Буріння свердловини
Буріння свердловини При бурінні свердловини дуже бажано заздалегідь знати хоча б орієнтовно характер грунту, що важливо для вибору необхідного інструменту. За структурою грунту можна припустити, на якій глибині може зустрітися вода. При штанговим обертально-ударному ручному бурінні свердловини глибиною до 20 м і діаметром до 76 мм можна працювати без триноги. Таку свердловину можуть пробурити 3-4 людини. Для буріння свердловини діаметром 150-200 мм з трубами довжиною до 4-5 м тринога необхідна. Але оскільки маса триноги становить 300 кг, для її установки потрібні кілька людей або підйомний кран. Для буріння неглибокої свердловини можна виготовити і легшу триногу. Працювати з нею набагато легше, а для її обслуговування потрібна менша кількість людей. Техніка буріння полягає в наступному. Перш за все риють шурф, опускають у нього інструмент, бурять, а потім виймають колону (свінченние труби) з інструментом за допомогою лебідки або ворота. Чергову штангу нарощують тоді, коли кінець попередньої знаходиться вище рівня землі не більш ніж на 1 м. У процесі буріння через кожні 50-70 см поглиблення інструменту в породу його вилучають для очищення і таким чином виконують буріння свердловини до потрібної глибини. При необхідності ставлять обсадні труби. Дрібне обертально-ударне буріння без триноги виконують за допомогою кількох коротких штанг (труб) довжиною по 1; 1,5 і 2 м. Коли ними буде пробурена свердловина на глибину штанги, короткі виймають і замінюють їх довгою штангою. При бурінні штанга з інструментом або обсадна труба повинна бути спрямована в свердловину строго вертикально. Тому початкова стадія буріння називається забурюванням.
При забурювання двоє робітників обертають штангу з інструментом або просто бур, а третій направляє її точно по вертикалі, систематично перевіряючи схилом. Звичайно, замість цього можна влаштувати легку триногу або міцно закопати в землю два стовпи з прибитою товстої жердиною або дошкою. До тринозі або жердини приставляють обсадних труб суворо вертикально, міцно її закріплюють, вставляють бур і приступають до буріння. Іноді над шурфом встановлюють триногу, для визначення центру свердловини через блок пропускають висок, знаходять точку і присувають в це місце дошки кромками для майбутньої щілини. На дошках в стику кромок відзначають центр, обводять з нього окружність, діаметр якої дорівнює діаметру муфт штанги або обсадної труби, якщо її ставлять в першу чергу. Дошки знімають, вирізують отвір по обведеної лінії, а потім їх знову ставлять строго на місце і міцно зміцнюють. В отвір опускають схил на дошки (пластини), укладені на дні шурфу. Знову знаходять центр дошки, обводять з нього окружність, знімають дошки (пластини) і виконують отвори. І перше, і друге отвори повинні бути розташовані строго одне над іншим, тобто по одній вертикалі. Після цього дошки (пластини) на дні шурфу міцно кріплять до підкладок. За таких варіантах забурювання буде відбуватись строго вертикально як вручну, так і з триноги. Потім в отвір вставляють колону з інструментом і пробурівают початкову свердловину необхідної глибини (не менше 1 м, але чим глибше, тим краще, вважаючи цю глибину від рівня підлоги шурфу).
Якщо стінки свердловини складені з стійкою щільної породи, то можна бурити без обсадження на всю довжину першої обсадної труби. При нестійких породах в шурф пробурівают змійовиком або ложкою початкову свердловину глибиною 1 м або більше, але також строго вертикально, опускають туди обсадну напрямну трубу з черевиком, після чого її загортають або забивають. На трубі на висоті 1-1,5 м від поверхні землі закріплюють хомут і приступають до буріння, обертаючи трубу невеликими поштовхами по ходу годинникової стрілки. Черевик обрізає стінки свердловини, що сприяє опусканню труби. Якщо від звичайних поштовхів обсадна труба не опускається, то спочатку її обертають проти годинникової стрілки, а потім - по ходу годинникової стрілки. Зрізуємо черевиком обсадної труби порода заповнює свердловину і призводить до припинення опади труби в свердловину. Тому періодично доводиться очищати трубу від породи желонкою. У міру заглиблення штанги з інструментом в породу хомут на ній переставляють так, щоб він був на відстані 1 - 1,5 м від настилу.
Штанги нарощують в міру потреби, користуючись короткими або звичайними по довжині трубами. Свердловини малих діаметрів в м'яких породах глибиною до 30 м виконують ложкою або змійовиком. Змійовик застосовують в щільних породах: глинах, суглинках. Їм працювати швидше, ніж ложкою, але змійовик погано утримує породу, яка при підйомі інструменту часто падає назад в свердловину. У вологих грунтах інструмент через кожні 5-10 см слід відривати (піднімати) від вибою. У міру буріння осаджують і обсадні труби, але так, щоб бурової наконечник був нижче башмака обсадної труби. За один прийом їм зазвичай пробурівают не більше 30-40 см. При бурінні в сухих породах ложками і змійовиками для підвищення продуктивності праці перед опусканням інструменту в свердловину вливають по 1 л води при кожному опусканні. Вода розм'якшує породу, яка прилипає до інструменту і одночасно є мастилом, що полегшує його обертання. При ударному бурінні після кожного удару слід повертати інструмент на 1 / 8-1/10его окружності. Це необхідно для отримання круглої свердловини. Інструмент повертає робочий, спеціально поставлений біля штанги. Робить він це за допомогою укріпленого на штанзі додаткового хомута. Долото над забоєм піднімають, залежно від породи, в середньому на 30-50 см. Маса інструменту повинна бути обрана з розрахунку 1-2 кг на 1 мм леза плоского долота. Під час буріння рекомендується наносити не менш 8-12 ударів в хвилину. На рис. 29 показані наконечник 1, штанга 2, на якій жорстко закріплена за допомогою болтів муфта 3. Над муфтою розташована баба 4, вільно ковзає по штанзі. При роботі вона завдає ударів по муфті, забиваючи тим самим штангу з інструментом в породу. Для підйому баби за її вушка укріплений канат 6, перекинутий через блок 7. Найчастіше ставлять два каната, за які робочі піднімають бабу на потрібну висоту, а потім відпускають канати, і баба завдає удару по муфті.
Цю роботу можна виконувати і з балансиром. До кінця довгого плеча балансира кріплять 2-4 мотузки з дерев'яними ручками на кінцях. Нагинаючи за ці мотузки довге плече балансира донизу, а потім швидко опускаючи, проводять удари буровим інструментом по забою свердловини. Обертаючи штангу або обсадних труб, робітники не ходять навколо неї, а передають рукоятки шарнірного хомута один іншому. Не слід для полегшення обертання подовжувати кінці шарнірних хомутів або ключів за допомогою патрубків. Часто першу обсадну трубу не ввертають, а забивають в породу Барсиком або дерев'яною бабкою-колотушкою. Для захисту кінців труби з різьбленням від пошкодження на них одягають спеціально виготовлені дерев'яні муфти або зміцнюють дерев'яні цурки (відрізки стовбурів дерева). Цю першу обсадних труб осаджують на глибину 4-5 м, рахуючи від статі виритого шурфу. Потім її заглиблюють ударним або обертальним способом, що залежить від якості грунту. Надалі буровий інструмент працює всередині обсади-них труб з чергуванням операцій: спочатку бурять, потім витягують породу, далі вставляють інструмент назад в трубу, знову бурят і т. д. Опускання труб продовжується до тих пір, поки сила тертя не стане на заваді їх подальшого опускання і труби не зупиняться. Після цього всередину труби вільно вводять трубу меншого діаметру і операції відновлюють в тій же послідовності. Практично труби одного діаметра можуть бути поглиблені в породу в середньому на 40-50 м. Для забурювання в штанзі роблять відмітку крейдою на висоті 50-70 см від настилу (практично позначку роблять на довжину інструмента). Буріння припиняють, коли відмітка впритул наблизиться до настилу. Після цього штангу з інструментом (наконечником) отримують зі свердловини разом з захопленої породою, очищають інструмент і знову опускають у свердловину. Процес повторюють у тому ж порядку. При кожному опусканні штанги з наконечником для чергової проходки на штанзі роблять крейдою відмітку на довжину інструменту.
