Drehbohren von Brunnen: Ein Überblick über die Bohrtechnik und die notwendige Ausrüstung

Schneckenbohrwerkzeug

Werkzeuge für Schneckenbohren je nach Bauart unterscheiden sie sich durch die Anzahl der Windungen und die Geometrie des Schneidteils. Zum Eintreiben in harte und halbfeste sandige Lehme und Lehme werden häufig Bohrwerkzeuge verwendet, deren Schneide mit zusätzlichen Schneiden ausgestattet ist.

Meistens wird zum Vortrieb einer Wasserfassung für private Gewerbetreibende nur eine Anfahrschnecke ohne jegliche Zusätze verwendet, weil. kohäsive und nichtbindige Sedimentgesteine ​​sind zu erbohren. Beim Vertiefen wird das Werkzeug einfach durch Bohrgestänge erhöht.

In diesem Fall wird das Projektil alle 0,5 - 0,7 m aus dem Bohrloch entfernt, um den Bohrer selbst und den Boden von dem zerstörten Gestein zu reinigen. Dies ist eine wirtschaftlichere, aber auch arbeitsintensivere Bohroption.

Um Findlinge und Kieselsteine ​​zu bohren, die in Sedimentböden zu finden sind, steigen sie auf die Schockseilmethode um. In der Regel wird dazu ein Meißel aus Werkzeugstahl verwendet. Dieser am unteren Ende spitze Bohrer wird mit Kraftaufwand nach unten „geschleudert“, bis die „feste Barriere“ zerstört ist.

Nach der Zerstörung eines Kiesels oder Felsbrockens werden die Fragmente mit einem Glas (Säulenrohr) oder einer Schöpfkelle an die Oberfläche entfernt. Dann wechseln sie wieder zur Schraubmethode. Meistens ist es zum Abteufen eines Abbaus notwendig, mehrere Bohrverfahren in Kombination anzuwenden.

Beim Bohren von losem Sand und weichem Lehm werden Bohrschneckenschalen mit nach unten gedrehten Klingen in einem Winkel von 30-60º und zum Bohren in kohäsives Tongestein - 90º - verwendet.

Strukturell ist die Schraube ein Rohr oder ein langer massiver Stab / Stab mit einer gewickelten Spirale

Diese Spirale wird erhalten, indem ein hochfestes Stahlband mit einem Durchmesser von 5-7 mm auf einen Schraubdorn gewickelt wird. Es wird auf ein Rohr / eine Stange gespannt und anschließend verschweißt.

Je größer der Durchmesser des Basisrohres ist, desto geringer ist die Förderleistung der Schnecke. Der Durchmesser eines langen Produkts ist jedoch durch die mechanische Festigkeit der Schraube sowie durch die Technologie ihrer Herstellung begrenzt.

Heute werden zwei Arten von Schrauben hergestellt:

• Mit einem zentralen Loch, das heißt hohl;
• Gewichtet - kein Loch.

Um den Verschleiß der Förderschnecke beim Bohren in abrasiven Formationen zu minimieren, wird ein Stahlband um die Außenkante gewickelt oder eine Metallschicht auf die Oberfläche aufgebracht.

Bei hohen Geschwindigkeiten des Schneckenbohrens wird ein spezieller Adapter mit einer zweigängigen Wicklung aus Bandstahl über dem Projektil befestigt. In diesem Fall fällt der Großteil des Gesteins ohne Mahlen auf die Förderschnecke.

Am Rohrende mit gewickelter Spirale müssen die Verbindungselemente verschweißt werden. Es gibt zwei Arten von Schneckenverbindungen: gewindelos und mit Gewinde. Im ersten Fall werden die Schnecken durch Kupplungsverschlüsse verbunden und durch Metallstifte mit Schlössern gehalten, im zweiten Fall durch Verschraubung.

Die Gewindeverbindung von Schnecken im Bohrstrang ermöglicht es, ihre Verbindung und Trennung bei der Durchführung von Auslösevorgängen zu mechanisieren, wenn Flüssigkeit in das Bohrloch zugeführt wird. Es gibt aber auch ein deutliches Minus - in diesem Fall besteht keine Möglichkeit einer Rückwärtsdrehung der Schrauben. Daher hat sich die gewindelose Verbindung weiter verbreitet.

Spezielle Bohrgeräte enthalten in der Regel einen Satz Bohrer mit unterschiedlichen Durchmessern.

Am effizientesten sind Schnecken mit einem zentralen Loch, durch das Luft oder Wasser dem Boden zugeführt wird. Dadurch kann die Reibung des Gesteins an der Oberfläche der Förderschnecke reduziert werden.

Hohlschnecken mit Gewindeanschluss werden beim Bohren mit Spülung, zum Pumpen von Wasser beim Vortreiben von zylindrischen Arbeiten in der Erdkruste, zum Installieren einer Ladung in geophysikalischen Brunnen, zum Pumpen von Beton in Löcher für Pfähle verwendet. Sie können auch als Casing-String verwendet werden.

Beim Bohren mit festem Gesicht wird der zentrale Kanal mit einem Bohrwerkzeug an einem Seil blockiert.

Das Funktionsprinzip der Anlagen

Drehbohren ist eine ideale Methode, um einen Brunnen zu formen oder Wasser zu gewinnen, wenn dadurch die Möglichkeit besteht, große Mengen an sauberem Trinkwasser zu verbrauchen. Ein solcher Brunnen sollte lange und ununterbrochen funktionieren.

Um gute Ergebnisse zu erzielen, wird eine solche hydraulische Struktur als Rotationsinstallation ermöglicht.

Schema der Bohranlage

Es ist in der Lage, einen sehr tiefen Brunnen zu bohren, dessen Wasser nicht nur zum Trinken, zur Bewässerung des Geländes, des Pools, sondern auch für andere Haushaltsbedürfnisse ausreicht.

Beim Drehbohren ist die Technik recht einfach. Ein Schaft mit einer Spitze, der ein Meißel ist, wird in das Bohrrohr abgesenkt. Der Rotationsprozess beginnt und mit Hilfe eines Meißels wird das Gestein zerstört. Der Drehvorgang selbst erfolgt über eine hydraulische Anlage. Damit das zerstörte Gestein den Brunnen verlässt, wird eine Spüllösung verwendet. Es gibt zwei Möglichkeiten, es einzureichen:

1. Direktspülung. Es wird mit einer Pumpe in das Bohrgestänge gepumpt und durch den Ringraum herausgepresst.
2. Rückspülen. Alles läuft umgekehrt wie beim direkten Spülen ab: Zunächst wird dem Ringraum Spülflüssigkeit zugeführt und dann über Pumpen zusammen mit dem Gestein aus dem Bohrgestänge herausgepumpt.

Das direkte Spülen im Vergleich zum Rückwärtsspülen ist kostengünstig, sodass Eigentümer von Landhäusern diese Methode anwenden können. Beim Bohren im industriellen Maßstab, beispielsweise bei der Erschließung von Ölquellen, ist das Rückspülverfahren rationeller, wenn auch teurer.

Das Reinigungssystem selbst besteht ebenfalls aus mehreren Elementen:

• Rinne;
• vibrierendes Sieb;
• Hydrozyklone.

Drehgesteuertes System

Ausrüstung

Das Drehbohren kann nicht ohne spezielle Ausrüstung durchgeführt werden, zu der die folgenden Geräte und Mechanismen gehören:

• Turm;
• Rotor;
• angetriebene Bohranlage;
• Kolbenpumpe Ausrüstung;
• Bohrwirbel;
• Mechanismen und Ausrüstung zum Reinigen mit einer Waschlösung;
• Fahrsystem, bestehend aus einem Kronenblock;
• Rinne;
• vibrierendes Sieb;
• Hydrozyklone (normalerweise bei Ölbohrungen verwendet).

Die mobile Version des Drehbohrgeräts verfügt über alle oben genannten Komponenten, bis auf das Reinigungssystem mit Spüllösung.

Bohrverfahren

Bohrverfahren werden nach zwei Parametern klassifiziert.

Abhängig vom verwendeten Mechanismus kann das Bohren sein:

• mechanisch;
• Handbuch.

Nun Optionen

Abhängig vom Funktionsprinzip der Bohrmaschine:

• Schockrotationsmethode;
• Schock;
• Drehbar.

Überlegen Sie, was an jeder Wasserbrunnenbohrtechnologie bemerkenswert ist und wie sie durchgeführt wird.

Manueller Weg

Das manuelle Bohren eines Brunnens eignet sich gut, um den Prozess mit allen erforderlichen Werkzeugen selbst durchzuführen. Ein solcher Brunnen wird nicht länger als dreißig Meter sein, der Boden wird durchbohrt, bis die Wasserschicht erreicht ist.

Dazu benötigen Sie Mantelrohre, Stangen, eine Winde und Bohrköpfe mit verschiedenen Parametern. Beim Erstellen eines tieferen Bohrlochs wird ein Bohrgerät benötigt, um den Bohrer anzuheben und abzusenken.

Wenn die Stange nicht gefunden wurde, können Sie sie herstellen, indem Sie die Rohre mit Furnier oder Faden verbinden. Am Ende der unteren Stange ist ein Bohrkopf angebracht. Der Ablauf sieht so aus:

Schneckenbohrer und Brunnenbohrmaschine zum Selbermachen

1. Über dem Standort des geplanten Brunnens wird ein Turm so platziert, dass er etwas höher ist als die Länge der Stange.
2. Graben Sie mit einer Schaufel ein kleines Loch für den Bohrer.
3. Setzen Sie den Bohrer in die Aussparung ein und drehen Sie ihn. Möglicherweise benötigen Sie Hilfe, denn je tiefer Sie gehen, desto schwieriger wird die Bewegung des Bohrers.
4. Nachdem Sie einen halben Meter gebrochen haben, halten Sie an, nehmen Sie den Bohrer heraus und reinigen Sie ihn von der anhaftenden Erde.
5. Wenn Sie die Wasserschicht erreichen, pumpen Sie drei bis vier Eimer Grundwasser ab.

Die letzte Aktion ist notwendig, um Schmutzwasser zu entfernen und kann mit einer Tauchpumpe durchgeführt werden.

rotierende Methode

Dies ist das beim Tieflochbohren am häufigsten verwendete Rotationsverfahren. Dazu benötigen Sie eine spezielle Installation, die mit einem Rohr ausgestattet ist. Dieses Rohr hat eine rotierende Welle und einen Meißel. Der Schlag auf den Meißel erfolgt durch hydraulische Installation. Der Boden aus dem Bohrbrunnen wird mit einer speziellen Lösung ausgewaschen.

Somit befindet sich das Rohr über der Bohrstelle und durchbricht, wenn sich die Welle und der Meißel drehen, den Boden. Die Flüssigkeit kann von oben nach unten durch das Bohrloch geleitet werden, dann tritt die Lösung, die die Erde auswäscht, durch den Ringraum aus. Diese Methode wird Direktspülung genannt.

Es kann auch eine Rückspülung verwendet werden, bei der die Lösung durch Schwerkraft in den Ringraum fließt und nach dem Stanzen von einer Tauchpumpe abgepumpt wird.

Shock-Rope-Methode

Das Verfahren basiert auf dem Herunterfallen des schwersten Werkzeugs, normalerweise eines Treibglases, von einem Bohrturm an der Stelle des vorgeschlagenen Bohrlochs. Wenn Sie die Schockseiltechnik selbstständig anwenden möchten, benötigen Sie:

• Strapazierfähiges Seil;
• Bohrlochglas - normalerweise ein starkes Metallrohr, das an einem Seil aufgehängt ist;
• Werkzeuge zur Bodenreinigung.

Technik und Handlungsablauf:

Stoßseilmethode - Bohrtechnik

1. Sie bauen einen Turm in Form eines Dreibeins aus Stahlrohren oder starken Baumstämmen. Die Höhe hängt von der Länge des Bohrlochglases ab und muss diese um 1,5 Meter überschreiten.
2. Das Bohrlochglas besteht aus einem Stahlrohr, an dessen Ende sich eine Schneidvorrichtung befindet.
3. An der Oberseite des Glases ist ein Kabel befestigt.
4. Durch Einstellen des Kabels wird das Glas schnell an der Bruchstelle freigegeben.
5. Die Erde wird alle halben Meter gebohrt vom Glas entfernt.

Zur Erstellung eines Tiefbrunnens sind Anlagen vom Typ UGB-1VS beteiligt.

Schraubenmethode

Bohren eines Brunnens mit einer Schnecke

Die Methode hat ihren Namen von dem Hauptwerkzeug, das verwendet wird - dem Bohrer oder der archimedischen Schraube. Es sieht aus wie eine Bohrstange, an der die Klingen spiralförmig angeschweißt sind. Durch Drehen eines solchen Bohrers wird die Erde an die Oberfläche gebracht und gesammelt.

Für einen tieferen Brunnen müssen Sie ein kleines, leicht zu transportierendes Bohrgerät mieten, da ein selbstgebauter Schneckenbohrer nicht tiefer als zehn Meter bohrt.

Zu beachten ist, dass die Bohrmethode nur geeignet ist, wenn der Boden reich an sandigem Gestein ist. Wenn der Bohrer auf seinem Weg mit einem Stein kollidiert, müssen Sie außerdem nach einer anderen Stelle suchen, um den Boden zu durchbrechen und die Arbeit einzustellen.

Spaltenmethode

Kerntechnologie wird heutzutage immer seltener zum Bohren von Brunnen unter Wasser verwendet. Es wird häufig für hydrogeologische Studien verwendet. Dazu wird eine Ausrüstung vom Typ ZiF-650 verwendet, die eine Erdsäule extrahiert und eine sogenannte Säule bildet.

Schema einer Bohrkrone zum Bohren eines Brunnens unter Wasser

Die Zerstörung des Bodens erfolgt ringförmig, dann wird er ausgewaschen.Die Geschwindigkeit einer solchen Anordnung ist ziemlich hoch, außerdem ermöglicht sie das Durchbrechen von hartem Gestein, erfordert jedoch hohe Kosten für die Anmietung ernsthafter geologischer Ausrüstung.

Sorten von Bohrgeräten

Mini-Bohrgerät

Die betrachteten Gesteinskörnungen werden nach den Besonderheiten der Brunnenbohrverfahren klassifiziert.

So wird beim Schlagseilbohren der Boden durch eine schwere Last zerstört, die an einem Stützrahmen befestigt ist, dessen Rippen in den meisten Fällen zu einer Pyramide verbunden sind. Die Last wird einfach so oft angehoben und abgeworfen, bis eine Aussparung in der gewünschten Größe entsteht.

Bohren von Brunnen im Shock-Rope-Verfahren

Rotierende Bohrer sind sowohl einfacher als auch schwieriger zu handhaben. Eine solche Ausrüstung erfordert viel weniger körperliche Anstrengung seitens des Ausführenden, aber die Konstruktion solcher Bohranlagen ist komplexer - viele der Komponenten des Systems können ohne spezielle Ausrüstung und entsprechende Fähigkeiten einfach nicht von Hand hergestellt werden.

Brunnenbohrschema

Daher müssen einige der notwendigen Elemente gekauft oder bestellt werden. Die Kosten hierfür sind jedoch immer noch deutlich geringer im Vergleich zu den Kosten für die Installation einer werkseitigen Montage.

Im Allgemeinen gibt es 4 Haupttypen von Bohrgeräten, nämlich:

• nach dem Schockseilverfahren arbeitende Einheiten. Äußerlich hat dieses Design die Form eines Rahmens mit einer dreieckigen Basis. Ein starkes Kabel mit Schöpfkelle ist direkt am Rahmen befestigt;

• Schraubeninstallationen. Bei Verwendung solcher Geräte wird der Aushub mit einer speziellen Schnecke durchgeführt. Die Vertiefung im Boden wird während des Bohrvorgangs nicht ausgewaschen;

• Dreheinheiten.Arbeiten Sie nach den Prinzipien des hydraulischen Bohrens;

• rotierende Handmechanismen. Die einfachste Art der Installation. Das Design beinhaltet keinen Elektromotor – stattdessen wird physische Kraft eingesetzt. Es erfordert irrational hohe Arbeitskosten und wird daher äußerst selten verwendet.

Bohrtechnik

Offshore-Bohrungen mit einem Unterwasser-Bohrlochkopf unterscheiden sich von ähnlichen Arbeiten an Land. Hier wird eine spezielle Technologie verwendet, die aus separaten Schritt-für-Schritt-Aktionen besteht.

Zunächst wird ein Pfahl als Bohrrichtung in den Meeresboden gerammt. Dann wird die Bodenplatte an dieser Stelle installiert. Darauf ist eine Unterwasser-Bohrlochausrüstung montiert. Seine Masse kann bis zu 175 Tonnen betragen, Höhe - bis zu 12 m. Der Unterwasserteil ist mit der schwimmenden Ausrüstung verbunden, wo spezielle Spannsysteme und Schwimmer installiert sind.

Der Unterwasserkomplex umfasst eine Umlenkeinheit, ein Steuersystem, einen Verhindererblock und ein Notfallakustiksystem.

Die Kosten für eine Offshore-Bohrung können unter normalen Bedingungen bis zu 6 Millionen Dollar betragen, unter arktischen Bedingungen bis zu 50 Millionen Dollar.

Arten von Bohrverfahren

Bisher wurde das Bohren von Grundwasserleitern für den persönlichen Gebrauch hauptsächlich von Hand durchgeführt. Es war ein mühsamer und langwieriger Prozess, daher konnte sich nicht jeder Besitzer eines Grundstücks oder einer Hütte rühmen, eine eigene Wasserquelle zu haben.

Nach und nach ersetzte das mechanisierte Bohren manuelle Methoden aufgrund der erheblichen Vereinfachung und Beschleunigung des Prozesses.

Heutzutage werden fast alle wasserführenden Brunnen auf mechanisierte Weise gebohrt, was auf der Zerstörung des Bodens basiert und ihn auf zwei Arten an die Oberfläche bringt: trocken, wenn der Abfallboden mithilfe von Mechanismen aus dem Brunnen entfernt wird, und hydraulisch, wenn es mit Wasser ausgewaschen wird, das unter Druck oder Schwerkraft zugeführt wird.

Es gibt drei Hauptmethoden des mechanischen Bohrens:

• Rotation (der Boden wird durch Rotation entwickelt).
• Percussion (Bursnaryad zerstört den Boden mit Schlägen).
• Vibrieren (der Boden wird durch hochfrequente Vibrationen entwickelt).

Die Rotationsmethode gilt als die produktivste, 3-5 mal effizienter als die Schlagmethode und 5-10 mal vibrierender. Darüber hinaus ist die Rotationsmethode die kostengünstigste und kostengünstigste, sie wird häufig als Hauptmethode des manuellen Bohrens verwendet.

Mechanische Rotationsverfahren zum Bohren von Wasserbrunnen haben ineffiziente manuelle Verfahren ersetzt

Das Drehbohrverfahren, das für den Bau von Wasserbrunnen weit verbreitet ist, wird wiederum in vier Hauptbohrarten unterteilt:

• Ader;
• Schnecke;
• Stoßseil;
• rotierend.

Jede Art des Drehbohrens hat ihre eigenen Eigenschaften und wird von speziell für diesen Zweck entwickelten Geräten ausgeführt. Lassen Sie uns diese Bohrarten genauer betrachten, feststellen, was ihre Unterschiede sind und welche Methode in jedem einzelnen Fall verwendet werden sollte.

Bohrlochtiefenbestimmung

Ein mitteltiefer Brunnen (bis zu sieben Meter) ermöglicht es Ihnen, Trinkwasser zu haben. Um mit Ihren eigenen Händen ein Bohrgerät herzustellen, benötigen Sie neben dem Bohrer eine Schaufel und Zeit, um die Grube auszurüsten. Eine 2 x 2 x 2 Meter große Grube wird verwendet, um das Bohren in große Tiefen zu erleichtern.Um die Arbeit zu erleichtern, kann es mit Brettern oder Sperrholz befestigt werden. Nach Abschluss der Arbeiten schläft die Grube ein. Wasser wird von einer Pumpe angesaugt.

Ein tiefer Brunnen (mehr als sieben Meter) ermöglicht es, den Wasserbedarf aller Bewohner eines Ferienhauses oder Privathauses vollständig zu decken. Darüber hinaus wird es genügend Wasser geben, nicht nur für den individuellen Gebrauch, sondern auch für technische Zwecke, Bewässerung, sanitäre Anforderungen, Pflege eines Teiches oder Pools.

In der Regel wird die Wahl der Art der Wasserentnahme nach einer geologischen Untersuchung der Brunnenbaustelle festgelegt. Wir schlagen vor, die letzte Option - den Bau eines tiefen Brunnens mit eigenen Händen - als die schwierigste der beschriebenen Optionen genauer zu untersuchen.

Klassifizierung und allgemeine Merkmale von Bohrverfahren

Der Bohrprozess besteht aus der Zerstörung des Gesteins am Boden des Lochs (Brunnen) mit einem Bohrwerkzeug und der Entfernung von Zerstörungsprodukten (Bohrfeinstoffen) daraus.

Bei allen Bohrmethoden werden die folgenden Hauptoperationen durchgeführt: Vorbereitung und Installation der Bohrmaschine für den Arbeitsbeginn, Bohren (Zerstörung von Gestein) mit Reinigung der Bohrlochsohle von Zerstörungsprodukten, Aufbau des Bohrstrangs, um die erforderliche Bohrung zu erreichen Bohrtiefe und Demontage nach Abschluss der Arbeiten, Auswechseln verschlissener Bohrwerkzeuge und Versetzen der Maschine an ein neues Bohrloch oder einen neuen Bohrplatz.

Gegenwärtig werden Rotations-, Stoß-Rotations-, Stoß-Rotations- und Rotations-Schlag-Verfahren zum Bohren von Löchern und Brunnen (mechanische Bohrverfahren) sowie Feuer- und kombiniertes Bohren verwendet.Untersucht wird die Wirksamkeit des Einsatzes von Sprengenergie beim Sprengbohren von Brunnen sowie von elektrischen Hochspannungsentladungen beim Elektroimpulsbohren.

Beim Drehbohren dreht sich das Werkzeug um eine Achse, die mit der Achse des Lochs oder Bohrlochs zusammenfällt, und wird gleichzeitig mit einer bestimmten Kraft auf den Boden geführt. Die Größe der Kraft wird aus der Bedingung des Überschreitens der Bruchfestigkeit des Gesteins für die Einkerbung im Kontaktbereich zwischen den Schneidklingen des Werkzeugs und dem Gestein festgelegt. In diesem Fall kommt es zu einer sukzessiven Zerstörung durch Eindrücken und Abplatzen von Gesteinspartikeln vom Boden. Zerstörungsprodukte werden mit gedrehten Stangen (beim Bohren von Löchern), Schnecken (beim Bohren von Brunnen), Spülen des Bodens mit Wasser oder Blasen mit Luft entfernt.

In Bergbauunternehmen verwenden sie: Drehbohren von Löchern mit Fräsern mit Hand- und Kernbohrern; Rotationsbohren (Schneckenbohren) von Brunnen mit Fräsern und Diamantwerkzeugen unter Verwendung von Bohrgeräten.

Bei der Schlagbohrmethode schlägt das Werkzeug (Meißel oder Krone) auf den Boden und zerstört das Gestein unter der Klinge. Nach jedem Schlag dreht sich das Werkzeug um einen bestimmten Winkel, wodurch die gleichmäßige Zerstörung des gesamten Bohrlochbereichs und das Erhalten eines runden Abschnitts des Lochs oder Bohrlochs gewährleistet werden.

Beim Drehschlagbohren mit konventionellen und Tauchbohrhämmern (Perforatoren) dreht sich das Werkzeug intermittierend nur in den Pausen zwischen den Schlägen durch eine im Hammer montierte Drehvorrichtung. Bei einigen Konstruktionen von Bohrhämmern erfolgt die Drehung des Werkzeugs während des Zeitraums, in dem der Kolben auf das Werkzeug trifft.

Beim Schlag-Drehbohren mit Imlochhämmern und Bohrhämmern mit unabhängiger Rotation werden Schläge auf ein kontinuierlich rotierendes Werkzeug ausgeübt.Die Zerstörung des Gesteins erfolgt bei diesen Bohrverfahren erst durch das Einbringen der Bohrkrone beim Schlag.

Beim Drehschlagbohren werden Schläge auf ein Werkzeug ausgeübt, das sich kontinuierlich unter einer großen axialen Kraft dreht. Die Zerstörung erfolgt sowohl durch das Einführen des Werkzeugs bei Schlägen als auch durch Steinschlag während der Drehung des Werkzeugs.

Das Bohren mit Kegelmeißeln wird sowohl im Schlagverfahren mit reinen Rollmeißeln als auch im Rotationsschlagverfahren mit Gleitmeißeln durchgeführt, bei dem die Zähne neben dem Rollen am Boden das Gestein mit einer Gleitbewegung entlang der Bodenoberfläche schneiden .

Während des Feuerbohrens erfolgt die Zerstörung des Gesteins am Boden von Bohrlöchern aufgrund von thermischen Spannungen, die auftreten, wenn die Gesteinsoberfläche durch heiße Gasströme (2000 ° C), die mit Überschallgeschwindigkeit (2000 m/s oder mehr).

Beim Sprengbohren erfolgt die Zerstörung von Gestein am Boden von Bohrlöchern durch aufeinanderfolgende Explosionen kleiner Sprengladungen. Zwei Methoden des Sprengbohrens sind bekannt: Kartuschenbohren unter Verwendung von Patronen mit flüssigem oder festem Sprengstoff, die am Boden von einem Schlag oder Detonator explodieren, und Strahlbohren, bei dem flüssige Sprengstoffkomponenten (Brennstoff und Oxidationsmittel) durch den Bohrer dem zugeführt werden Boden und es bildet sich eine flüssige Flachladung. Die Explosion dieser Ladung wird durch Injektion eines Tropfens einer Initialverbindung (einer eutektischen Legierung aus Kalium und Natrium) verursacht.

Während des elektrischen Impulsbohrens erfolgt die Zerstörung von Gestein am Boden des Bohrlochs aufgrund eines elektrischen Zusammenbruchs seines Abschnitts durch eine Hochspannungsentladung (bis zu 200 kV).Sofort freigesetzte Energie im Abbaukanal zerstört das Gestein, das durch eine im Bohrloch zirkulierende dielektrische Strömung (Solaröl, Wasser etc.) aus der Bohrlochsohle entfernt wird.

Es werden kombinierte Bohrverfahren entwickelt, bei denen ein Schlagwerkzeug und eine Schneide (Schlag-Kegel-Verfahren), Schneide und Kegel (Schneid-Kegel-Verfahren), Schneide und ein Feuerbrenner (Thermo-Kegel) gemeinsam auf die Bohrlochsohle einwirken -Methode), einem Feuerbrenner und einem Schlagwerkzeug (Thermoschock-Methode).

1 Was zeichnet die Drehbohrtechnik aus?

Das Bohren von Drehbrunnen ist eine Technologie, die geeignet ist, wenn es notwendig ist, eine große Menge des umweltfreundlichsten Wassers mit einem stabilen, dauerhaften Betrieb des gesamten Systems zu gewinnen. Unter solchen Bedingungen ist das Drehbohrverfahren außer Konkurrenz.

Im Allgemeinen haben Drehbohrgeräte während ihres Betriebs die folgenden Vorteile gegenüber Analoga:

• Entnahme von Wasser in großen Mengen;
• Rotorbohren hat eine lange Lebensdauer;
• Große Wassermengen werden konstant, ohne Unterbrechungen oder Probleme zugeführt;
• Hohe Qualität des produzierten Wassers.

Die Rotoren von Bohrinseln sind in der Lage, aus einer Quelle eine solche Wassermenge zu entnehmen, dass sie nicht nur ausreicht, um das Haus mit Wasser zu versorgen, sondern auch um verschiedene Reservoirs (z ein paar andere Gebäude. Dank dessen ist es möglich, mit Nachbarn zusammenzuarbeiten und keine großen Geldbeträge für die Organisation der Wasseraufnahme auszugeben.

Die Drehbohrtechnik hat sich als langlebig und stabil erwiesen.Durch Befolgen aller Anweisungen zum Arbeiten mit einem Drehbohrsystem und zum Betrieb von Kunststoffrohren in seiner Konstruktion kann der Benutzer sicher sein, dass die Lebensdauer eines solchen Systems mindestens zwei Jahrzehnte beträgt.

Wenn es notwendig ist, tiefe Brunnen für Wasser zu bohren, wird normalerweise das Rotorbohren verwendet. Der Funktionsmechanismus eines solchen Systems sieht folgendermaßen aus: Eine rotierende Welle wird in das Bohrrohr geladen, das eine starke Spitze hat - ein bisschen (z. B. ein PDC-Bit). Das Gewicht auf dem Meißel wird durch den Betrieb der Hydraulikeinheit erreicht.

Dank dieses Betriebsmechanismus ist es möglich, jede Tiefe des Brunnens für die Wassergewinnung zu erreichen. Der Brunnen wird darin mit einer speziellen Bohrflüssigkeit aus dem Boden gewaschen, die auf zwei verschiedene Arten durch Rohre zugeführt wird:

Bohrprozess

• Es wird mit einer speziellen Pumpe in das Bohrrohr gepumpt und fließt dann durch die Schwerkraft durch den Ringraum ab (das sogenannte „Direktspülen“);
• Die Lösung gelangt durch Schwerkraft in den Ringraum und wird dann mit Hilfe einer Pumpe zusammen mit dem Boden aus dem Bohrgestänge herausgepumpt (sogenannter „Backwash“).

Rotorbohren mit solchen Verfahren wird sogar in Ölbohrlöchern verwendet.

Gleichzeitig ist die Rückspülung insofern gut, als dadurch ein größerer Brunnendurchfluss erzeugt wird, weil der Aquifer mit höchster Qualität geöffnet wird. Allerdings kann man bei dieser Arbeitsweise nicht auf den Einsatz aufwendigster und hochtechnologischer Geräte verzichten, und ein solches Rotorbohren wird sehr kostenintensiv sein.

Das Rotorbohren mit direkter Spülung ist etwas günstiger als die erste Option, weshalb die Methode für die Mehrheit der Eigentümer ihrer Datenstandorte die akzeptabelste und preislich angemessenste ist.

1.1 Arbeitsmittel

Die beim Drehbohren verwendete Ausrüstung umfasst die folgenden Komponenten:

• Turm;
• Bohrturm und Fahrt dorthin;
• Rotor;
• Kolbenpumpen;
• Bohrwirbel;
• Reisesystem vom Kronenblock;
• Reinigungssystem mit speziellen Flüssigkeiten;
• vibrierendes Sieb;
• Rinne;
• Hydrozyklone (am häufigsten für Ölquellen notwendig).

Es ist wichtig zu beachten, dass es nicht nur stationäre Rotationsanlagen (zB in der Erdölförderung) gibt. Es gibt auch mobile Versionen, die mit einer speziellen Plattform ausgestattet sind, die auf einem Anhänger montiert ist.

Kompaktes Drehbohrgerät

Gleichzeitig sind alle aufgeführten Geräte mit Ausnahme des Flüssigkeitsreinigungssystems in der mobilen Version vorhanden. Dank dieser Version der Dreheinheit, die über Manövrierfähigkeit und die Möglichkeit verfügt, ihre Position in kürzester Zeit zu ändern, können Sie bei der Auswahl des richtigen Brunnens Geld sparen.

Vor- und Nachteile der Methode

Unter den Bohrmethoden von Wasserbrunnen gilt die Rotationsmethode als eine der beliebtesten. Diese Technik ist weltweit verbreitet.

Die Vorteile umfassen Folgendes:

1. Maße. Der gesamte Aufbau zum Drehbohren nimmt wenig Platz ein.
2. Fähigkeit, Ausrüstung zu transportieren. Aufgrund seiner geringen Größe kann das Gerät zur weiteren Bewegung auf spezielle Plattformen gestellt werden.
3. Vielseitigkeit. Das Rotationsbohren kann unter einem breiteren Spektrum von Bedingungen als Schlagtechnologie verwendet werden, da viele Düsen verwendet werden können. Dadurch ist es möglich, jede Art von Bodenschichten zu verarbeiten.
4. Schnelligkeit.Aufgrund der Besonderheiten des Drehbohrens ist die Arbeitsproduktivität viel höher als beim Schlagverfahren.

Aber es gibt auch einige Nachteile. Folgende Probleme können auftreten:

1. Wenn der Boden gefriert, verhindert er das Drehbohren. Verwenden Sie in diesem Fall am besten die Schocktechnik, die auch für Arbeiten unter winterlichen Bedingungen geeignet ist.
2. Der Tongehalt der Lösung. Es provoziert das Auftreten von Schwierigkeiten beim Studium der Schichten.
3. Machtwechsel. Der Wert hängt von der Leistung des Rotors ab, einem ziemlich anfälligen Teil in der gesamten Struktur.

Arten von Brunnen

Die Aufgabe des Brunnens besteht darin, den Wasserträger mit dem Wasserverbraucher zu verbinden. Um die Tiefe der Wasserschicht und ihre Parameter zu bestimmen, wird ein Erkundungsbohrloch gebohrt. Die Reduzierung der Arbeitskosten wird durch die Verwendung von Bohrern mit reduziertem Durchmesser erreicht. Bei der Entwicklung von Oberwasser reicht es aus, einen Bohrer mit einem Durchmesser von 10 cm zu installieren, für tiefere Ablagerungen - 20 cm, die Tiefe wird mit speziellen Sonden bestimmt.

Abessinier gut

Die Hauptvorteile der betrachteten Brunnen sind: niedrige Kosten, die Möglichkeit der Selbstherstellung, die Geschwindigkeit der Anordnung, die Möglichkeit, fast überall (sogar im Keller eines Hauses) installiert zu werden. Die Lebensdauer wird auf 25-35 Jahre geschätzt. Zu den Mängeln gehört Folgendes: Die Unmöglichkeit der Ausrüstung auf besonders hartem Boden, eine Oberflächenpumpe kann nur in einer Tiefe von nicht mehr als 6 m verwendet werden.

gut schleifen

Während der Entwicklung eines sandigen Grundwasserleiters in einer Tiefe von bis zu 40-45 m wird ein Filterbrunnen gebohrt, der mit einer speziellen Ausrüstung gebohrt und sofort mit einem Verrohrungsstrang ausgestattet wird, um ein Ablösen der Wand zu verhindern.Für die Säule werden Metall-, Kunststoff- oder Betonrohre mit einem Durchmesser von 13-20 cm verwendet, am Boden ist ein Filter installiert. Der Aufstieg des Wassers erfolgt durch eine Tauchpumpe.

Vorteile eines Sandbrunnens: Verwendung kleiner Geräte zum Bohren, was die Kosten senkt; Sie können eine Pumpe mit geringer Leistung installieren. ein Brunnen wird in 1-2 Tagen gebohrt. Nachteile: geringe Produktivität (bis zu 2 Kubikmeter pro Stunde), Abhängigkeit der Wasserqualität von vielen Faktoren und deren Instabilität, Abhängigkeit des Wasserstandes von der Jahreszeit.

Kalksteinbrunnen

Vorteile artesischer Brunnen: hohe Reinheit des Wassers, konstantes Vorkommen des Wasserträgers, erhöhte Produktivität (bis zu 9-10 Kubikmeter pro Stunde), Haltbarkeit (mehr als 40 Jahre). Nachteile: Erhöhte Bohr- und Erschließungskosten, Herstellungszeit (5-8 Tage), Bedarf an einem Standort für den Betrieb von Großgeräten.

Phasen der Arbeit

Der Einsatz von Schnecken ermöglicht es, Brunnen für verschiedene Zwecke in vertikaler oder horizontaler Richtung zu erstellen. Bei Bedarf werden beim Bohren Futterrohre oder die Technologie des Verstopfens der Lochwände mit Beton von der Oberfläche unter Druck verwendet.

Der Arbeitsablauf umfasst mehrere Schritte:

• geologische Erkundung mit Hilfe von Spezialgeräten, um die richtige Standortwahl für eine zukünftige hydrologische Struktur sicherzustellen;
• Graben einer Grube zum anschließenden Abladen von Schnittgut in einem Abstand von etwa 1 m von der geplanten Bohrlochentwicklungsstelle (ihr Volumen wird anhand der Größe des Lochs berechnet);
• Vorbereitung der Ausrüstung, ihre Installation auf einer stabilen Plattform (für ein auf einem Fahrgestell platziertes Bohrgerät werden Bezugspunkte geschaffen, um seine Mobilität während der Arbeit zu verhindern);
• Vertiefen des ersten Schneckenbohrers in das Gestein, Herausziehen an die Oberfläche und Zurückkehren in seine ursprüngliche Position (diese Vorgänge werden durchgeführt, um zu verhindern, dass Erde am Arbeitsmechanismus haftet);
• Verbinden eines neuen Abschnitts mit dem Arbeitswerkzeug, um die erforderliche Tiefe zu erreichen.

Nach Abschluss aller Arbeiten wird die Schraube unter zwingender Beachtung spezieller Regeln der Technik schrittweise entfernt, um Beschädigungen oder Verlust zu vermeiden:

• die Säule des Mechanismus wird so hoch angehoben, dass sich der obere Teil des Werkzeugs vollständig über der Oberfläche befindet und der nachfolgende Abschnitt um etwa 15% darüber ansteigt;
• um die Struktur unter der Spirale zu befestigen, wird ein Kanal installiert;
• Metallbefestigungsklammern werden entfernt, die Bohrmaschine wird demontiert.

Verfahren

Beim Drehbohren werden zwei Schemata verwendet, die den angewendeten Modus, die Durchgangsgeschwindigkeit und die Wirtschaftlichkeit des Prozesses bestimmen. Wenn Brunnen auf begrenztem Raum in privatem Landbesitz erstellt werden, wird eine direkte Spülung verwendet, und wenn die Betriebsbedingungen dies erfordern, wird eine Gegenstromspülung verwendet.

Mit Direkteinspeisung

Die Zusammensetzung wird direkt durch die Rohre auf den Boden des geschaffenen Brunnens geleitet und steigt dann durch den Spalt zwischen dem Rohrmantel und der Wand nach oben. Nach Erreichen der Oberfläche wird es in den Sumpf geleitet, wo es erneut gefiltert und für einen neuen Kreislauf in Bewegung gesetzt wird.

Rückspeisung

Der Prozess ist umgekehrt – es geht durch den Ringraum nach unten, entlang der Wände des Bohrlochs, und kehrt durch die Bohrrohre nach oben zurück.Selten, aber manchmal wird ein kombiniertes Verfahren verwendet, bei dem es die eine und die zweite Art des Waschens gibt. Seit der Erfindung wurden Motoren verbessert, die Hauptkomponenten modifiziert, verschiedene Flüssigkeitszusammensetzungen verwendet. Aber das Prinzip der Arbeit als Ganzes blieb unverändert.

Derzeit wird es sowohl beim Bau von Öl- und Gasbohrlöchern als auch beim Graben von artesischen Brunnen auf begrenztem Raum eines Privat- oder Sommerhauses verwendet. Für den Eigentümer eines privaten Grundstücks, das weit entfernt vom Quellreservoir und der zentralen Wasserversorgung liegt, gibt es nur eine Möglichkeit, Wasser zu gewinnen - einen artesischen Brunnen, der durch Drehbohren gewonnen wird.

Im nächsten Video können Sie sich das Drehbohren anschauen.

Bohroptionen

Stativ

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Das Stativ kann aus Holz (Knoten sind nicht erlaubt) oder einem Profilrohr bestehen. Die Länge des Rohrs oder Balkens sollte etwa 4,5 bis 5,5 m betragen.

Dann wird eine mechanische Winde mit einem Kabel am Stativ befestigt, an dem das Bohrglas befestigt ist.

Dieses Bohrgerät ist ziemlich klein und hat einen ausreichenden Sicherheitsspielraum. Das Funktionsprinzip des Mechanismus ist ganz einfach: Das in den Boden sinkende Glas nimmt den Boden auf. Unter Berücksichtigung der Bodenzusammensetzung können Sie mit einem Schlag 0,30 bis 1,2 m Land erhalten. Sie können die Arbeit vereinfachen, indem Sie Wasser in die Bohrstelle gießen. Das Bohrerglas muss regelmäßig von gestopfter Erde gereinigt werden.

Das Mantelrohr kann gleichzeitig mit dem Durchgang in die Tiefe oder nach allen durchgeführten Arbeiten installiert werden.

Bohrer und Gehäuse

Bei der Arbeit muss die Feuchtigkeit der zu entfernenden Erde ständig überwacht werden, um den Grundwasserleiter nicht zu verpassen (andernfalls kann er einfach mit einem Rohr verschlossen werden).

Wenn dann ein Aquifer gefunden wird, muss das schmutzige Wasser abgepumpt werden, um festzustellen, ob in dieser Schicht genügend Wasser vorhanden ist. Wofür wird eine Hand- oder Tauchpumpe verwendet? Wenn nach dem Abpumpen mehrerer Eimer Schmutzwasser die Reinigung immer noch nicht gegangen ist, muss weiter zu einem größeren Kern gebohrt werden.