Rotacijsko vrtanje: tehnologija, princip delovanja in lastnosti

Ena izmed najbolj razširjenih načinov izdelave proizvodnih in izvidnih vodnjakov za vodo je rotacijsko vrtanje. Zagotavlja ga prenos rotacijskih gibov od rotorja do vrtalne stebra.

Rotacijsko vrtanje se razlikuje po tem, da nima aksialne sile, ki jo ustvari pogon. V procesu se proizvodnja (zakol) odpadkov spere z vodo in posebnimi rešitvami. Podrobneje razmislimo o metodi

Zgodovinsko ozadje

Rotacijsko vrtanje se uporablja več kot sto in štirideset let. Tehnologija te metode izsekovanja je bila prvič uporabljena v Združenih državah Amerike v zgodnjih osemdesetih letih devetnajstega stoletja. Od takrat se ni veliko spremenilo, z izjemo manjših inovacij, kar je privedlo do večje učinkovitosti. Spremembe so se dotaknile orodij, ki so uničevale kamenje - izboljšali so se, ustvarili nove tekoče medije za izpiranje vodnjakov, povečala se je moč mehanizmov.

Rotacijsko vrtanje vodnjakov je ena od vrst vrtanja vrtenja. Načelo je, da orodje za razbijanje kamnine, ki se nahaja v notranjosti vrtine, deluje od sile, ki jo prenaša električna motorna ali plinska turbina. Ta metoda je dovolj preprosta in učinkovita. Z njeno pomočjo se vrtajo vrtalno olje in raziskovalne vrtine. Kompaktne dimenzije obrata omogočajo njegovo uporabo na zasebnih zemljiščih za ustvarjanje vodnjakov.

Metode vrtanja

Trenutno vrtanje vodnjakov poteka z metodami uničevanja kamnin z uporabo posebnih mehanizmov. Predložitev zemlje na vrh lahko izvedemo na dva načina:

• S pomočjo mehanizmov - suha metoda.
• Vodni curek pod velikim pritiskom ali gravitacijo - hidravlično.

Na splošno se mehansko vrtanje izvaja na enega od treh načinov:

• Rotacijsko vrtljivo vrtanje - zemlja se vrti vrtljivo.
• Vpliv - tla uničijo udarci vrtalnika.
• Vibracijski - zemlja je prekinjena z visokofrekvenčnimi nihanji.

Prva metoda je najbolj uporabna zaradi enostavnosti, nizkih stroškov in hkrati uspešnosti.

Ko se uporablja metoda

Rotacijsko vrtanje se uporablja, če se razvijajo polkalnata in skalnata tla za vodnjake s globino do sto petdeset metrov. Za uspešno vrtanje kamnin je potrebno izbrati pravo orodje - dleto in ponderirane cevi. Po mnenju strokovnjakov bi bilo treba uporabiti vrtalno vrtanje za učinkovito delovanje, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

• Preučitev hidrogeološkega odseka območja je bila izvedena dovolj podrobno.
• Znano je, da je tla sestavljena iz kamnine.
• Obstajajo podatki o ravni pojavnosti vodonosnika.
• Obstaja dober vodotok podzemne vode.
• Obstaja možnost stalne dostave pralne tekočine.

Poleg tega je treba upoštevati, da pogoji južnih območij omogočajo, da se vrtalni postopki izvajajo skozi celo leto, na severnih območjih pa je delo omejeno s temperaturo zunanjega okolja, pri katerem se pralna tekočina zamrzne.

Oprema za vrtalne vrtine

Tehnologija rotacijskega vrtanja vključuje uporabo posebnih naprav - nameščenih na osnovi transporta na lastni pogon ali nepremičnih. Oba imata naslednja sestavna dela:

• Motor.
• Tower.
• Vozite.
• Vrtljivka je sistem, ki napaja tekočino v obraz.
• Vrtalni niz.
• Rotor.
• Batna črpalka.
• Dvigalni mehanizem, vključno z blokom in dimnikom.
• Tlačna črta
• Sistem vračanja in čiščenja tekočine, ki vsebuje hidrociklone, korito in vibriranje.

Prednosti in slabosti metode

Rotacijski način vrtalnih vrtin ima številne prednosti pred drugimi metodami. Med njimi je treba omeniti naslednje:

• Na produktivnost presega ostale: petkrat - tolkala in v desetih - vibrirajoč način.
• Ima veliko hitrost dela.
• Zaradi uporabe različnih odstranljivih bitov se lahko uporablja na tleh različnih zahtevnosti.
• Namestitev je kompaktna, zato lahko deluje v omejenem prostoru.
• Zaradi možnosti lokacije na ploščadi je enota popolnoma mobilna.
• Omogoča vrtanje globokih vodnjakov in odvzem vode iz lomljenega apnenca.
• Metoda ima dobre lastnosti odpiranja vode.
• Omogoča ureditev vodnjakov s premerom do 200 centimetrov.

Poleg takšnih prednosti ima rotacijsko nadzorovano vrtanje naslednje pomanjkljivosti:

• Treba je upoštevati vrsto tal, da bi izbrali pravo dleto.
• Prisotnost superhardnih delcev kamnine na poti je lahko ovira, ki zahteva uporabo bolj uničujočih mehanizmov.
• Glina lahko deluje kot motnja.
• Resna ovira za vrtanje je zamrznjena tla.
• Napajanje je odvisno od nameščenega rotorja.
• Potreba po nenehnem prenašanju velike količine tekočine za pranje.

Kljub nekaterim pomanjkljivostim ima ta metoda veliko več prednosti.

Načelo delovanja rotacijskih rastlin

Rotacijsko vrtanje vdolbinic izvede posebna instalacija - okvir ali mrežast stolp, pritrjen na ploščad. Namenjen je vsem ostalim sistemom, ki vam omogočajo dvigniti in spustiti vrvico v obliki oblike. Tak kolon je sestavljen iz več cevi, ki jih povezujejo zložljive sklopke.

Motorna sila je električni motor avtomobila ali poseben generator, ki prenaša vrtenje od kolone do rotorja skozi pogonsko gredjo in gonilo. Vrtljiv, rotor poganja dleto, ki z delujočimi robovi v luknji uniči plasti tal. Obseg obratov je mogoče prilagoditi. Drobilni robovi so lahko diamant, kompozit ali karbid. Njihova oblika se lahko spreminja.

Razviti sloj tla, bodisi neposrednega bodisi povratnega voda, iztisne iz rudnika z gravitacijo ali pod pritiskom s pomočjo črpalnih enot. Po pranju vdolbine je nameščena ohišje. S pomočjo vrtljiv in votlih cevi vrtalne niz na sveder za izpiranje tekočina vstopi briše tla pod dletom. Skozi razdaljo med cevmi in cevjo tekočina vzame tla. Na površini skozi posebne filtre se tekočina zbira in očisti, tako da jo je mogoče ponovno sprožiti s pomočjo batnih črpalk.

Značilnosti vrtalne tehnologije vrtanja

Proces vrtanja je organiziran tako, da zaradi pranja plasti tal iz rudnika svedrijo globlje z vsakim premikom. Občasno ga je treba povečati z dodajanjem drugih cevi.

Postopek vrtanja se izvede po korakih:

• Ko se prvi sloj tal prenaša, se kolona dvigne in ohišje spusti v gred.
• Vrzel v krogu je napolnjena z raztopino cementa.
• Po cementiranju cementa se v gred napaja košček z manjšim premerom in delo nadaljuje.

Podobne korake lahko izvedemo večkrat, nato pa perforirano cev na koncu spustimo v gred. Glede na kakovost in globino plasti tal izberemo količino in težo cevi, vrsto svedra, hitrost vrtenja in material rob zardevanje tlaka tekočine. Posebnost je naslednja:

• Lahke kamninske plasti prehajajo z največjo hitrostjo in največjim izpiranjem.
• Skalnata tla zahtevajo zmanjšano frekvenco in zmanjšan tlak tekočine.

Lahko vplivajo na zemeljske trdne snovi - balvani - na poti rotorja, ki se lahko zataknejo ali tla aktivno absorbira pranje. Tudi postopek pomanjkanja vode na delovnem mestu in prisotnost velike glinene plasti upočasnijo proces. Glina, mešanje z vodo, zamaši vodni kanal in zahteva dodatno temeljito pranje.

Cevi za ohišje

Po vrtanju vdolbine je pomembno okrepiti njene stene. Tla so nezanesljive in se lahko premikajo, kar bo negativno vplivalo na dno.

Da se pasma ne zruši, je ugotovljeno ohišje. Pomaga preprečiti odtekanje tal in preprečuje iztekanje vode. Prvi stolpec se imenuje "dirigent". Vgrajen je za pokrivanje nestabilnih kamnin. Namestitev poteka na razdalji, ki ni daljša od 30 metrov in najkasneje 600 metrov. Za oljno vodo je kolona nameščena čim bližje površini.

Ker se rotacijsko vrtanje uporablja za skoraj vse vrste tal, med montažo stolpcev delavci vodijo geološke razmere. Včasih morate za okrepitev obraza uporabiti več stolpcev ohišja.

Najmanjši s premerom se spušča globlje od ostalih in se imenuje operativni. Perforacija je narejena od spodaj, skozi te luknje se bo masa plina, vode ali olja iztekla vanj.

Vrednost vrtalne tekočine pri vrtanju

Pravilno izbrana metoda splakovanja za vrtalno vrtanje vdolbinice lahko bistveno izboljša učinkovitost postopka. V delih te vrste veljajo:

• Raztopine polimerov.
• Oljne emulzije.
• Gazirane raztopine.
• Voda.

Tudi uporaba metode čiščenja zraka je razširjena. Če se delo izvaja na mestih z nizko stiskanje tlaka, potem delavci uporabljajo poseben plin. Pranje pomaga znebiti presežnih nečistoč in predmetov, razpadanje kamnin, kar je neizogibno pri vrtanju. Tekočina, ki jo ima na dleto, jo ohladi. To podaljša življenjsko dobo orodja.

Rotacijsko vrtanje vodnjakov poteka v treh fazah:

1. Uničenje zemeljskih kamnin z dleto.
2. Vodenje vode, da odstranite uničeno skalo. Postopek lahko izvedemo bodisi s povratnim pranjem ali direktnim splakovanjem, odvisno od globine vdolbinice, količine uporabljene vode in vrste prsti. Na zasebnih kmetijah je način neposrednega pranja priljubljen.
3. Krepitev stene novega vodnjaka z ohišjem.

Vrtalne vrtine na vrtljiv način je težek proces, pri katerem je treba upoštevati več dejavnikov. Kljub temu se šteje, da je zelo učinkovit in se uporablja v različnih pogojih.