Rotorové vrtání: technologie, provozní princip a vlastnosti

Jednou z nejpoužívanějších metod tvorby výrobních a průzkumných vrtů pro vodu je rotační vrtání. Je zajištěn přenosem rotačních pohybů z povrchu rotoru na vrtačku.

Rotační vrtání se liší tím, že postrádá axiální sílu vytvořenou pohonem. V průběhu procesu se produkce (zabíjení) odpadu promyje vodou a speciálními roztoky. Zvažme metodu podrobněji

Historické pozadí

Rotační vrtání bylo používáno více než sto čtyřicet let. Technologie této metody děrování vrtů byla poprvé použita ve Spojených státech amerických na počátku osmdesátých let devatenáctého století. Od té doby se příliš nezměnilo, s výjimkou drobných inovací, což vedlo k větší efektivitě. Změny se dotýkaly nástrojů na ničení hornin - byly vylepšeny, byly vytvořeny nové kapalné média pro mytí studní, síla součástí mechanismu byla posílena.

Rotační vrtání vrtů je jedním z typů vrtání rotací. Zásada spočívá v tom, že nástroj pro rozbíjení horniny, umístěný uvnitř studny, pracuje od síly přenášené na něj elektromotorem nebo zařízením s plynovou turbínou. Tato metoda je dostatečně jednoduchá a efektivní. S jeho pomocí jsou vyvrtány vrty pro vrty a průzkumné studny. Kompaktní rozměry rostliny umožňují, aby byly použity na soukromé půdě pro vytváření vodních studní.

Metody vrtání

V současné době se vrtání studní provádí metodami ničení hornin pomocí speciálních mechanismů. Podání půdy nahoru může být provedeno dvěma způsoby:

• Pomocí mechanismů - suchá metoda.
• Vodní proud pod velkým tlakem nebo gravitací - hydraulický.

Mechanické vrtání se obecně provádí jedním ze tří způsobů:

• Rotační rotační vrtání - půda se rotuje rotačně.
• Dopad - zem je zničena nárazy vrtacího zařízení.
• Vibrační - půda je rozbitá vysokofrekvenčními kmity.

První metoda je nejvhodnější díky své jednoduchosti, nízké ceně a zároveň výkonu.

Při použití metody

Rotační vrtání se používá, když se vyvíjejí polokryté a skalnaté půdy pro vrty s hloubkou až sto padesát metrů. Pro úspěšné vrtání hornin je třeba zvolit správný nástroj - dláta a vážené trubky. Podle odborníků by měl být pro efektivní provoz rotační vrtání použit, pokud jsou splněny následující podmínky:

• Studie hydrogeologického úseku lokality byla provedena dostatečně podrobně.
• Je známo, že půda se skládá z horniny.
• Jsou zde údaje o úrovni výskytu zvodnělé vrstvy.
• Existuje dobrá hlava podzemní vody.
• Existuje možnost konstantního dodávání mycí kapaliny.

Kromě toho je třeba mít na paměti, že podmínky v jižních oblastech umožňují provádění vrtů po celý rok a v severních oblastech je práce omezena teplotou vnějšího prostředí, ve kterém prací kapalina zmrzne.

Zařízení pro vrtání vrtů

Technologie rotačního vrtání zahrnuje použití speciálních zařízení - namontovaných na bázi samohybných nebo stacionárních. Oba by měli mít následující součásti:

• Motor.
• Věž.
• Drive.
• Otočný systém je systém, který dodává kapalinu do obličeje.
• Vrtací řetězec.
• Rotor.
• Pístové čerpadlo.
• Zvedací mechanismus včetně bloku a komínového bloku.
• Tlaková linka
• Systém návratu a čištění kapaliny obsahující hydrocyklony, žlaby a vibrační síto.

Výhody a nevýhody metody

Rotační metoda vrtání vrtů má řadu výhod oproti jiným metodám. Mezi nimi je třeba poznamenat:

• Produktivita přesahuje ostatní: pětkrát - perkuse a v deseti - vibračním způsobem.
• Má vysokou rychlost práce.
• Díky použití různých odnímatelných břitů je možné ho použít na půdách s různou složitostí.
• Instalace je kompaktní, takže může fungovat v omezeném prostoru.
• Vzhledem k možnosti umístění na plošině je jednotka plně mobilní.
• Umožňuje vrtání hlubokých vrtů a odvod vody z frakturovaného vápence.
• Tato metoda má dobré vlastnosti při otevírání vodního ložiska.
• Umožňuje uspořádání studní o průměru až dvě stě centimetrů.

Kromě těchto výhod má rotační řízené vrtání následující nevýhody:

• Je nutné vzít v úvahu typ půdy, aby bylo možné zvolit ten správný dlát.
• Přítomnost superhardních horninových částic na cestě může být překážkou, která vyžaduje použití destruktivnějších mechanismů.
• Hlína může působit jako porucha.
• Významnou překážkou pro vrtání je zmrzlá půda.
• Výkon závisí na aktuálně nainstalovaném rotoru.
• Potřeba neustále obsahovat velké množství mycí kapaliny.

Navzdory určitým nevýhodám má tato metoda mnoho výhod.

Princip fungování rotačních rostlin

Rotační vrtání vrtů se provádí speciální instalací - rámem nebo mřížkovou věží upevněnou na plošině. Je připojen ke všem ostatním systémům, které vám umožňují zvednout a spustit vrtací šňůru tvarovaného tvaru. Takový sloupec je sestaven z několika trubek spojených skládacími spojkami.

Síla motoru je elektrický motor vozidla nebo samostatný generátor, který přenáší rotaci ze sloupku na rotor přes hnací hřídel a ozubenou soustavu. Při otáčení rotor pohání dláto, které pomocí pracovních okrajů v díře zničí vrstvu půdy. Rozsah otáček lze nastavit. Hrany sekáče mohou být diamantové, kompozitní nebo karbidové. Jejich tvar se může lišit.

Vyvinutá vrstva půdy, buď přímá nebo zpětná proplach, je vytlačena z důlku gravitací nebo pod tlakem pomocí čerpacích jednotek. Po umytí studny je v ní instalována skříň. Pomocí otočných a dutých trubek vrtací šňůry proudí do dláta prací kapalina a zředí půdu pod sekáčem. Prostřednictvím mezer mezi trubkami a hlavou tekutina odvádí půdu. Na povrchu přes speciální filtry se kapalina shromažďuje a vyčistí, takže může být znovu uvedena do provozu pomocí pístových čerpadel.

Vlastnosti rotační technologie vrtání

Proces vrtání je uspořádán tak, že v důsledku vyplachování půdní vrstvy z dolu se vrtná šňůra hloubí při každém pohybu. Pravidelně se musí zvyšovat přidáním dalších trubek.

Proces vrtání se provádí postupně:

• Při průchodu prvních volných vrstev půdy se sloupec zvedá a skříň se spustí do hřídele.
• Mezera v kruhu je vyplněna roztokem cementu.
• Po cementování cementu se do hřídele přivádí trochu menšího průměru a práce pokračuje dál.

Podobné kroky lze provést několikrát a poté se děrovaná trubka na konci spustí do hřídele. V závislosti na kvalitě půdní vrstvy a hloubce se zvolí počet a hmotnost potrubí, typ bitu, rychlost otáčení a materiál okrajů a tlak prací kapaliny. Specificita je následující:

• Lehké skalní vrstvy procházejí maximální rychlostí a největším oplachem.
• Skalnaté půdy vyžadují sníženou frekvenci a snížený tlak kapaliny.

Stimulace pevných mletých inkluzí mohou rušit práce - balvany - na cestě rotoru, která se může zaseknout, nebo půdy, které aktivně absorbují mytí. Také proces nedostatku vody na pracovišti a přítomnost velké hlinité vrstvy zpomalují proces. Hlína, míchání s vodou, upchává vodní kanál a vyžaduje další důkladné mytí.

Těsnící trubky

Po vrtání studny je důležité zpevnit její stěny. Zem je nespolehlivé a může se posunout, což negativně ovlivní dno.

Že plemeno země se neztratí, je ustaveno řetězec krytu. Pomáhá zabraňovat úniku půdy a zabraňuje vytékání vody. První sloupec se nazývá "dirigent". Je namontován pro zakrytí nestabilních hornin. Instalace probíhá ve vzdálenosti nejdéle 30 metrů a nejvýše 600 metrů. U ropného vrtu je sloupec umístěn co nejblíže k povrchu.

Protože rotační vrtání se používá téměř u všech typů půdy, během instalace sloupů se pracovníci řídí geologickými podmínkami. Někdy musíte použít několik sloupů pro zpevnění obličeje.

Nejmenší průměr z nich sestoupí hlouběji než zbytek a nazývá se operační. Děrování se děje zespoda, přes tyto otvory do něj proudí množství plynu, vody nebo oleje.

Hodnota vrtné kapaliny při vrtání

Správně zvolená metoda splachování pro rotační vrtání studny může výrazně zlepšit účinnost procesu. V pracích tohoto typu platí:

• Polymerní roztoky.
• Olejové emulze.
• Sací roztoky.
• Voda.

Použití metody čištění vzduchu je také rozšířené. Pokud je práce prováděna na místech s nízkou úrovní vytváření tlaku, pak pracovníci používají speciální plyn. Mytí pomáhá zbavit se přebytečných nečistot a předmětů, rozpadaných hornin, což je při vrtání nevyhnutelné. Kapalina, která se dostala na dláta, ji ochladí. To prodlužuje životnost nástroje.

Rotační vrtání vrtů se děje ve třech fázích:

1. Zničení zemních skal pomocí dláta.
2. Běží vodu k odstranění zničené skály. Proces může být proveden buď proplachem nebo přímým vyplachováním, a to v závislosti na hloubce studny, objemu použité vody a typu půdy. V soukromých farmách je metoda přímého praní populární.
3. Posílení stěn nové studny s pláštěm.

Vrtání vrtů rotačním způsobem je náročný proces, při němž je třeba vzít v úvahu řadu faktorů. Navzdory tomu je považován za zcela efektivní a používá se v různých podmínkách.