels broquets del cremador a velocitat supersònica (2000 m/s o més).

Durant la perforació explosiva, la destrucció de la roca al fons dels pous es produeix per explosions successives de petites càrregues explosives. Es coneixen dos mètodes de perforació explosiva: perforació de cartutxos, utilitzant cartutxos d'explosius líquids o sòlids que exploten a la part inferior per cop o detonador, i perforació per raig, en què els components explosius líquids (combustible i oxidant) s'alimenten a través del trepant al fons i es forma una càrrega plana líquida. L'explosió d'aquesta càrrega és provocada per la injecció d'una gota de composició iniciadora (un aliatge eutèctic de potassi i sodi).

Durant la perforació de polsos elèctrics, la destrucció de les roques al fons del pou es produeix a causa de l'avaria elèctrica de la seva secció per una descàrrega d'alta tensió (fins a 200 kV). L'energia alliberada instantàniament al canal de ruptura destrueix la roca, que s'elimina del fons per un flux dielèctric que circula pel pou (oli solar, aigua, etc.).

S'estan desenvolupant mètodes de perforació combinats, en els quals hi ha un efecte conjunt sobre el fons d'una eina de percussió i un tallador (mètode de con de percussió), talladors i cons (mètode de con de tall), talladors i un cremador de foc (mètode de con de percussió). mètode), un cremador de foc i una eina de percussió (mètode de xoc tèrmic).

Mètodes de perforació

El procés de fabricació de pous, com qualsevol altra tecnologia, té diversos tipus:

• corda de xoc;
• rotatiu;
• perforació del motor de fons;
• turbina;
• amb motor de cargol;
• trepant elèctric.

Esquema d'instal·lació per a la perforació amb corda de xoc de pous.

El mètode de la corda de xoc per perforar pous es considera el més provat. Amb ell, el pou es forma a causa dels cops periòdics de la broca al fons del forat. Aquest procés es produeix sota la influència del pes del propi bit i de la vareta pesada. L'elevació de la broca juntament amb la vareta, que es fixen a la corda, es produeix a causa de l'equilibrador del mecanisme de perforació.

Amb el mètode rotatiu, la rotació de l'eina es transmet a través del rotor. En aquest tipus de perforació de pous, el rotor s'instal·la al cap del pou mitjançant una sèrie de tubs de perforació, que fan el paper d'un eix complet. En perforar pous petits (amb un petit diàmetre del tronc), el procés es produeix a causa dels motors de la claveguera.

L'accionament del rotor es realitza des de l'eix cardan connectat al cabrestant. O pot ser una transmissió en cadena des d'un motor. L'avantatge de l'accionament és que pot ajustar la velocitat de gir en un ampli rang, reduir la càrrega del cabrestant i reduir el seu desgast.

El rotor per a la perforació es selecciona segons el grau de càrrega, la potència i el diàmetre de l'eix. La perforació rotativa té 2 canals de transmissió d'energia per al forat inferior:

• mecànic de l'accionament;
• hidràulica de les bombes.

Instal·lació per perforació de pous rotatius i mètodes de turbina i amb l'ajuda d'un trepant elèctric.

Quan es perfora amb un mètode de turbina, la sarda de perforació no gira durant el funcionament, sinó que agafa el parell del motor de fons del forat. Aquest mètode també transfereix energia hidràulica.

Mètode de la turbina: transmissió de la rotació a la broca des de l'eix de la turbina, que és impulsada pel moviment del flux de fang. Resulta que amb el mètode de la turbina, només 1 canal de transferència d'energia al fons del forat està implicat en el procés.

El turboperforador que es troba a sobre de l'eina és una màquina que lidera el procés de conversió de l'energia hidràulica de la pressió del flux del fluid utilitzat en energia mecànica, destinada a fer girar l'eina.

El procés de perforació consisteix a baixar, aixecar la sarda de perforació al pou i mantenir-la en pes. La corda de perforació és un conjunt de canonades baixades a l'eix, subjectades amb panys de trepant. La seva tasca és subministrar energia hidràulica i mecànica a la broca.