Главная
О компании
Объекты
Достижения
Стоимость выполняемых работ
Контакты
Тепловые насосы (тепло земли)
 
Что такое тепловой насос
Технология бурения малыми буровыми установками на геотермальное тепло
Бурение скважин
 
Бурение скважин на воду в труднодоступных местах малогабаритной буровой установкой
Горизонты
Технология снижения уровня грунтовых вод
 
Водопонижение
Свайные работы
 
Буроинъекционные сваи Ø 150- 200 мм для фундаментов частных домов
Укрепление склонов мини-сваями в труднодоступных местах
Бурение свай методами «micro CFA», «ПСШ», «ГСС»
Реконструкция и усиление фундаментов
 
Просадки грунтов и борьба с ними
Ремонт и усиление фундаментов
Цементация фундамента
Грунтовые работы
 
Гидроизоляционные работы
Дренажные работы

Технология бурения малыми буровыми установками на геотермальное тепло

Для начала попытаемся ответить на вопрос, какие конкретные задачи и требования ставятся перед технологией бурения скважин на геотермальное тепло сегодня, какими они будут в будущем и какая буровая техника подходит для решения поставленных задач. В своих наблюдениях я исхожу из того что переоснащение традиционных теплосистем (нефть, природный газ, электроэнергия, древесина) на геотермальные источники тепла будет являться одним из приоритетных направлений энергетического развития.

Использование крупных буровых установок возможно и экономически выгодно при строительстве новых жилых и промышленных обьектов. Для буровых работ на геозонды на уже застроенных участках необходимо заезжать, часто через узкие въезды, непосредствено на данные участки. Часто при этом точное позиционирование на намеченном буровом пункте возможно лишь с малой буровой техникой. При этом данная техника должна, несмотря на компактные габариты, выполнять буровые работы быстро и с минимальными затратами. На крупной буровой технике получила распространение технология бурения вращателем с двумя головками. Данная технология имеет свои преимущества при определенных геологических условиях но её использование на небольших участках в силу ее габаритов ограничено.

Стандартным вариантом бурения скважин до 100 метров в мягких породах является бурение с промывкой, в скальных (твердых) породах -бурение пневмоударником. Специальным вариантом при заглублении скважин в водоносном горизонте до 40 метром является бурение пустотелыми шнеками.

При бурении пневмоударником или с промывкой необходима обсадка скважины до водоносного горизонта или до стабильной скальной породы. В качестве стандартной обсадной колонны при бурении установками фирмы «Kurth» используется обсадная труба O 178 х 10 мм. Обсадка предназначена для предотвращения обрушения стенок скважины и предотвращения сопутствующих проблем. В дальнейшем будут рассмотрены некоторые технологии обсадки скважин.

Шнековое бурение

Бурение шнеком с последующей обсадкой является простым, но в данной форме редко применяемым вариантом. Данный метод возможен в сухой и неосыпающейся породе. Под обсадную трубу O 178 мм предварительно бурят O 185 мм шнеком длиной по 1 метру. После каждого забуренного метра добавляется следущая секция. Для соединения отдельных шнековых секций используются штыри-фиксаторы (U-Pins) SW 41 O 16 мм. Стандартным решением на данный момент являются шнеки с правым ходом вращения.

Обсадная колонна (с левой резьбой) оснащена в нижней части режущим зубчатым башмаком с помощью которой гарнитур фиксируется на забуренной шнеками глубине. Фиксация способствует тому, что промывочный поток (водный или воздушный) не просачивается под обсадную трубу.

Шнековое бурение с обсадкой

Данный вариант применяется при бурении скважин в водонасыщенных рыхлых породах. Вначале забуривается шнековый гарнитур Ø 185 мм аналогично варианту 1 «Шнековое бурение» до водоносного горизонта. Момент начала водоносного горизонта опытный буровой мастер может определить по поведению машины и бурового инструмента с точностью до 10 см.

Последующим шагом Ø 185 мм гарнитур достается и скважина обсаживается до забоя Ø 178 мм трубой. В трубу заводится Ø 145 мм шнек. Длина шнекового гарнитура на 1 метр (на одну секцию) больше чем обсадной колонны. Данная секция выбуривается через трубу. Обсадные трубы можно одновременно запресовывать шагами по 200 мм используя подъемный стяжной хомут и вращение шнека. Без вращения запресовка может быть затруднена или невозможна. После запресовки верхней обсадной трубы добавляется новая 1-метровая трубная секция и один новый 1-метровый шнековый сегмент и процесс выбуривания и обсадки повторяется.

На установке KB 13 с использованием данного технологического процесса возможно достижение глубин бурения до 40 метров. При проходе глинистых пород возможно использование дополнительных режущих головок с откидными резцами.

При правом вращении шнека за режущей трубной головкой резцы откидываются (принимают рабочее положение). При дальнейшем бурении достигается 190 мм диаметр на забое скважины и Ø 178 мм обсадную трубу возможно легко запресовать.

Другой вариант обсадки в глинистых породах заключается в рассоединение вращателя от шнека после выбуривания каждого метрового сегмента и последующей обсадке левым вращением. Какой из вышеописанных вариантов наиболее эффективен решается на месте в зависимости от геологической ситуации. Данная технология применима и для обсадных колон большего диаметра. Например для Ø 219 мм обсадных труб с предварительным забуреванием Ø 219 мм шнеком и с Ø 185 мм шнеком для последующего бурения через обсадные трубы.

Бурение с обратной промывкой

К бурению с промывкой преступают после запресовки обсадных труб до стабильной (неосыпающейся) породы. Для циркуляции промывочного потока на буровых установках нашей фирмы смонтированы промывочные насосы с гидравлическим приводом (Фирмы: Speck или Caprari) На KB 20/100 с мощностью потока в 720 л/мин и высотой подъема 83 метра (Speck 50/250), на KB 30/150 с 960 л/мин и 132 метра соответственно (Caprari MECA 004/80).

Для установок KB 10/2 и KB 13 предлагаются промывочные насосы, на глубины до 50 или 100 метров, на сепаратном колесном шасси. Данные насосы приводятся отдельным бензиновым или дизельным двигателем. В оснащение входит всасывающий шланг на «3» и шланг давления на «5» дюйма.  В качестве промывочной жидкости может использоваться как чистая вода так и вода с дополнительными присадками.

Присадки используются для дополнительной стабилизации стенок скважины. В качестве присадок используются антисоль или бентонит. Наша фирма предлагает как сами присадки так и аппараты для их замешивания и запресовки (состоит из 3-х частей; размеры 1,5x1,2x0,6 м.) Для размешивания суспензии с присадками а также для замешивания цементного раствора при запресовке геотермальных зондов мы предлагаем вентури-смеситель с приводом от промывовочного насоса с мощностью потока в 500 л/мин.

Промывочная система состоит из 2-х контейнеров для более качественной и быстрой осадки вынесенного материала в промывочной суспензии. Бесперебойная работа промывочного насоса напрямую зависит от качества отчистки (осадки) промывочной жидкости. Промывочный поток поступает в первую камеру по отводящему шлангу на «5» дюйма и всасывается из 2 камеры шлангом на «3» дюйма. При работе наблюдайте за всасывающей головкой. Она не должна быть забита поскольку это негативно сказывается на работе промывочного насоса.

В качестве бурового (режущего) инструмента при бурении с промывкой применяются шарошечные или лопастные долота. При бурении шарошечными долотами для оптимального давления на режущий инструмент рекомендуется применять утяжеленные штанги.

Поток промывочной жидкости из скважины имеет скорость 0,3-0,5 м/с.

 


© 2010 «Спецклиматсервис»
Бурение скважин, усиление фундаментов, грунтовые работы, технология бурения малыми буровыми установками
Телефон: + 380 44 379-20-00, +380 67 706-53-00
Факс: +380 44 379-20-20
E-mail: info@burservice.com.ua