Technologie de forage d'un puits artésien pour l'eau

forage en grappe

La méthode porte ce nom parce que le schéma fini des bouches et des visages ressemble à une sorte de buisson. Des puits de plusieurs faces, regroupés sur un même site, convergent vers une seule embouchure. Dans le cas de cette méthode, les travaux d'installation et de préparation sont considérablement réduits, le nombre de liaisons de transport, de lignes électriques et d'approvisionnement en eau en état de marche est réduit.

Une caractéristique de la méthode des grappes est une certaine condition pour la construction d'un puits. En particulier, la condition la plus importante est l'absence d'intersection des troncs les uns avec les autres.

Les inconvénients de la méthode :

• Il est nécessaire d'arrêter l'exploitation des puits jusqu'à ce que la construction d'une certaine structure soit terminée à des fins de sécurité incendie.
• Risque élevé de traverser des tasses remplies.
• La refonte d'une telle structure est assez compliquée.
• Lors d'un forage sous l'eau, il est difficile d'éliminer les griffons.

Le forage sur plateforme est utilisé lorsqu'une augmentation de la récupération de pétrole et de gaz est nécessaire dans une zone productive, ou lorsqu'un puits inactif est repris. La construction d'un puits avec une méthode de cluster peut être trilatérale, double latérale parallèle, double latérale séquentielle.

La conception de la douille a une forme conique avec un sommet en forme de plate-forme de douille. Le volume des travaux d'installation et de préparation dépend de l'emplacement de l'embouchure de la brousse, et la superficie du territoire pour une future aliénation de la brousse en dépend également. L'efficacité maximale de cette méthode de forage est atteinte dans les zones marécageuses.

Méthodes de forage industriel

La méthode de tarière est utilisée lorsque vous travaillez dans des zones avec un sol de sable et de gravier. Les aquifères peuvent être situés à plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Avec cette méthode, le sol est poussé vers l'extérieur par les pales du dispositif rotatif. Cette méthode de production est considérée comme assez rapide. Mais il est plus souvent utilisé dans la construction de structures de petites tailles.

Schéma de forage par percussion

Avec la méthode de la corde de choc, un puissant ciseau pointu est utilisé pour développer les roches du sol. Il produit des mouvements aller-retour, réalisant la destruction du sol. Pour une production plus efficace, une tige de lestage spéciale est utilisée. Il est attaché à la structure de forage.

La méthode la plus productive d'excavation du sol dans la construction de dispositifs de prise d'eau est considérée comme la méthode rotative. Son efficacité est plusieurs fois supérieure à celle de la méthode par impact de corde. Ceci est réalisé grâce à certaines caractéristiques de conception de l'installation :

• pendant le travail, un trépan conique est utilisé dans le cadre du train de tiges ;
• sa rotation s'effectue à l'aide d'un rotor ;
• le collier de forage est utilisé pour augmenter la productivité ;
• les parois du puits sont traitées avec une solution de rinçage spéciale;
• pour l'aménagement final du puits, des tubes de tubage, des dispositifs de filtration et des unités de pompage sont utilisés.

Équipement

Le forage rotatif ne peut être effectué sans équipement spécial, qui comprend les dispositifs et mécanismes suivants:

• la tour;
• rotor;
• plate-forme de forage entraînée ;
• équipement de pompage à piston;
• émerillon de forage;
• mécanismes et équipements de nettoyage avec une solution de lavage;
• système de déplacement, composé d'un bloc de couronne ;
• gouttière;
• tamis vibrant;
• hydrocyclones (généralement utilisés dans le forage pétrolier).

La version mobile de la foreuse rotative possède tous les composants ci-dessus, à l'exception du système de nettoyage avec une solution de rinçage.

manière oblique

Pour effectuer une technique de forage incliné, les outils et matériaux suivants sont nécessaires :

Outil de forage de terre :

• Couperet;
• Rayonner;
• Ficelle;
• Goupille de guidage longue ;
• Câble;
• Enveloppe;
• Câble métallique.

Cette méthode est le plus souvent utilisée dans la réparation des communications, en particulier dans les cas où un bâtiment résidentiel a déjà été construit, mais il est nécessaire de conduire les eaux usées ou l'approvisionnement en eau à travers la fondation. Pour éviter de creuser des tranchées profondes, un forage incliné est utilisé. Pour commencer, l'angle d'inclinaison est calculé de manière à ce que la partie inférieure de la fosse coïncide avec l'extrémité du tuyau encastré.

Une foreuse de terre est installée à un endroit présélectionné et reçoit immédiatement l'angle d'inclinaison souhaité à l'aide d'une poutre transversale posée sur la tranchée. Une goupille de guidage est installée sur la perceuse, ce qui vous permet de maintenir la direction définie avant de commencer les travaux et le forage du trou commence. Ici, une surveillance continue du processus est nécessaire, car lors de l'approfondissement ou de la déviation de la trajectoire souhaitée, les parois de la fosse doivent être ourlées.

Lorsque le trou est prêt, un tube de tubage y est abaissé, répétant le diamètre du puits.

structure du boîtier

Un câble et un câble métallique sont passés dans le tuyau, puis le câble ou le tuyau nécessaire est tiré dans le tuyau à l'aide d'un câble. Une ficelle est attachée au câble, à l'aide de laquelle, si nécessaire, le câble est retiré.

Si un câble d'alimentation est placé dans le tuyau, le tuyau ou le câble peut être facilement remplacé. Dans ce cas, il est possible de faire face uniquement à l'aide d'un seul forage incliné, tandis que creuser une tranchée profonde et violer l'intégrité de la fondation ne sera pas nécessaire.

Domaines d'utilisation de cette technologie

Parmi les points d'application du carottage de puits, il convient d'en souligner quelques-uns de base.

Industrie minière - développement de gisements de montagne de minéraux solides.

Le résultat du passage est une carotte à structure solide, qui est utilisée pour analyser les roches de cette zone. Il est périodiquement extrait pour découvrir l'image de la présence de roches dans cette zone.

Approvisionnement en eau autonome - l'organisation du processus nécessite d'étudier les entrailles des propriétés foncières privées afin d'avoir accès aux sources d'eau souterraines. Le forage hydrogéologique est nécessaire pour sélectionner l'emplacement d'un puits d'eau.

Construction - pour forer un puits dictant pour enfoncer des pieux - équiper des fondations sur pieux. Les constructeurs doivent savoir à quelle profondeur il y aura une couche de sable ou de grosses pierres commencer. La stabilité du bâtiment en dépend. Cette technologie est idéale pour percer des trous de grand diamètre dans des structures en béton armé.

Une méthode similaire convient au passage vertical des puits, horizontal et à l'angle souhaité.

Méthode de courbure artificielle

La courbure artificielle de l'axe du verre de forage est applicable lorsqu'il est nécessaire de forer des puits de pétrole ou de gaz. La déviation artificielle est divisée en cluster et multilatérale. Cette méthode a été appliquée avec succès dans les cas suivants :

• Pour travailler avec des couches profondes sous des pentes ;
• En cas de déviation du tronc terminé;
• Lorsque l'huile se produit sous une couche de dépôts de sel;
• Si nécessaire, contournez les endroits en ruine;
• Ouvrir les couches sous le fond du réservoir;
• Lors de la construction du visage en couches sous les bâtiments résidentiels;
• S'il est impossible d'éliminer le puits remblayé;
• Pour s'en sortir avec une nouvelle direction;
• Pour gagner du temps de forage ;
• Lors du forage avec une méthode de cluster dans une zone plate ;
• Lors du passage d'un filon de charbon pour le dégazage.

Le processus de déformation forcée nécessite des moteurs spéciaux, notamment une perceuse électrique, une perceuse turbo et un moteur à vis.

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

Méthode multilatérale

Cette méthode consiste à conduire deux puits à partir du verre de fond principal, tandis que le puits principal est utilisé plus d'une fois.

Dans ce cas, la zone de travail et la surface de filtration augmentent, mais le volume de travail de forage dans la formation de surface diminue.

Selon les arbres auxiliaires, les types de conception multilatérale suivants sont possibles :

• Radial - arbre principal horizontal et radial - auxiliaire.
• Ramifié - se compose de deux troncs inclinés et d'un principal incliné.
• Ramifié horizontalement - similaire au type précédent, mais l'angle des troncs auxiliaires est de quatre-vingt-dix degrés.

Le choix du type de conception multilatérale est déterminé par la forme des puits de forage auxiliaires et leur placement dans l'espace.

Types de puits

Les puits sont de 3 types principaux :

• filtre;
• artésien;
• Abyssinien.

Bien filtrer (pour le sable)

Le puits filtrant est creusé à une profondeur de 40 à 50 mètres. La limite est la couche de sable. Plus profond que cela, le forage de puits de ce type n'est pas effectué.

Schéma d'un puits artésien avec conducteur

Les artésiens sont considérés comme les types les plus profonds. La profondeur de leur forage varie de 50 à 400 mètres. Le but principal de ces trous est d'obtenir de l'eau artésienne propre de haute qualité.

Abyssin - le moins profond. La profondeur de leur forage ne dépasse pas 30 mètres. Lors de la création de trous de ce type, une pompe submersible n'est pas utilisée en raison du petit diamètre du tuyau.

Pour les maisons privées, les organismes qui forent des puits creusent un puits de type filtre à une profondeur de 40 à 50 mètres. De tels puits d'eau sont souvent appelés artésiens, ce qui conduit à une substitution de concepts. Leur différence avec les puits filtrants ne réside pas seulement dans la profondeur, mais aussi dans la qualité de l'eau reçue. Une grande différence dans le prix des travaux et la complexité de la mise en œuvre.

Caractéristiques technologiques

Tout d'abord, définissons ce qu'est une méthode de forage rotatif. Il s'agit d'une technologie spéciale pour le forage de puits, qui est utilisée s'il est nécessaire qu'un ouvrage hydraulique fournisse de grands volumes d'eau potable respectueuse de l'environnement. Dans le même temps, le puits se distinguera par un fonctionnement stable et durable. Dans ce cas, cette méthode est mieux adaptée que toute autre technologie de forage.

L'appareil de forage rotatif et la technologie elle-même présentent les avantages suivants par rapport aux autres conceptions et techniques de forage :

• Un puits ainsi foré aura une productivité élevée, c'est-à-dire qu'il produira de l'eau en grande quantité.
• Durabilité d'un ouvrage hydraulique.
• L'approvisionnement en eau du puits est effectué de manière stable (sans diminution du niveau et interruptions).
• La qualité du liquide extrait sera au top. Il peut être utilisé en toute sécurité à des fins de consommation.

Cette méthode de forage de puits vous permet d'obtenir une structure hydraulique qui aura un débit si élevé que l'eau de la source sera suffisante non seulement pour alimenter en eau un immeuble résidentiel, mais aussi pour irriguer le jardin, remplir les piscines et autres réservoirs , ainsi que pour répondre à divers besoins techniques.

Une plate-forme de forage rotative est utilisée lorsqu'il est nécessaire de forer un puits profond pour l'eau. L'essence de la méthode est la suivante: un arbre avec une pointe en forme de burin est abaissé dans la tige de forage. Lors de la rotation de l'arbre, le trépan détruit la roche. La rotation est effectuée en raison du fonctionnement de l'installation hydraulique.

Pour nettoyer le puits de la roche qu'il contient, une solution de rinçage spéciale est utilisée. Il est introduit dans le tunnel par des tuyaux. Deux modes de livraison peuvent être utilisés :

1. Le fluide de forage est pompé dans la tige de forage à l'aide d'un équipement de pompage spécial. Après cela, il est expulsé à travers l'anneau. Cette méthode est appelée rinçage direct. Il est montré dans la vidéo à la fin de l'article.
2. La deuxième façon se fait différemment. La solution est introduite dans l'espace annulaire, puis, à l'aide d'un équipement de pompage, elle est pompée hors de la tige de forage avec la roche concassée. Cette méthode est appelée lavage à contre-courant.

La méthode de lavage à contre-courant présente un avantage incontestable - en utilisant cette technique, vous pouvez obtenir une structure hydraulique avec un débit important, car l'ouverture de l'aquifère est de la plus haute qualité. Parmi les inconvénients figure la nécessité d'impliquer des équipements complexes de haute technologie, de sorte que cette technique est plus coûteuse.

L'avantage du forage rotatif à rinçage direct est son faible coût par rapport à la deuxième méthode. C'est pourquoi cette méthode est le plus souvent utilisée lors du forage de puits d'eau sur une propriété privée.

Les principales méthodes de forage de puits

En fonction du type et de l'état des roches dans la couche proche de la surface, du diamètre et du type d'outil de coupe de roche, de la méthode de forage, du type d'agent de nettoyage et du train de tiges, les principales méthodes de forage de puits suivantes sont utilisées.

• 1. Installation d'un tuyau-direction du puits dans un trou préalablement creusé à la main. Après l'installation dans la fosse, la direction du tuyau est soit cimentée, soit enterrée. Cette méthode est utilisée lors du forage de puits de grand diamètre avec des trépans à rouleaux avec rinçage à la boue (principalement des puits de pétrole et de gaz) et lors du forage de puits d'exploration géologique à l'aide de la méthode du câble de choc.
• 2. Forage du puits "à sec", c'est-à-dire sans rinçage ni soufflage. Cette option est utilisée lors du forage à partir de la surface de la terre dans les cas où l'intervalle supérieur de la section géologique est représenté par des roches sédimentaires utilisant des projectiles conventionnels (sans récepteur à noyau amovible). Pour le forage, le jeu de carottes est équipé d'un trépan en carbure de type SM ou SA, et le forage est effectué avec une rotation lente de la colonne et des charges accrues jusqu'à une profondeur de 2 à 3 m jusqu'au substrat rocheux. Si le substratum rocheux est plus profond, un forage «à sec» est effectué à la profondeur maximale possible, puis un tuyau directionnel est installé et le forage est effectué jusqu'au substratum rocheux déjà avec un rinçage avec un outil plus petit.

Il est possible de forer à sec en faisant atterrir une colonne de tubage équipée d'un trépan ou d'un patin dans des roches meubles avec rotation et sous l'action d'une charge axiale accrue à la profondeur maximale possible. Après cela, la colonne de tubage n'est pas extraite et la roche à l'intérieur de la colonne est déjà forée avec un rinçage avec un jeu de carottiers plus petit.

3. Le forage avec un marteau pneumatique ou un trépan conique peut être utilisé sur n'importe quel type de roche, y compris les roches dures et altérées, les roches saturées de gros débris et à des profondeurs considérables. Cette méthode est recommandée pour diverses conditions de forage, mais uniquement si aucune carotte n'est requise dans l'intervalle de forage. Pour le forage, par exemple, un marteau pneumatique P-105 (diamètre de foret 105 mm) et un compresseur fournissant une pression d'air de 0,2 à 0,5 MPa peuvent être utilisés. Pour le forage opérationnel, il est conseillé d'avoir un compresseur mobile dans l'organisation avec un ensemble d'outils de forage spécifiquement pour les opérations de forage.

Lors du forage dans des roches instables, alluviales et meubles, le forage avec un marteau pneumatique peut être effectué depuis la surface avec une fixation avancée du puits de forage, lorsque la destruction de la roche au fond s'accompagne d'un colmatage de la colonne de tubage équipée d'un sabot ou un peu spécial. Selon ce schéma, le forage est effectué conformément aux méthodes OD, ODEX et DEPS d'Atlas Copco.

4. Le forage avec rinçage avec des outils au diamant ou au carbure est effectué lors du forage à partir de travaux miniers souterrains sans installer de tubes de tubage, si les roches sont stables et non sujettes au gonflement et à l'effondrement.

Dans ce cas, l'eau technique est évacuée du puits par un bec et pénètre dans le puisard le long de la rainure.

La tête de puits lors du forage de puits horizontaux ou ascendants forés à partir de chantiers miniers souterrains est nécessairement équipée d'une buse spéciale d'étanchéité de tête de puits lors de l'utilisation du projectile SSK pour le forage. Ensuite, la livraison et l'extraction du récepteur de carotte et du dépassement sont effectuées grâce à la tête hydraulique réglable dans l'espace scellé du puits de forage.

L'option de forage avec rinçage est également pratiquée lors du forage de puits à partir de la surface du SSC. Dans ce cas, le forage est effectué avec rinçage à l'eau à l'aide d'un noyau SSC avec une couronne en alliage dur ou en diamant à la profondeur maximale et un récepteur de noyau avec un noyau est retiré à la surface. L'eau technique, au stade initial, s'écoule du puits et est évacuée à l'extérieur de la plate-forme de forage le long de la rainure. Ensuite, le tube de tubage de plus grande taille laissé dans le puits et émergeant à la surface du tube central est foré, équipé d'un sabot renforcé. Après le forage avec le tube de tubage, le forage avec le projectile SSK se poursuit et le forage avec la colonne de tubage est effectué jusqu'à ce que la colonne de tubage pénètre dans le substrat rocheux dense.

Le forage avec rinçage est également réalisé lors du forage avec une double colonne de KGK (hydrotransport du noyau). Dans ce cas, l'eau circule à travers les interstices de la colonne et pénètre dans le puisard sans se déverser et sans toucher les parois du puits.

Travaux préliminaires

Après l'installation de la foreuse, une commission spéciale arrive pour vérifier l'équipement, les machines et la qualité du travail.

Lorsque la plate-forme de forage est prête, les préparatifs pour le forage commencent. Dès que la foreuse est installée et que la construction des structures est terminée, la foreuse est contrôlée par une commission spéciale. Le contremaître de l'équipe de forage, acceptant la commission, surveille avec elle la qualité du travail, vérifie l'équipement et la mise en œuvre de la protection du travail.

Par exemple, selon le mode d'exécution, les luminaires doivent être dans un boîtier antidéflagrant, un éclairage de secours pour 12 V doit être réparti dans toute la mine.Tous les commentaires de la commission doivent être pris en compte avant le début du forage.

Avant de commencer le forage, l'équipement est équipé du matériel approprié: un trou carré, des tiges de forage, un burin, des dispositifs de mécanisation à petite échelle, des tuyaux de tubage pour un conducteur, une instrumentation, de l'eau, etc.

La plate-forme de forage devrait avoir des maisons pour le logement, un belvédère, une salle à manger, un bain public pour sécher les choses, un laboratoire pour analyser les solutions, du matériel pour éteindre les incendies, des outils auxiliaires et de travail, des affiches de sécurité, des trousses de premiers soins et des médicaments, un entrepôt pour matériel de forage, eau.

Schéma d'installation d'une tour pour le forage.

Après l'installation de la tour de forage, une série de travaux de rééquipement du système de déplacement commence, au cours de laquelle l'équipement est installé et la mécanisation à petite échelle est testée. La technologie de forage commence avec l'installation du mât. Sa direction doit être réglée exactement au centre de l'axe de la tour.

Après avoir centré la tour, un forage sous la direction est effectué. Il s'agit de l'abaissement du tuyau pour renforcer les puits et le remplissage de son extrémité supérieure, qui doit coïncider en direction avec la gouttière, en ciment. Une fois la direction du processus de forage des puits établie, l'alignement entre les axes du rotor et le derrick est à nouveau vérifié.

Au centre du puits, un forage est effectué sous le trou pour le carré et, ce faisant, ils sont tubés avec un tuyau. Le forage du trou du puits est effectué par un turboforeur, qui est maintenu par une corde de chanvre pour éviter une rotation trop rapide. À une extrémité, il est attaché à la jambe de la tour et l'autre est tenu dans les mains par un bloc.

Étapes du processus

La technologie est mise en œuvre dans l'ordre suivant :

• La surface est nettoyée des débris et des corps étrangers.
• Non loin du futur trou, ils creusent un trou de deux mètres de profondeur pour drainer le liquide de chasse.
• Un trou est percé dans le sol pour accueillir la perceuse, la couronne est reliée au tube central, elle grandit au fur et à mesure qu'elle est entraînée.
• Après avec des tiges de forage - celle du haut est fixée dans une plate-forme de forage propulsée par un moteur - de cette façon, le naufrage commence.
• Lorsque le tuyau est complètement rempli, il est remonté à la surface, en en extrayant la roche avec un marteau, les coups ne sont pas appliqués trop fort.
• La foreuse est à nouveau immergée dans le puits et forée jusqu'à ce que la profondeur requise soit atteinte.

Le forage a lieu avec rinçage, mais s'il n'y a pas assez d'eau pour cela, le flux de travail est effectué à sec. Si les spécialistes utilisent des outils diamantés dans leur travail, ils utilisent une émulsion spéciale pour un lavage régulier.

Dans le cas d'un sol sableux, du verre liquide, une masse d'argile est ajoutée à la solution, renforçant les parois du trou.

Pour les sols à structure instable, le puits, en cours d'approfondissement, est renforcé par des tubes de tubage. Souvent, au lieu de rincer à l'eau, un coup moins cher avec de l'air comprimé est utilisé.

Equipement pour souffler des puits avec de l'air comprimé

Forage de puits de sable

Pour forer un puits de vos propres mains, vous pouvez utiliser la méthode du choc. Sur la zone sélectionnée, préparez un site pour le montage du trépied.

Le type de projectile dépend du type de sol - un sol argileux dense est percé d'un verre et un sol argileux meuble est percé d'une écope. Le verre peut être transformé en écope en soudant un cône avec une bille métallique à l'intérieur du tuyau.

La tour est assemblée sous la forme d'un trépied à partir de tuyaux métalliques, une poulie pour une corde mobile est fixée au sommet. À la base, un mécanisme de levage et un arbre sont attachés, sur lesquels la corde est enroulée.

Forage de puits de sable

À l'endroit où le puits est prévu, un évidement est fait pour le tubage d'un demi-mètre. Un projectile doit tomber dans ce trou. Le projectile monte et tombe brusquement dans l'évidement. À chaque mètre, l'outil de forage est soulevé et nettoyé de la terre adhérente.

Caractéristiques du forage dans différents sols

Lors de la réalisation d'un forage par câble-percussion de vos propres mains, selon les types de sols rencontrés, un certain nombre de recommandations doivent être suivies.

Sol mou et non friable

La façon la plus simple de travailler est avec un verre conducteur. Un treuil l'abaisse à la surface du sol. Lorsqu'une quantité suffisante de roche est collectée à l'intérieur du verre, elle est retirée à l'extérieur.

sol meuble

Une écope avec une valve est utilisée. Il empêche le déversement de roche, qui n'est extraite qu'en surface. Dans ce cas, il est obligatoire de renforcer les parois du visage. A cet effet, des tubes de tubage sont utilisés. Ils pénètrent profondément dans le sol sous l'influence de leur propre poids, ce qui vous permet de prolonger la durée de vie du puits.

Le diamètre des tubes de tubage doit être légèrement supérieur à celui du train de tiges, ce qui garantit qu'il passe à la profondeur souhaitée.

rocher rocheux

Un ciseau est utilisé pour écraser le sol et une écope est utilisée pour l'extraire. Pour élargir le diamètre du puits, l'utilisation d'une colonne de tubage ne suffit pas. Pour ce faire, utilisez un extenseur spécial avec des couteaux mobiles. Il est abaissé à travers le tube de tubage. Lorsqu'il atteint la profondeur souhaitée du visage, les fraises se déplient. Ils coupent le sol, ce qui facilite le mouvement de la colonne de tubage.

Le choix des groupes de pompage pour puits industriels

Le prélèvement d'eau de la structure de prise est effectué à l'aide de pompes spéciales. Lors de leur choix, les facteurs suivants doivent être pris en compte:

• la puissance du lecteur utilisé ;
• Type d'équipement;
• niveau de pression de fonctionnement ;
• performances de l'unité de pompage.

Les unités de pompage sont utilisées pour pomper de l'eau propre, qui peut contenir une petite quantité d'impuretés. Des alliages métalliques résistants à la corrosion sont utilisés pour fabriquer le corps de pompe. Le moteur électrique est protégé de manière fiable par une coque hermétique.

Les unités de pompage de type submersible sont utilisées pour puiser l'eau d'un puits industriel. Leurs lames de travail sont immergées dans l'eau. La pompe est sécurisée par un câble en acier inoxydable.

Dispositif de pompe centrifuge submersible

Lors de la disposition finale de la structure, des structures de prise d'eau y sont montées. Avec l'aide d'eux, l'eau est livrée au consommateur.

L'essence de la technologie

Le dispositif de destruction du sol est une carotteuse (foret) - un outil spécial doté de pièces de coupe en alliage dur ou d'inserts en diamant.

Carotteuse

Avec son aide, les foreurs professionnels créent rapidement des trous dans le sol de la profondeur et du diamètre souhaités.

Le carottage des puits est effectué par des artisans à grande vitesse de la partie principale, de sorte que l'installation est soumise à une charge puissante. Pour le dispositif de la couronne - un anneau durable et pratique en billette d'acier - une pièce cylindrique creuse avec des couteaux tranchants - des alliages durs sont utilisés: le tungstène, l'acier ou les diamants l'emporteront.

La couronne se déplace strictement le long du bord et la roche de l'intérieur reste intacte. Une fois le puits de travail rempli de terre, des échantillons sont prélevés périodiquement pour examen du récepteur de carottes et détermination de la section géologique du site.

Le petit diamètre du foret jusqu'à 160 mm vous permet de franchir jusqu'à plusieurs centaines de mètres en un quart de travail, tout dépend de la dureté de la roche.

Une fois le carottage terminé et les résultats examinés, il est facile de commencer le forage à la tarière avec récupération complète du contenu du puits.

Classification et caractéristiques générales des méthodes de forage

Le processus de forage consiste à détruire la roche au fond du trou (puits) avec un outil de forage et à en retirer les produits de destruction (fines de forage).

Quelle que soit la méthode de forage, les principales opérations suivantes sont effectuées : préparation et installation de la machine de forage pour commencer les travaux, forage (destruction de la roche) avec nettoyage du fond du puits des produits de destruction, constitution de la colonne de forage pour réaliser le forage requis profondeur et démontage après l'achèvement des travaux, changement des outils de forage usés et déplacement de la machine vers un nouveau site de forage de trou ou de puits.

À l'heure actuelle, des méthodes de forage de trous de forage et de puits par rotation, choc-rotation, choc-rotation et rotation-impact (méthodes de forage mécanique), ainsi que des forages au feu et combinés sont utilisés. L'efficacité de l'utilisation de l'énergie explosive dans le forage explosif de puits, ainsi que des décharges électriques à haute tension dans le forage à impulsions électriques, est étudiée.

Lors du forage rotatif, l'outil tourne autour d'un axe coïncidant avec l'axe du trou ou du puits et simultanément avec une certaine force est acheminé vers le fond. L'amplitude de la force est définie à partir de la condition de dépassement de la résistance ultime de la roche pour l'indentation sur la zone de contact entre les lames de coupe de l'outil et la roche. Dans ce cas, il se produit une destruction successive par indentation et écaillage des particules de roche du fond. Les produits de destruction sont enlevés à l'aide de tiges torsadées (lors du forage de trous), de tarières (lors du forage de puits), en rinçant le fond avec de l'eau ou en soufflant avec de l'air.

Dans les entreprises minières, ils utilisent: le forage rotatif de trous avec des fraises à l'aide de perceuses à main et de carotteuses; forage rotatif (tarière) de puits avec des fraises et des outils diamantés à l'aide d'appareils de forage.

Dans la méthode de forage à percussion, l'outil (ciseau ou couronne) frappe le fond et détruit la roche sous la lame. Après chaque impact, l'outil tourne d'un certain angle, ce qui garantit la destruction cohérente de toute la zone de fond de trou et l'obtention d'une section ronde du trou ou du puits.

Lors du forage à percussion rotative avec des marteaux perforateurs conventionnels et submersibles (perforateurs), l'outil tourne par intermittence uniquement dans les intervalles entre les coups par un dispositif rotatif monté dans le marteau.Dans certaines conceptions de marteaux perforateurs, la rotation de l'outil se produit pendant la période où le piston frappe l'outil.

Dans le forage rotatif à percussion avec des marteaux fond de trou et des marteaux perforateurs à rotation indépendante, les impacts sont appliqués sur un outil en rotation continue. La destruction de la roche avec ces méthodes de forage ne se produit qu'à la suite de l'introduction du trépan lors des impacts.

Dans le forage à percussion rotative, les impacts sont appliqués à un outil en rotation continue sous une grande force axiale. La destruction se produit à la fois à la suite de l'introduction de l'outil lors des impacts et à la suite de l'écaillage de la roche lors de la rotation de l'outil.

Le forage avec des trépans coniques est effectué à la fois dans la méthode de percussion avec des trépans roulants purs et dans la méthode de percussion rotative avec des trépans coulissants, dans laquelle les dents, en roulant le long du fond, coupent la roche avec un mouvement de glissement le long de la surface du fond .

Lors d'un forage incendie, la destruction de la roche au fond des puits se produit en raison des contraintes thermiques qui se produisent lorsque la surface de la roche est rapidement chauffée par des flux de gaz chauds (2000 ° C) émis par les tuyères des brûleurs à vitesse supersonique (2000 m/s ou Suite).

Lors d'un forage explosif, la destruction de la roche au fond des puits se fait par explosions successives de petites charges explosives. Deux méthodes de forage explosif sont connues : le forage à cartouche, utilisant des cartouches d'explosifs liquides ou solides qui explosent au fond à la suite d'un coup ou d'un détonateur, et le forage à jet, dans lequel les composants explosifs liquides (combustible et comburant) sont acheminés à travers le foret jusqu'au fond et une charge liquide plate se forme. L'explosion de cette charge est provoquée par l'injection d'une goutte de composition initiatrice (un alliage eutectique de potassium et de sodium).

Lors du forage à impulsions électriques, la destruction des roches au fond du puits se produit en raison d'un claquage électrique de sa section par une décharge à haute tension (jusqu'à 200 kV). L'énergie instantanément libérée dans le canal de claquage détruit la roche qui est évacuée du fond de puits par un flux diélectrique circulant dans le puits (huile solaire, eau...).

Des méthodes de forage combinées sont en cours de développement, dans lesquelles il y a un effet conjoint sur le fond de trou d'un outil à percussion et d'un couteau (méthode du cône de percussion), des couteaux et des cônes (méthode du cône de coupe), des couteaux et un brûleur à feu (thermo-cône thermique), un brûleur à feu et un outil de percussion (méthode de choc thermique).

Méthodes de forage

Le processus de fabrication de puits, comme toute autre technologie, comporte plusieurs types:

• corde de choc;
• rotatif;
• forage à moteur de fond;
• turbine;
• avec moteur à vis;
• perceuse électrique.

Schéma d'installation pour le forage de puits par corde à choc.

La méthode de forage de puits par corde à choc est considérée comme la plus testée. Avec lui, le puits de puits est formé en raison des coups périodiques du trépan sur le fond du trou. Ce processus se produit sous l'influence du poids du foret lui-même et de la tige lourde. Le soulèvement du trépan avec la tige, qui sont fixés sur la corde, se produit grâce à l'équilibreur du mécanisme de forage.

Avec la méthode rotative, la rotation de l'outil est transmise à travers le rotor. Dans ce type de forage de puits, le rotor est installé sur la tête de puits à travers un train de tiges de forage, qui jouent le rôle d'un puits plein. Lors du forage de petits puits (avec un petit diamètre du tronc), le processus se produit grâce aux moteurs à broche.

L'entraînement du rotor s'effectue à partir de l'arbre à cardan relié au treuil. Ou il peut s'agir d'un entraînement par chaîne d'un moteur. L'avantage de l'entraînement est qu'il peut régler la vitesse de rotation sur une large plage, réduire la charge sur le treuil et réduire son usure.

Le rotor de forage est sélectionné en fonction du degré de charge, de la puissance ainsi que du diamètre de l'arbre. Le forage rotatif a 2 canaux de transmission d'énergie pour le trou de fond :

• mécanique du lecteur ;
• hydraulique des pompes.

Mise en place pour forage de puits rotatif et des méthodes de turbine et à l'aide d'une perceuse électrique.

Lors du forage avec une méthode de turbine, le train de forage ne tourne pas pendant le fonctionnement, mais prend en charge le couple du moteur de fond de trou. Cette méthode transfère également de l'énergie hydraulique.

Méthode de la turbine - transmission de la rotation au trépan depuis l'arbre de la turbine, qui est entraînée par le mouvement de la coulée de boue. Il s'avère qu'avec la méthode de la turbine, un seul canal de transfert d'énergie vers le fond de trou est impliqué dans le processus.

Le turboforeur placé au-dessus de l'outil est une machine qui dirige le processus de conversion de l'énergie hydraulique de la pression de l'écoulement du fluide utilisé en énergie mécanique, destinée à faire tourner l'outil.

Le processus de forage consiste à abaisser, à soulever le train de tiges dans le puits et à le maintenir en poids. Le train de tiges est un assemblage de tuyaux abaissés dans le puits, fixés ensemble avec des verrous de forage. Sa tâche est de fournir de l'énergie hydraulique et mécanique au trépan.