Как определить месторасположение скважины на воду с помощью колонкового бурения

Определение оптимального места для бурения скважины требует комплексных гидрогеологических исследований. Одним из наиболее точных методов разведки является колонковое бурение, позволяющее получить достоверные данные о строении подземных слоёв.

Колонковое бурение обеспечивает точное определение глубины залегания водоносных горизонтов и анализ качества подземных вод через изучение керновых проб.

Сферы применения технологии

Технологический процесс

Колонковое бурение осуществляется с использованием специального оборудования:

• Буровая коронка с алмазными или твердосплавными резцами
• Колонковая труба для сохранения керна
• Буровые штанги для наращивания глубины
• Промывочная система для очистки скважины

Глубина бурения может достигать 1000 метров, что позволяет исследовать глубокие водоносные горизонты для организации надёжного водоснабжения.

Этапы проведения работ

1. Подготовка площадки и монтаж бурового оборудования
2. Проходка породы с отбором керновых проб
3. Промывка скважины специальными растворами
4. Лабораторный анализ полученных образцов
5. Интерпретация данных и выбор места для основной скважины

Результаты колонкового бурения позволяют точно определить глубину залегания водоносного горизонта, его мощность и качество воды, что является критически важным для проектирования скважины на воду.

Технология колонкового бурения: принцип работы

Процесс проходки грунтовых слоёв осуществляется с помощью специализированного бурового оборудования, оснащённого режущей коронкой. Вращательное движение установки с высокими оборотами обеспечивает эффективное разрушение породы при значительных механических нагрузках.

Конструкция бурового снаряда предусматривает последовательное наращивание керновых труб по мере углубления, с жёсткой фиксацией верхнего элемента к шпинделю буровой установки.

Ключевые компоненты системы

• Буровая коронка с режущими элементами:
  • Твёрдосплавные резцы
  • Алмазные сегменты
• Керноприёмная труба
• Буровые штанги для наращивания
• Система промывки с циркуляционным насосом

Технологический процесс

Режимы работы

1. Регулировка частоты вращения в зависимости от типа породы:
   • 50-200 об/мин для мягких грунтов
   • 300-1000 об/мин для твёрдых пород
2. Контроль подачи промывочной жидкости
3. Мониторинг износа режущего инструмента

Средняя скорость проходки при диаметре коронки 160 мм составляет несколько сотен метров за смену, с последующей очисткой ствола шнековыми системами.

Особенности работы со сложными грунтами

• Возможность бурения под углом до 90°
• Применение секционных керноприёмных труб длиной 400-600 мм
• Предварительная обработка ствола долотом перед сменой коронки
• Использование гусеничных платформ для многослойных рельефов

Технология демонстрирует высокую эффективность при работе с различными типами геологических образований — от рыхлых осадочных пород до плотных магматических массивов.

Применяемое оборудование

Для осуществления метода необходимо специальное устройство, работающее с любыми породами до 1000 метров вглубь. Так обеспечивается периодическая подача наверх кернового материала.

• колонковая труба;
• обсадные трубки;
• алмазные коронки;
• штанги;
• разъемы для стыка;
• промывочные пробки;
• коллектор шлама;
• тройной переходник;
• долота.

Преимущества колонкового бурения

• Высокая точность: позволяет получать неповреждённые образцы пород для детального анализа.
• Универсальность: подходит для бурения в различных типах грунтов, включая скальные породы.
• Гибкость: возможность бурения под разными углами, включая горизонтальное направление.
• Экономичность: снижение затрат за счёт высокой скорости проходки и минимального разрушения грунта.

Недостатки метода

• Износ оборудования: буровые коронки и инструменты требуют регулярной замены.
• Зависимость от промывочной жидкости: в случае её недостатка эффективность бурения снижается.
• Высокая стоимость: использование алмазных коронок и специализированного оборудования увеличивает затраты.

Керновый способ имеет недостатки, заключающиеся в вероятности заливания разрабатываемой территории промывкой. А также весь используемый инструментарий легко изнашивается. При выборе техпроцесса закладывания скважины следует учитывать себестоимость производства.

Конструкция колонкового бура

Колонковый бур позволяет получать образцы породы (керн) практически без разрушения, что важно для геологических исследований.

Сравнение методов бурения

Техника безопасности

1. Обязательное использование защитных очков и перчаток
2. Фиксация бурового оборудования во время работы
3. Контроль состояния буровых штанг
4. Проверка устойчивости буровой вышки

При глубине бурения более 5 метров необходимо использовать направляющие для буровых штанг, чтобы избежать отклонения от вертикали.

Выбор места для бурения

Критерии выбора:

1. Геологические данные о наличии водоносных горизонтов
2. Удаленность от потенциальных источников загрязнения
3. Доступность для подъезда техники
4. Удобство для последующего обслуживания
5. Рельеф местности (предпочтительны возвышенности)

Особенности бурения в разных грунтах

В песчаных грунтах скорость бурения не должна превышать 1-2 метра в час, чтобы избежать обрушения стенок скважины.