Бурение с обратной промывкой представляет собой механический процесс разрушения горной породы, проводимый с целью образования скважины, диаметр которой составляет 300-1500 мм. Применение данного способа позволяет сделать скважины с высоким значением дебита различного типа: дренажные, добычные и водопонизительные.
Выбранный способ подходит не во всех случаях. Обойтись без бурения с обратной промывкой можно в следующих ситуациях:
- при необходимости получения скважины небольшого диаметра;
- сверление твердых пород;
- наличие в поперечном срезе зон поглощения.
Главным условием для проведения работ является соблюдение установленных условий.
Условия для бурения и технология
Ключевыми особенностями, которые необходимо соблюдать при выполнении данного технологического процесса, являются:
- водоносный горизонт на обрабатываемом участке должен находиться на расстоянии больше 3-х метров от поверхности земли;
- во время рабочего процесса в скважину должна поступать вода из ближайшего источника воды (искусственного, естественного) – водоема, накопителя, вырытой технической ямы;
- на территории около скважины должен быть сооружен отстойник, куда будет сбрасываться образованная пульпа.
Технология бурения с обратной промывкой основывается на принципе использования большого объема воды. При этом применение глинистого раствора не потребуется. Жидкость поступает на забой между стенками колодца и бурильными патрубками оборудования. Образующаяся при этом горная порода вместе с водой поднимается по трубе. Два компонента соединяются между собой, образуя пульпу. Когда смесь оказывается на поверхности, она перекачивается по резиновому шлангу в отстойник, где очищается от шлама. Из отстойника зумпфа направляется в скважину, где омывает долото и соединяется с породой, которая разбуривается.
Главное условие – горизонт воды в скважине должен быть на 3-4 см выше статического уровня подземного водного источника. Всасывание пульпы через долото в патрубки бурильной установки происходит одним из следующих методов:
- всасывание пульпы центробежным насосным оборудованием;
- абсорбция эрлифтом;
- отсасывание водоструйным насосом.
Производительность бурения в рыхлых породах будет зависеть от скорости удаления пульпы из выработки колодца. В более плотных и глинистых породах – от скорости разработки забоя путем применения долота.
Положительные стороны процесса
Преимущества обратной промывки заключаются в следующем:
- Водоносный горизонт не заполняется частичками глины, что присуще стандартной процедуре бурения с глинистым промыванием. При этом отсутствует снижение водоотдачи горизонта. Данная технология позволяет определить химический состав породы, которая выходит на поверхность.
- Нет необходимости в проведении разглинизации отверстия, что экономит время на бурение.
- За счет сооружения скважин большого диаметра возможно создание мощных гравийных обсыпок, что способствует увеличению дебита и снижению финансовых затрат на ее эксплуатацию.
- Увеличивается скорость выноса шлама за счет ускорения восходящих потоков промывочной жидкости.
- Ключевой особенностью эффективного метода будет поддержание водной отметки на уровне устья.
Оборудование для бурения
Наиболее востребованным оборудованием для обратной промывки скважин в профильных организациях, является усовершенствованная установка УРБ-3АМ. Оборудование оснащено компрессорным агрегатом ДК-9, который характеризуется такими параметрами, как рабочее давление (6 атмосфер) и производительность (9 м3/мин). Вертлюг установки имеет отверстия для подачи воздуха и движения пульпы.
Конструкция бурильной установки также представлена трубами длинной 3-4 м, которые соединяются между собой по фланцевому или замковому принципу, долотами, воздухопроводными трубными каналами, смесителями, рукавами из резины и ткани для транспортировки пульпы и поступления воздуха. Рабочие элементы оборудования двигаются по вращательному принципу. Начальный диаметр скважины варьируется в пределах 400-600 мм, а глубина может достигать 120 м. Характерной особенностью установки является возможность бурения прямой промывкой.
