Лай роторлы, ұңғыма түбіндегі балғамен немесе ұңғымалық бұрғылау: қабатқа, диаметрге және тереңдікке қарай таңдау, ұңғыманы тазартуға қажетті ауа көлемі мен сорғы шығыны, сондай-ақ компрессор өнімділігінің ұңғыма диаметрін неге шектейтіні.
Су ұңғымаларын бұрғылау үш әдіске бөлінеді, ал қайсысын таңдау қабаттың құрылысына байланысты. Лайлы айналмалы бұрғылау жұмсақ және бос жыныстарды тез кесіп өтеді және ұңғыманы сұйықтық бағанымен ашық ұстайды; ұңғымалық балға қатты жынысты соққымен бұзады және қырындыларды көтеру үшін жеткілікті ауа көлемін қажет етеді; ұңғымалық бұрғылау үздіксіз үлгіні алады және нақты қандай жыныстан өткеніңізді көрсететін жалғыз әдіс. Бағаға қарай таңдау, қабатқа қарай таңдаудың орнына, қондырғының сатып алынған ұңғымасын аяқтай алмауына әкеледі.
Әдеттегі ауылдық немесе өнеркәсіптік су жобасында бір ұңғыманың ішінде осы үш қабаттың барлығына тап боласыз — алғашқы 20 м топырақ пен саз, содан кейін үгітілген жыныс, одан кейін тың жыныс. Дұрыс шешім әдетте екі мақсатты қондырғы болып табылады, сондықтан қатарда лай сорғысы да, ауа жинағы да бар машиналар қамтылған.
Әр әдіс қырындыларды қалай шығарады?
Әрбір бұрғылау әдісі шын мәнінде қырындыларды шығару жүйесі болып табылады. Қашау — арзан бөлік; ұңғыманы тазарту қабілеті тереңдік пен диаметрді шектейді.
Лайлы айналмалы бұрғылау. Қашау қабатты кеседі немесе ұнтақтайды, ал сорғы бұрғылау сұйықтығын бұрғылау бағаны арқылы төменге және сақиналы кеңістік арқылы жоғарыға айналдырады. Сұйықтық қырындыларды көтереді, қашауды салқындатады және ең бастысы, ұңғыма қабырғасында ұңғыманың құлауын болдырмайтын сүзгі қабықшасын құрайды. HWDL350 су және ауа екі мақсатты қондырғысында лай жағы BW160, BW200 немесе BW250 сорғыларымен қамтамасыз етіледі, максималды айналу моменті 10,500 N·m, номиналды қуаты 58 kW, көтеру күші 120 kN және жұмыс салмағы 5,800 kg.
DTH немесе ұңғыма түбіндегі балға. Сығылған ауа балғаның ішіндегі поршеньді қозғалысқа келтіреді, ол қашауды тікелей жынысқа соғады. Ауа сонымен қатар кесінділерді сақиналы кеңістіктен шығарады. Балға құбырлар басында емес, жыныста орналасқандықтан, соққы энергиясының ешбір бөлігі штангалар арқылы жоғалмайды. HQZ-220L пневматикалық қондырғысы 3 м биіктіктегі мачтамен, 4,000–4,600 Н·м айналу моментімен және 15 т көтеру күшімен 130–254 мм ұңғымаларды 220 м тереңдікке дейін қамтиды.
Кернді бұрғылау. Сақиналы қашау шеңберді кесіп, ішінде жыныстың тұтас цилиндрін қалдырады, ол құбырмен алынады. HWL-160 гидравликалық қондырғысы осы теңгерімді көрсетеді: ол 160 м тереңдікке жетеді, ұңғыманы 500 мм-ге дейін ашады және 13.2 кВт сәйкестендірілген қуатпен 42, 50 немесе 60 мм штангалармен 60 мм-де аяқтайды. Ұңғыма өндірістік су ұңғымасынан әлдеқайда кіші, өйткені мақсат — дебит емес, сынама.
| Қабат | Тиімді әдіс | Қате таңдасаңыз не болады |
|---|---|---|
| Топырақ, саз, құм, қиыршық тас | Лайлы айналмалы бұрғылау | Пневматикалық балға дымқыл сазды көтере алмайды; ұңғыма бітеледі |
| Үгітілген жыныс, жұмсақ әктас | Жыныс қашауымен лайлы айналмалы бұрғылау немесе DTH | Екеуі де жарайды, бірақ экономикасы күрт ерекшеленеді |
| Қатты тың жыныс, гранит, базальт | DTH балғасы | Айналмалы кесу жылдамдығы күрт төмендейді; қашаулар метр сайын тозады |
| Қуыстар бар жарықшақты жыныс | DTH, қуыс арқылы құбырмен | Лай қуысқа кетіп, қайта оралмайды |
| Геотехникалық зерттеу | Кернді бұрғылау | Кесінділер еңіс, жарықшақ немесе RQD туралы ештеңе айтпайды |
| Жыныстағы күн қадаларының іргетасы | Қада қағатын қондырғыдағы DTH | Бұрғылар тоқтайды; қағу қаданы сындырады |
DTH балғасына шын мәнінде қанша ауа қажет?
Бұл есептеу компрессорыңыз таңдаған балғаңызды іске қоса алатынын анықтайды және бұл бүкіл бұрғылау нарығындағы ең көп кездесетін спецификация қатесі болып табылады.
Ауа қалдықтарды ауырлық күшіне қарсы көтеру үшін сақиналы кеңістік бойымен жеткілікті жылдамдықпен жоғары жылжуы керек. Мақсатты көрсеткіш — шамамен 15–25 м/с жоғары бағытталған жылдамдық. Содан кейін шығын жай ғана жылдамдықты сақиналы ауданға көбейткенге тең.
HQZ-220L қондырғысында оның диапазонының ортасында — 89 мм штанга арқылы 200 мм ұңғыма бойынша есептеу мысалы.
Сақиналы аудан = π/4 × (0.200² − 0.089²) = 0.0252 м².
20 м/с кезінде шығын = 0.0252 × 20 = 0.50 м³/с = 30 м³/мин.
Бұл осы машина үшін 1.45–2.5 МПа жұмыс қысымында жарияланған 17–31 м³/мин диапазонының жоғарғы шегіне сәйкес келеді — бұл дәл дұрыс, өйткені жарияланған диапазон 130–254 мм диаметрдің бүкіл ауқымын қамтиды. 130 мм ұңғыма бұрғыласаңыз, сақиналы кеңістік әлдеқайда кіші, сондықтан оны тазарту үшін ауаның азырақ көлемі жетеді. Толық 254 мм-де бұрғыласаңыз, диапазонның жоғарғы шегі қажет.
Практикалық салдары: 130 мм ұңғыма үшін сатып алынған компрессор 250 мм ұңғыманы тазарта алмайды, балға қалай бағаланғанына қарамастан. Компрессордың өнімділігі — ұңғыма диаметрінің шегі, балғаның спецификациясы емес.
Дәл осы логика лай сорғыларына да қатысты
Лаймен айналмалы бұрғылауда ауа емес, сұйықтыққа қатысты дәл осындай шектеу бар. Сақиналы кеңістіктегі қайтару жылдамдығы — әдетте шамамен 0.3 пен 0.6 м/с аралығында көрсетіледі — қалдықтардың шөгуіне жол бермей, оларды жоғары көтеру үшін жеткілікті болуы керек.
76 мм штанга арқылы 200 мм ұңғымада сақиналы аудан шамамен 0.027 м². 0.3 м/с ұстап тұру үшін шамамен 480 л/мин қажет; 0.6 м/с ұстап тұру үшін шамамен 960 л/мин қажет. BW160 немесе BW250 сорғысы үлкен ұңғымалар үшін осы диапазоннан төмен тұрады, сондықтан да қос мақсатты қондырғылар бұл сорғыларды кішірек диаметрлермен және уайрлайнды керн бұрғылау жұмыстарымен жұптайды, және де үлкен диаметрлі лаймен айналмалы су ұңғымалары әлдеқайда үлкен сорғымен бұрғыланады.
Егер жеткізуші 300 мм ұңғыма мен 250 л/мин сорғыны ұсынса, сол екі санның біреуі қате.
Екеуі де жарамды болған жағдайда лай мен ауаның арасындағы таңдауды не анықтайды?
Төрт фактор, осы ретпен.
Судың болуы. Лайлы айналмалы бұрғылау суды қажет етеді — бір ұңғыма үшін көбінесе бірнеше текше метр, сонымен қатар қайтарымды тұндыруға арналған шұңқырлар қажет. Сумен жабдықтау жоқ шалғай нысанда лай жылдамырақ бұрғылайтын жерде де ауа әдепкі бойынша жеңіске жетеді.
Ұңғыманың тұрақтылығы. Бос құмдар мен қиыршық тастар лай беретін сүзгі қабатын немесе құбыр қаптамасын қажет етеді. Ауа бекітілмеген қабырғаны ашық ұстай алмайды, ал қиыршық тасты сулы қабаттағы құлаған ұңғыманы қалпына келтіру қымбатқа түседі.
Тереңдік және диаметр. Ауа қысымы гидростатикалық басты және сақиналық кеңістіктегі үйкеліс шығындарын жеңуі керек. HQZ-220L үшін жарияланған 1,45–2,5 МПа диапазоны оның тереңдік класы үшін жұмыс диапазоны болып табылады; машинаның тереңдік рейтингінен асып кетсеңіз, ұңғыманы тазалау үшін қажетті қысым компрессор бере алатыннан жылдамырақ өседі.
Сізде нақты бар қабаттағы бір метрдің құны. Жұмсақ үстіңгі қабатта лайлы айналмалы бұрғылау әдетте арзанырақ метр болып табылады. Жаңа қатты тау жынысында DTH балғасы тек жылдамырақ қана емес, ол бұрғылау мен жылтырату арасындағы айырмашылық. Күн қадасы жағында, тау жынысының қаттылығы 6-дан 20 F-ке дейін көрсетілгенде, балға сол диапазонның жоғарғы бөлігіндегі жалғыз ақылға қонымды құрал болып табылады.
Нысанда не істен шығады және неге?
Құбыр қаптамасын ауыстыру кезінде ұңғыманың құлауы. Су ұңғымаларын бұрғылаудағы ең қымбат ақау, және ол ұңғыма ашық күйде бұрғылау тоқтаған кезде орын алады. Бұрғылау бағанын ұңғымада ұстаңыз немесе сұйықтықты айналымда ұстаңыз.
Су кіруінен балғаның қадалуы. Сулы ұңғымада су деңгейінен төмен жұмыс істейтін DTH балғасы ауа жолына су жібереді және поршень тоқтайды. Ауамен сулы ұңғыманы бұрғыламас бұрын балғаның су жіберу мүмкіндіктерін тексеріңіз.
Жарықшақты аймақта қашаудың жоғалуы. Сынған қабат қашауды қысып қалатын сынықтарды тастайды. Жарықшақ арқылы беріліс жылдамдығын баяулатыңыз, оны арттырмаңыз.
Өлшемі жеткіліксіз компрессор. Дыбысынан тануға болады — балға баяу және біркелкі емес жұмыс істейді, ұңғыма нашар тазаланады және ену төмендейді. Бұл машинаның ақауы емес, спецификация қатесі.
Әр әдіс қашан дұрыс емес сатып алу болып табылады?
Егер жеріңіз қатты таза тау жынысы болса, лайлы айналмалы бұрғылау қондырғысын сатып алмаңыз. Сіз бюджетті қашауларға, ал кестені қабатта қарқын жасай алмайтын машинаға жұмсайсыз.
Егер жеріңіз жұмсақ аллювийлік болса және учаскеде су мәселесі болмаса, ауа балғалы қондырғыны сатып алмаңыз. Сіз сорғы болдырмайтын компрессор мен отын шотына төлейсіз.
Керндік бұрғылау қондырғысын өндірістік су ұңғымасын күтіп сатып алмаңыз. Бұл машиналар 60 мм ұңғыманы белгілі бір себеппен жасайды. Олар басқа сұраққа жауап береді.
Тереңдік рейтингінен асып түсуді жоспарлаған қондырғыны сатып алмаңыз. Жарияланған максималды тереңдік көрсетілген диаметрді, штанганы және сорғы немесе ауа қуатын болжайды. Үлкенірек диаметрде тиімді тереңдік мүмкіндігі төмендейді.
Тапсырыс бермес бұрын нені көрсету керек?
Жеткізушіге төрт фактіні беріп, екі көрсеткішті сұраңыз. Фактілер: шамамен тереңдіктері бар қабаттар тізбегі, мақсатты дайын диаметр, мақсатты тереңдік және учаскеде судың бар-жоғы. Сіз қайтарып алғыңыз келетін көрсеткіштер: мақсатты диаметрде ұңғыманы тазалау үшін қажетті ауа немесе сұйықтық көлемі және оны жеткізетін компрессор немесе сорғы үлгісі.
Орындалмаған әрбір бұрғылау машинасы сатушы ешқашан көрмеген қабатқа қарсы сатып алынған. Бұл алшақтықты тапсырысқа дейін жабыңыз, кейін емес.
Жиі қойылатын сұрақтар
Бір қондырғы лайлы айналмалы бұрғылауды да, DTH-ны да жасай ала ма? Иә — екі мақсатты белгілеу осыны білдіреді. HWDL350 Ø75–350 мм қамтиды және жұмсақ бөліктер үшін лай сорғысын, тау жынысы үшін ауа мүмкіндігін ұсынады. Бұл қондырғылар бір әдісті машинадан қымбатырақ және аралас қабатты жобада өз бағасын үнемдейді.
200 мм ұңғыма үшін ең кішкентай қандай компрессорды қолдануға болады? Есептеңіз: 89 мм штанга арқылы 200 мм ұңғыма үшін жоғары ағын жылдамдығы 20 м/с кезінде шамамен 30 м³/мин. Шамамен 25 м³/мин төмен кез келген нәрсе нашар бұрғылайды және тазалайды.
Үлкенірек балғамен бұрғылау жылдамырақ па? Дұрыс жыныста — иә, бірақ үлкенірек балға шығаратын қиыршықтарды ауа берілісі шығара алмайтын шекке дейін. Сол шектен әрі ену жылдамдығы төмендейді және қашау тезірек тозады.
Құмдағы ұңғыманың құлауын қалай тоқтатамын? Дұрыс тұтқырлықтағы лай мен лай роторлы бұрғылаудағы сүзгі қабаты, немесе құбыр. Құм арқылы ауамен бұрғылауда мүмкін емес — сол аралық үшін әдісті өзгертіңіз.
Неліктен қондырғылар бірнеше штанга диаметрін көрсетеді? Өйткені штанга ұңғымаға және қашауға сәйкес болуы керек. HQZ-220L 76 немесе 89 мм штангаларды 1,5, 2,0 және 3,0 м ұзындықта қабылдайды; кішірек штанга кішірек ұңғымалар мен таяз тереңдіктерге арналған, мұнда ауыр штангалар тізбегінің салмағы ештеңе қоспайды.
Келесі қадам
Алдымен қабаттар журналын жазыңыз — тіпті шамамен болса да — содан кейін әдісті таңдаңыз, содан кейін сол әдіс сіздің диаметріңізде қажет ететін ауа немесе сұйықтық көлемін беретін қондырғыны таңдаңыз. Осы ретпен жасау — ұңғыманы аяқтайтын қондырғы мен компрессорды күтіп алаңда тұрған қондырғының айырмашылығы.
Бізге қабаттар реттілігін, мақсатты диаметр мен тереңдікті және судың бар-жоғын жіберіңіз, біз оған сәйкес келетін қондырғы мен компрессорды немесе сорғыны ұсынамыз. Толық сипаттама парақтары үшін су ұңғымасын бұрғылау қондырғыларын немесе DTH балғалары мен керндік бұрғылар ассортиментін қараңыз.