حفر الآبار الدوارة: نظرة عامة على تقنية الحفر والمعدات اللازمة

أداة حفر اوجير

أدوات لـ اوجير الحفر وفقًا لنوع البناء ، فهي تتميز بعدد المنعطفات وهندسة جزء القطع. للقيادة في الطمي والطين الرملية الصلبة وشبه الصلبة ، غالبًا ما تستخدم أدوات الحفر ، والتي تكون حافتها مزودة بقواطع إضافية.

في أغلب الأحيان ، لقيادة مدخول المياه للتجار من القطاع الخاص ، يتم استخدام مثقب واحد فقط بدون أي إضافات ، لأن. يجب حفر الصخور الرسوبية المتماسكة وغير المتماسكة. عند التعمق ، يتم بناء الأداة ببساطة باستخدام قضبان الحفر.

في هذه الحالة ، تتم إزالة القذيفة من حفرة البئر كل 0.5 - 0.7 متر لتنظيف المثقاب نفسه والقاع من الصخر المدمر. يعد هذا خيار حفر أكثر اقتصادا ، ولكنه أيضًا أكثر كثافة في العمل.

لحفر الصخور والحصى التي يمكن العثور عليها في التربة الرسوبية ، يتحولون إلى طريقة حبل الصدمة. كقاعدة عامة ، يتم استخدام إزميل مصنوع من أداة الصلب لهذا الغرض. هذا المثقاب ، المدبب في الطرف السفلي ، "يُلقى" بجهد في الأسفل حتى يتم تدمير "الحاجز الصلب".

بعد تدمير الحصاة أو الصخرة ، تتم إزالة الشظايا على السطح باستخدام زجاج (أنبوب عمودي) أو ناقلة. ثم يعودون إلى طريقة اللولب. في أغلب الأحيان ، من أجل غرق العمل ، من الضروري استخدام عدة طرق حفر معًا.

عند حفر الرمال الرخوة والطميية الناعمة ، يتم استخدام قذائف المثقاب مع شفرات تحول إلى أسفل بزاوية 30-60 درجة ، وللحفر في صخور طينية متماسكة - 90 درجة.

من الناحية الهيكلية ، يكون المسمار عبارة عن أنبوب أو قضيب / قضيب صلب طويل مع لولب جرح

يتم الحصول على هذا اللولب عن طريق لف شريط فولاذي عالي القوة بقطر 5-7 مم على مغزل لولبي. يتم شدها على أنبوب / قضيب ، وبعد ذلك يتم لحامها.

كلما زاد قطر الأنبوب الأساسي ، انخفضت قدرة نقل المسمار. ومع ذلك ، فإن قطر المنتج الطويل مقيد بالقوة الميكانيكية للمسمار ، وكذلك بتقنية إنتاجه.

اليوم ، هناك نوعان من البراغي:

• مع وجود ثقب مركزي ، أي أجوف ؛
• مرجح - لا يوجد ثقب.

لتقليل تآكل الناقل اللولبي عند الحفر في التكوينات الكاشطة ، يتم لف شريط فولاذي على الحافة الخارجية أو يتم ترسيب طبقة من المعدن على السطح.

عند السرعات العالية لحفر المثقاب ، يتم تثبيت محول خاص بلف من الفولاذ الشريطي ثنائي البدء فوق القذيفة. في هذه الحالة ، يقع الجزء الأكبر من الصخور على الناقل اللولبي دون طحن.

في نهاية الأنبوب مع دوامة الجرح ، يجب أن تكون عناصر التوصيل ملحومة. هناك نوعان من وصلات المثقاب: بدون خيوط أو ملولبة. في الحالة الأولى ، يتم توصيل المثاقب عن طريق أقفال اقتران ويتم تثبيتها بواسطة دبابيس معدنية ذات أقفال ، في الحالة الثانية ، عن طريق الشد.

يتيح التوصيل اللولبي للمثاقب الموجودة في سلسلة الحفر ميكنة توصيلها وفصلها عند إجراء عمليات التعثر ، عند إمداد السائل إلى البئر السفلي. ولكن هناك أيضًا عيبًا كبيرًا - لا توجد إمكانية للدوران العكسي للبراغي في هذه الحالة. لذلك ، أصبح الاتصال الخيطي أكثر انتشارًا.

تشتمل منصات الحفر الخاصة ، كقاعدة عامة ، على مجموعة من المثاقب بأقطار مختلفة.

الأكثر كفاءة هي المثاقب ذات الفتحة المركزية التي يتم من خلالها تزويد الهواء أو الماء إلى القاع. هذا يجعل من الممكن تقليل احتكاك الصخور على سطح الناقل اللولبي.

تُستخدم المثاقب المجوفة ذات النوع الملولب من التوصيل عند الحفر مع التطهير ، ولضخ المياه عند تشغيل الأعمال الأسطوانية في قشرة الأرض ، ولتركيب شحنة في الآبار الجيوفيزيائية ، ولضخ الخرسانة في ثقوب للأكوام. يمكن استخدامها أيضًا كسلسلة غلاف.

عند الحفر بوجه صلب ، يتم حظر القناة المركزية بأداة حفر على حبل.

مبدأ تشغيل المنشآت

يعتبر الحفر الدوراني طريقة مثالية لتشكيل البئر أو استخراج المياه إذا كانت النتيجة إمكانية استهلاك كميات كبيرة من مياه الشرب النظيفة. يجب أن يعمل هذا البئر لفترة طويلة ودون انقطاع.

لتحقيق نتائج جيدة ، سيسمح هذا الهيكل الهيدروليكي مثل التثبيت الدوار.

مخطط جهاز الحفر

إنه قادر على حفر بئر عميق للغاية ، تكفي المياه منه ليس فقط لأغراض الشرب ، وسقي الموقع ، والمسبح ، ولكن أيضًا للاحتياجات المنزلية الأخرى.

في الحفر الدوراني ، تكون التكنولوجيا بسيطة للغاية. يتم إنزال عمود ذو طرف ، وهو إزميل ، في أنبوب الحفر. تبدأ عملية الدوران ، وبمساعدة الإزميل ، يتم تدمير الصخرة. تتم عملية الدوران نفسها باستخدام التثبيت الهيدروليكي. من أجل مغادرة الصخور المدمرة للبئر ، يتم استخدام محلول التنظيف. هناك طريقتان لإرساله:

1. تدفق مباشر. يتم ضخه في أنبوب الحفر باستخدام مضخة ، ويتم ضغطه من خلال الحلقة.
2. الغسيل العكسي. يحدث كل شيء على عكس الغسل المباشر: أولاً ، يتم توفير سائل التنظيف للحلقة ، وبعد ذلك ، باستخدام المضخات ، يتم ضخه مع الصخور من أنبوب الحفر.

إن التنظيف المباشر بالنسبة إلى التنظيف العكسي غير مكلف ، مما يسمح لأصحاب المنازل الريفية باستخدام هذه الطريقة. عند الحفر على نطاق صناعي ، على سبيل المثال ، في تطوير آبار النفط ، تكون طريقة الغسيل العكسي أكثر عقلانية ، رغم أنها أكثر تكلفة.

يتكون نظام التنظيف نفسه أيضًا من عدة عناصر:

• مزراب؛
• غربال تهتز
• الحلزونات المائية.

نظام التحكم الروتاري

معدات

لا يمكن إجراء الحفر الدوراني بدون معدات خاصة تشمل الأجهزة والآليات التالية:

• برج؛
• الدوار.
• جهاز حفر مدفوع
• معدات ضخ نوع المكبس.
• قطب الحفر
• آليات ومعدات التنظيف بمحلول الغسيل ؛
• نظام السفر ، الذي يتكون من كتلة تاجية ؛
• مزراب؛
• غربال تهتز
• الحلزونات المائية (تستخدم عادة في التنقيب عن النفط).

يحتوي الإصدار المحمول من جهاز الحفر الدوراني على جميع المكونات المذكورة أعلاه ، باستثناء نظام التنظيف بمحلول التنظيف.

طرق الحفر

يتم تصنيف طرق الحفر وفقًا لمعلمتين.

اعتمادًا على الآلية المستخدمة ، يمكن أن يكون الحفر:

• ميكانيكي؛
• يدوي.

حسنا الخيارات

اعتمادًا على مبدأ تشغيل المثقاب:

• طريقة دوران الصدمة
• صدمة؛
• التناوب.

ضع في اعتبارك ما هو ملحوظ في كل تقنية حفر آبار مياه وكيف يتم تنفيذها.

الطريقة اليدوية

يعد الحفر اليدوي للبئر مناسبًا تمامًا للعملية الذاتية باستخدام جميع الأدوات اللازمة. لن يزيد طول مثل هذا البئر عن ثلاثين متراً ، ويتم ثقب التربة حتى يتم الوصول إلى طبقة الماء.

للقيام بذلك ، ستحتاج إلى أنابيب غلاف وقضبان ورافعة ورؤوس حفر بمعلمات مختلفة. عند إنشاء بئر أعمق ، يلزم وجود جهاز حفر لرفع وخفض المثقاب.

إذا لم يتم العثور على القضيب ، فيمكنك صنعه عن طريق توصيل الأنابيب بقشرة أو خيط. يتم توصيل رأس الحفر بنهاية القضيب السفلي. تبدو العملية كما يلي:

اوجير حفر وآلة حفر الآبار بيديك

1. فوق موقع البئر المقترح ، يوضع برج بحيث يكون أعلى بقليل من طول القضيب.
2. احفر حفرة صغيرة للحفر باستخدام مجرفة.
3. أدخل المثقاب في التجويف وقم بتدويره. قد تحتاج إلى مساعدة ، لأنك كلما تعمقت أكثر ، ستكون حركة المثقاب أكثر صعوبة.
4. بعد كسر نصف متر ، توقف ، أخرج المثقاب ونظفه من الأرض الملتصقة.
5. عندما تصل إلى طبقة الماء ، قم بضخ ثلاثة إلى أربعة دلاء من المياه الجوفية.

الإجراء الأخير ضروري للتخلص من المياه المتسخة ويمكن القيام به بمضخة غاطسة.

طريقة دوارة

هذه هي الطريقة الدوارة الأكثر استخدامًا في حفر حفرة عميقة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تثبيت خاص مجهز بأنبوب. يحتوي هذا الأنبوب على عمود دوار وإزميل. يتم تنفيذ التأثير على الريشة عن طريق التثبيت الهيدروليكي. يتم غسل التربة من البئر المحفور بمحلول خاص.

وبالتالي ، يقع الأنبوب فوق موقع الحفر ، وعندما يدور العمود والإزميل ، فإنه يخترق التربة. يمكن تغذية السائل أسفل حفرة البئر من أعلى إلى أسفل ، ثم المحلول ، الذي يغسل الأرض ، ويخرج من خلال الحلقة. هذه الطريقة تسمى التنظيف المباشر.

يمكن أيضًا استخدام الغسيل العكسي ، حيث يتدفق المحلول عن طريق الجاذبية إلى الحلقة ، وبعد التثقيب ، يتم ضخه بواسطة مضخة غاطسة.

طريقة حبل الصدمة

تعتمد الطريقة على إسقاط أثقل أداة ، عادة زجاج قيادة ، من برج في موقع البئر المقترح. إذا كنت تريد تطبيق تقنية حبل الصدمات بشكل مستقل ، فستحتاج إلى:

• حبل متين
• زجاج قاع البئر - عادة ما يكون أنبوبًا معدنيًا قويًا معلقًا على حبل ؛
• أدوات تنظيف التربة.

التكنولوجيا وتسلسل الإجراءات:

طريقة حبل الصدمة - تقنية الحفر

1. يصنعون برجًا على شكل حامل ثلاثي القوائم من أنابيب فولاذية أو جذوع الأشجار القوية. يعتمد الارتفاع على طول زجاج قاع البئر ويجب أن يتجاوزه بمقدار 1.5 متر.
2. زجاج قاع البئر مصنوع من أنبوب فولاذي ، يوجد في نهايته جهاز قطع.
3. كابل متصل بالجزء العلوي من الزجاج.
4. عن طريق ضبط الكابل ، يتم تحرير الزجاج بسرعة إلى موقع الانهيار.
5. يتم إزالة الأرض من الزجاج كل نصف متر حفره.

لإنشاء بئر عميق ، يتم تضمين عمليات التثبيت من نوع UGB-1VS.

طريقة المسمار

حفر بئر مع اوجير

تأخذ الطريقة اسمها من الأداة الرئيسية المستخدمة - المسمار أو الأوجير. يبدو وكأنه قضيب حفر ، يتم لحام الشفرات به حلزونيًا. بتناوب مثل هذا البريمة ، يتم إحضار الأرض إلى السطح وجمعها.

للحصول على بئر أعمق ، ستحتاج إلى استئجار جهاز حفر صغير الحجم وسهل النقل ، حيث أن المثقاب العصامي لا يتعدى عمق عشرة أمتار.

وتجدر الإشارة إلى أن طريقة البريمة لا تصلح إلا إذا كانت التربة غنية بالصخور الرملية. بالإضافة إلى ذلك ، إذا اصطدمت المثقاب بحجر في طريقها ، فسيتعين عليك البحث عن مكان آخر لاختراق التربة وإيقاف العمل.

طريقة العمود

التكنولوجيا الأساسية أقل استخدامًا هذه الأيام لحفر الآبار تحت الماء. غالبًا ما يستخدم في الدراسات الهيدروجيولوجية. لهذا الغرض ، يتم استخدام معدات من النوع ZiF-650 ، والتي تستخرج عمودًا من التربة ، مما يؤدي إلى إنشاء عمود يسمى.

مخطط لقمة أساسية لحفر بئر تحت الماء

يتم تدمير التربة بطريقة حلقية ثم يتم غسلها. سرعة مثل هذا الترتيب عالية جدًا ، بالإضافة إلى أنها تسمح باختراق الصخور الصلبة ، ولكنها تتطلب تكاليف عالية لاستئجار معدات جيولوجية خطيرة.

أنواع مختلفة من الحفارات

جهاز الحفر الصغير

يتم تصنيف الركام قيد الدراسة وفقًا لخصوصيات طرق حفر الآبار.

لذلك ، عند إجراء حفر بحبل قرع ، يتم تدمير التربة بواسطة حمولة ثقيلة مرتبطة بإطار دعم ، حيث ترتبط أضلاعه في معظم الحالات بالهرم. يتم رفع الحمولة وإلقائها لأسفل عدة مرات بقدر ما يتطلبه الأمر لإنشاء استراحة بالحجم المطلوب.

حفر الآبار بطريقة حبل الصدمة

التدريبات الدورانية أبسط وأكثر صعوبة في التعامل معها. تتطلب هذه المعدات جهدًا بدنيًا أقل بكثير من جانب المؤدي ، لكن تصميم منصات الحفر هذه أكثر تعقيدًا - لا يمكن صنع العديد من مكونات النظام يدويًا بدون معدات خاصة ومهارات مناسبة.

مخطط حفر الآبار

نتيجة لذلك ، يجب شراء أو طلب بعض العناصر الضرورية. ومع ذلك ، فإن تكلفة ذلك لا تزال أقل بكثير عند مقارنتها بتكلفة تركيب مجموعة المصنع.

بشكل عام ، هناك 4 أنواع رئيسية من الحفارات وهي:

• الوحدات التي تعمل وفقًا لطريقة حبل الصدمات. خارجياً ، يتخذ هذا التصميم شكل إطار بقاعدة مثلثة. يتم توصيل كبل قوي مزود برافعة مباشرة بالإطار ؛

• تركيبات نوع المسمار.في حالة استخدام مثل هذه المعدات ، يتم إجراء الحفر باستخدام مثقاب خاص. لا يتم غسل التجويف في الأرض أثناء عملية الحفر ؛

• وحدات دوارة. تعمل باستخدام مبادئ الحفر الهيدروليكي ؛

• آليات يدوية دوارة. أسهل نوع للتثبيت. لا يتضمن التصميم محركًا كهربائيًا - يتم استخدام القوة الفيزيائية بدلاً من ذلك. يتطلب تكاليف عمالة كبيرة بشكل غير منطقي ، لذلك نادرًا ما يتم استخدامه.

تقنية الحفر

يختلف الحفر البحري برأس البئر تحت سطح البحر عن الأعمال المماثلة على الأرض. يتم استخدام تقنية خاصة هنا ، تتكون من إجراءات منفصلة خطوة بخطوة.

في البداية ، يتم دفع كومة إلى قاع البحر لتكون بمثابة اتجاه حفر. ثم يتم تثبيت اللوحة السفلية في هذا المكان. يتم تركيب معدات رأس البئر تحت سطح البحر. يمكن أن تصل كتلته إلى 175 طنًا ، بارتفاع يصل إلى 12 مترًا ، ويتم توصيل الجزء الموجود تحت الماء بالمعدات العائمة ، حيث يتم تثبيت أنظمة شد وعوامات خاصة.

يشتمل المجمع تحت الماء على وحدة تحويل ، ونظام تحكم ، وكتلة من الموانع ، ونظام صوتي للطوارئ.

يمكن أن تصل تكلفة بئر واحد في الخارج في ظل الظروف العادية إلى 6 ملايين دولار ، في ظروف القطب الشمالي - ما يصل إلى 50 مليون دولار.

أنواع طرق الحفر

في السابق ، كان حفر طبقات المياه الجوفية للاستخدام الشخصي يتم يدويًا بشكل رئيسي. لقد كانت عملية شاقة وطويلة ، لذلك لا يمكن لكل مالك قطعة أرض أو كوخ أن يتباهى بوجود مصدره الخاص لإمدادات المياه.

تدريجيا ، حل الحفر الآلي محل الطرق اليدوية بسبب التبسيط الكبير للعملية وتسريعها.

اليوم ، يتم حفر جميع الآبار الحاملة للمياه تقريبًا بطريقة آلية ، والتي تعتمد على تدمير التربة ، وإمدادها بالسطح بإحدى طريقتين: جاف ، عند إزالة التربة من البئر باستخدام الآليات ، وهيدروليكيًا ، عند غسلها بالماء المزود تحت الضغط أو الجاذبية.

هناك ثلاث طرق رئيسية للحفر الميكانيكي:

• التناوب (يتم تطوير التربة بالتناوب).
• قرع (bursnaryad يدمر الأرض بضربات).
• الاهتزاز (تتطور التربة عن طريق الاهتزازات عالية التردد).

تعتبر طريقة الدوران هي الأكثر إنتاجية ، و 3-5 مرات أكثر كفاءة من طريقة التأثير و 5-10 مرات أكثر اهتزازية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطريقة الدوارة هي الطريقة الأقل تكلفة وبأسعار معقولة ، وغالبًا ما تستخدم كطريقة رئيسية للحفر اليدوي.

حلت الطرق الميكانيكية الدوارة لحفر آبار المياه محل الطرق اليدوية غير الفعالة

في المقابل ، يتم تقسيم طريقة الحفر الدوراني ، المستخدمة على نطاق واسع لبناء آبار المياه ، إلى أربعة أنواع رئيسية من الحفر:

• جوهر؛
• اوجير.
• حبل الصدمة
• دوار.

كل نوع من أنواع الحفر الدوراني له خصائصه الخاصة ويتم إجراؤه بواسطة معدات مصممة خصيصًا لهذا الغرض. دعونا ننظر في هذه الأنواع من الحفر بمزيد من التفصيل ، وتحديد ما هي الاختلافات والطريقة التي يجب استخدامها في كل حالة محددة.

تحديد عمق جيد

يسمح لك بئر متوسط ​​العمق (يصل إلى سبعة أمتار) بالحصول على مياه الشرب. لإنشاء جهاز حفر بيديك ، بالإضافة إلى المثقاب ، ستحتاج إلى مجرفة ووقت لتجهيز الحفرة. يتم استخدام حفرة قياس 2x2x2 متر لتسهيل عملية الحفر لأعماق كبيرة.لتسهيل العمل ، يمكن تثبيته بألواح أو خشب رقائقي. بعد الانتهاء من العمل ، تغفو الحفرة. يتم أخذ الماء بواسطة مضخة.

سيتيح البئر العميق (أكثر من سبعة أمتار) تغطية الحاجة إلى المياه بالكامل لجميع سكان الكوخ أو المنزل الخاص. علاوة على ذلك ، سيكون هناك ما يكفي من المياه ليس فقط للاستخدام الفردي ، ولكن أيضًا للأغراض الفنية والري والمتطلبات الصحية وصيانة البركة أو البركة.

بشكل عام ، سيتم تحديد اختيار نوع كمية المياه بعد إجراء مسح جيولوجي لموقع إنشاء البئر. نقترح أن ندرس الخيار الأخير بمزيد من التفصيل - بناء بئر عميق بيديك ، باعتباره أصعب ما تم وصفه.

التصنيف والخصائص العامة لطرق الحفر

تتكون عملية الحفر من إتلاف الصخر أسفل الحفرة (البئر) بأداة حفر وإزالة نواتج التدمير (غرامات الحفر) منها.

مع جميع طرق الحفر ، يتم تنفيذ العمليات الرئيسية التالية: تحضير وتركيب آلة الحفر لبدء العمل ، والحفر (تدمير الصخور) مع تنظيف قاع البئر من نواتج التدمير ، وبناء سلسلة الحفر لتحقيق الحفر المطلوب العمق وتفكيكها بعد الانتهاء من العمل وتغيير أدوات الحفر البالية وتحريك الماكينة إلى حفرة جديدة أو موقع حفر بئر.

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام طرق الدوران والصدمة الدورانية والصدمة والتناوب والتأثير الدوراني لحفر الثقوب والآبار (طرق الحفر الميكانيكية) ، بالإضافة إلى الحريق والحفر المشترك.تم التحقيق في فعالية استخدام الطاقة المتفجرة في حفر الآبار المتفجرة ، وكذلك التفريغ الكهربائي عالي الجهد في حفر النبض الكهربائي.

أثناء الحفر الدوراني ، تدور الأداة حول محور يتزامن مع محور الحفرة أو البئر وفي نفس الوقت يتم تغذية قوة معينة إلى الأسفل. يتم تحديد حجم القوة من حالة تجاوز القوة النهائية للصخر للمسافة البادئة في منطقة التلامس بين شفرات القطع للأداة والصخر. في هذه الحالة ، يحدث تدمير ثابت من المسافة البادئة وتقطيع جزيئات الصخور من القاع. تتم إزالة منتجات التدمير باستخدام قضبان ملتوية (عند حفر الثقوب) ، أو مثقاب (عند حفر الآبار) ، أو غسل القاع بالماء أو النفخ بالهواء.

في مؤسسات التعدين ، يستخدمون: الحفر الدوراني للثقوب باستخدام القواطع باستخدام المثاقب اليدوية والأساسية ؛ حفر الآبار الدوارة باستخدام قواطع وأدوات ماسية باستخدام أجهزة الحفر.

في طريقة الإيقاع في الحفر ، تضرب الأداة (إزميل أو تاج) القاع وتدمر الصخور الموجودة أسفل النصل. بعد كل تأثير ، تدور الأداة بزاوية معينة ، مما يضمن التدمير المستمر لمنطقة البئر السفلية بأكملها والحصول على قسم دائري من الحفرة أو البئر.

أثناء الحفر بالقرع الدوراني باستخدام مطارق الحفر التقليدية والغاطسة (المثقاب) ، تدور الأداة بشكل متقطع فقط في الفترات الفاصلة بين الضربات بواسطة جهاز دوار مركب في المطرقة. في بعض تصميمات مثاقب المطرقة ، يحدث دوران الأداة أثناء الفترة التي يضرب فيها المكبس الأداة.

في الحفر الإيقاعي الدوراني بمطارق أسفل الحفرة ومطارق حفر ذات دوران مستقل ، يتم تطبيق التأثيرات على أداة تدور باستمرار. يحدث تدمير الصخور باستخدام طرق الحفر هذه فقط نتيجة إدخال لقمة الحفر أثناء التصادم.

في الحفر بالقرع الدوار ، يتم تطبيق التأثيرات على أداة تدور باستمرار تحت قوة محورية كبيرة. يحدث التدمير نتيجة إدخال الأداة أثناء التأثيرات ، ونتيجة لتقطيع الصخور أثناء تدوير الأداة.

يتم إجراء الحفر باستخدام لقم مخروطية في كل من طريقة الإيقاع باستخدام لقم دحرجة نقية وفي طريقة الإيقاع الدوراني مع لقم منزلقة ، حيث تقوم الأسنان ، جنبًا إلى جنب مع التدحرج على طول الجزء السفلي ، بقطع الصخر بحركة منزلقة على طول سطح القاع .

أثناء الحفر بالحريق ، يحدث تدمير الصخور في قاع الآبار بسبب الضغوط الحرارية التي تحدث عندما يتم تسخين سطح الصخر بسرعة بواسطة تدفقات الغاز الساخن (2000 درجة مئوية) المنبعثة من فوهات الموقد بسرعة تفوق سرعة الصوت (2000 م / ث أو أكثر).

أثناء الحفر التفجيري ، يحدث تدمير الصخور في قاع الآبار عن طريق الانفجارات المتتالية للعبوات المتفجرة الصغيرة. تُعرف طريقتان للحفر المتفجر: حفر خرطوشة ، باستخدام خراطيش من المتفجرات السائلة أو الصلبة التي تنفجر في الجزء السفلي من ضربة أو مفجر ، والحفر النفاث ، حيث يتم تغذية المكونات المتفجرة السائلة (الوقود والمؤكسد) من خلال المثقاب إلى القاع وتتكون شحنة مسطحة سائلة. يحدث انفجار هذه الشحنة عن طريق حقن قطرة من التركيبة البادئة (سبيكة سهلة الانصهار من البوتاسيوم والصوديوم).

أثناء الحفر بالنبض الكهربائي ، يحدث تدمير الصخور في قاع البئر بسبب الانهيار الكهربائي لقسمها بواسطة تفريغ عالي الجهد (حتى 200 كيلو فولت). تعمل الطاقة المنبعثة على الفور في قناة الانهيار على تدمير الصخور ، والتي تتم إزالتها من قاع البئر عن طريق تدفق عازل كهربائي يدور في البئر (زيت شمسي ، ماء ، إلخ).

يتم تطوير طرق حفر مشتركة ، حيث يوجد تأثير مشترك على البئر السفلي لأداة قرع وقاطع (طريقة قرع مخروطية) ، قواطع وأقماع (طريقة قطع مخروط) ، قواطع وموقد نار (مخروط حراري) طريقة) ، موقد النار وأداة قرع (طريقة الصدمة الحرارية).

1 ما هي مميزات تقنية الحفر الدوراني؟

تعتبر تقنية حفر الآبار الدوارة تقنية مناسبة عندما يكون ذلك ضروريًا للحصول على كمية كبيرة من المياه الأكثر صداقة للبيئة ، مع تشغيل مستقر ودائم للنظام بأكمله. في مثل هذه الظروف ، تكون طريقة الحفر الدوراني خارج المنافسة.

بشكل عام ، تتمتع الحفارات الدوارة أثناء تشغيلها بالمزايا التالية على نظائرها:

• استخراج المياه بكميات كبيرة ؛
• الحفر الدوار له عمر خدمة طويل ؛
• يتم توفير كميات كبيرة من المياه باستمرار ، دون انقطاع أو مشاكل ؛
• جودة عالية من المياه المنتجة.

إن دوارات أجهزة الحفر قادرة على استخراج كمية من المياه من مصدر بحيث تكون كافية ليس فقط لتزويد المنزل بالمياه ، ولكن أيضًا لملء الخزانات المختلفة (مثل حوض السباحة) والري وللاحتياجات من مبنيين آخرين. بفضل هذا ، من الممكن التعاون مع الجيران ، وبالتالي عدم إنفاق أموال طائلة على ترتيب استهلاك المياه.

أثبتت تقنية الحفر الدوراني أنها متينة ومستقرة. باتباع جميع التعليمات الخاصة بالعمل بنظام الحفر الدوار وتشغيل الأنابيب البلاستيكية في تصميمها ، يمكن للمستخدم التأكد من أن العمر التشغيلي لهذا النظام سيكون عقدين على الأقل.

إذا كان من الضروري حفر آبار عميقة للمياه ، فعادة ما يتم استخدام الحفر الدوار. آلية تشغيل مثل هذا النظام هي كما يلي: يتم تحميل عمود الدوران في أنبوب الحفر ، الذي يحتوي على طرف قوي - بت (على سبيل المثال ، بت PDC). يتم تحقيق الوزن على الريشة من خلال تشغيل الوحدة الهيدروليكية.

بفضل آلية التشغيل هذه ، من الممكن الوصول إلى أي عمق للبئر لإنتاج المياه. يُغسل البئر من التربة الموجودة فيه بسائل حفر خاص ، يتم توفيره عبر الأنابيب بطريقتين مختلفتين:

عملية الحفر

• يتم ضخه بمساعدة مضخة خاصة في أنبوب الحفر ، ثم يتدفق عن طريق الجاذبية عبر الحلقة (ما يسمى "التدفق المباشر") ؛
• يمر المحلول عن طريق الجاذبية إلى الحلقة ، ثم بمساعدة مضخة يتم ضخه مع التربة من أنبوب الحفر (ما يسمى "الغسيل العكسي").

يتم استخدام الحفر الدوار بهذه الطرق حتى في آبار النفط.

في الوقت نفسه ، يعد الغسيل العكسي أمرًا جيدًا لأنه بفضله ، يتم إنتاج معدل تدفق أعلى للبئر ، لأن الخزان الجوفي يتم فتحه بأعلى جودة. ومع ذلك ، لا يمكن للمرء الاستغناء عن مشاركة أكثر المعدات تعقيدًا وعالية التقنية مع طريقة العمل هذه ، وسيكون حفر الدوار هذا مكلفًا للغاية من حيث المال.

يعتبر الحفر الدوار مع الغسل المباشر أرخص إلى حد ما من الخيار الأول ، ولهذا السبب بالنسبة لغالبية مالكي مواقع البيانات الخاصة بهم ، فإن الطريقة هي الأكثر قبولًا وكفاية من حيث السعر.

1.1 معدات العمل

تشمل المعدات المستخدمة في الحفر الدوراني المكونات التالية:

• برج؛
• جهاز الحفر والقيادة إليه ؛
• الدوار.
• مضخات مكبسية
• قطب الحفر
• نظام السفر من كتلة التاج ؛
• نظام التنظيف بالسوائل الخاصة ؛
• غربال تهتز
• مزراب؛
• الحلقات الحلزونية (ضرورية في أغلب الأحيان لآبار النفط).

من المهم ملاحظة أنه لا توجد فقط منشآت دوارة ثابتة (كما هو الحال في إنتاج آبار النفط). هناك أيضًا إصدارات محمولة مزودة بمنصة خاصة مثبتة على مقطورة.

جهاز الحفر الدوراني المضغوط

في نفس الوقت ، جميع المعدات المذكورة موجودة في النسخة المحمولة باستثناء نظام التنظيف السائل. بفضل هذا الإصدار من الوحدة الدوارة ، التي تتمتع بقدرة على المناورة والقدرة على تغيير موقعها في أقصر وقت ممكن ، يمكنك توفير المال في مرحلة اختيار البئر المناسب.

إيجابيات وسلبيات الطريقة

من بين طرق حفر آبار المياه ، تعتبر الطريقة الدوارة واحدة من أكثر الطرق شيوعًا. هذه التقنية منتشرة في جميع أنحاء العالم.

تشمل المزايا ما يلي:

1. أبعاد. الهيكل الكامل للحفر الدوراني يشغل مساحة صغيرة.
2. القدرة على نقل المعدات. نظرًا لصغر حجمها ، يمكن وضع الوحدة على منصات خاصة لمزيد من الحركة.
3. براعه. يمكن استخدام الحفر الدوراني في ظل مجموعة من الظروف أكثر من تقنية الصدم ، حيث يمكن استخدام العديد من الفتحات. نتيجة لذلك ، سيكون من الممكن معالجة أي نوع من طبقات التربة.
4. سرعة.نظرًا لخصائص الحفر الدوراني ، فإن إنتاجية العمالة أعلى بكثير من إنتاجية طريقة الإيقاع.

ولكن هناك أيضًا بعض العيوب. قد تحدث المشاكل التالية:

1. عندما تتجمد التربة ، فإنها تمنع الحفر الدوراني. في هذه الحالة ، من الأفضل استخدام تقنية التأثير ، وهي مناسبة أيضًا للعمل في ظروف الشتاء.
2. محتوى الطين من الحل. يثير ظهور صعوبات أثناء دراسة الطبقات.
3. تغيير القوة. تعتمد القيمة على أداء الدوار ، وهو جزء ضعيف إلى حد ما في الهيكل بأكمله.

أنواع الآبار

تتمثل مهمة البئر في توصيل ناقل المياه بمستهلك المياه. حفر بئر استكشافية لتحديد عمق طبقة المياه ومعاييرها. يتم تقليل تكلفة العمل باستخدام مثاقب ذات قطر مخفض. عند تطوير المياه العلوية ، يكفي تثبيت مثقاب بقطر 10 سم ، للرواسب العميقة - 20 سم ، ويتم تحديد العمق باستخدام مجسات خاصة.

بئر حبشي

المزايا الرئيسية للآبار قيد الدراسة هي: انخفاض التكاليف ، وإمكانية التصنيع الذاتي ، وسرعة الترتيب ، والقدرة على التثبيت في أي مكان تقريبًا (حتى في الطابق السفلي من المنزل). يقدر عمر الخدمة بـ 25-35 سنة. من بين أوجه القصور ما يلي: استحالة المعدات على الأرض الصلبة بشكل خاص ، لا يمكن استخدام المضخة السطحية إلا على عمق لا يزيد عن 6 أمتار.

الرمل جيدا

يتم حفر بئر ترشيح أثناء تطوير طبقة المياه الجوفية الرملية الواقعة على عمق يصل إلى 40-45 مترًا ، ويتم حفرها باستخدام معدات خاصة وتجهيزها على الفور بسلسلة غلاف لمنع تساقط الجدار. يتم استخدام أنابيب معدنية أو بلاستيكية أو خرسانية بقطر 13-20 سم للعمود ، ويتم تركيب مرشح في الأسفل.يتم توفير ارتفاع المياه بواسطة مضخة غاطسة.

مزايا البئر الرملي: استخدام معدات حفر صغيرة الحجم مما يقلل التكاليف ؛ يمكنك تثبيت مضخة ذات طاقة صغيرة ؛ يتم حفر بئر في 1-2 أيام. العيوب: إنتاجية منخفضة (تصل إلى 2 متر مكعب في الساعة) ، اعتماد نوعية المياه على العديد من العوامل وعدم استقرارها ، اعتماد مستوى حدوث المياه على الموسم.

آبار الحجر الجيري

مزايا الآبار الارتوازية: درجة نقاء عالية للمياه ، ومستوى ثابت لحدوث ناقل المياه ، وزيادة الإنتاجية (حتى 9-10 متر مكعب في الساعة) ، والمتانة (أكثر من 40 سنة). العيوب: زيادة تكاليف الحفر والتطوير ، وقت التصنيع (5-8 أيام) ، الحاجة إلى موقع لتشغيل معدات كبيرة الحجم.

مراحل العمل

يتيح استخدام المثاقب إنشاء آبار لأغراض مختلفة في اتجاه رأسي أو أفقي. إذا لزم الأمر ، أثناء الحفر ، يتم استخدام أنابيب التغليف أو تقنية سد جدران الحفرة بالخرسانة من السطح تحت الضغط.

يتضمن سير العمل عدة خطوات:

• الاستكشاف الجيولوجي بمساعدة معدات خاصة ، مما يضمن الاختيار الصحيح لموقع لهيكل هيدرولوجي مستقبلي ؛
• حفر حفرة للإغراق اللاحق للعقل على مسافة حوالي 1 متر من موقع تطوير البئر المقصود (يتم حساب أحجامها بناءً على حجم الحفرة) ؛
• تحضير المعدات وتثبيتها على منصة مستقرة (بالنسبة لجهاز الحفر الموضوعة على الهيكل ، يتم إنشاء نقاط مرجعية لمنع حركتها أثناء العمل) ؛
• تعميق المثقاب الأول في الصخر ، واستخراجه إلى السطح والعودة إلى موضعه الأصلي (يتم تنفيذ هذه العمليات لمنع التصاق التربة بآلية العمل) ؛
• ربط قسم جديد بأداة العمل لتحقيق العمق المطلوب.

عند الانتهاء من جميع الأعمال ، تتم إزالة المسمار على مراحل مع التقيد الإجباري باللوائح التكنولوجية الخاصة من أجل تجنب التلف أو الخسارة:

• يتم رفع عمود الآلية إلى مستوى بحيث يكون الجزء العلوي من الأداة فوق السطح تمامًا ، بينما يرتفع القسم التالي فوقه بحوالي 15٪ ؛
• لإصلاح الهيكل تحت اللولب ، يتم تثبيت القناة ؛
• تتم إزالة أقواس التثبيت المعدنية ، ويتم تفكيك المثقاب.

معالجة

في الحفر الدوراني ، يتم استخدام مخططين يحددان الوضع المطبق وسرعة المرور واقتصاد العملية. إذا تم إنشاء الآبار في مساحة محدودة من ملكية الأرض الخاصة ، يتم استخدام التنظيف المباشر ، وإذا تطلبت ظروف التشغيل ، يتم استخدام التدفق الحالي العكسي.

مع تغذية مباشرة

يتم تغذية التركيبة مباشرة من خلال الأنابيب إلى قاع البئر الذي تم إنشاؤه ، ثم ترتفع من خلال الفجوة بين غلاف الأنبوب والجدار. بعد الوصول إلى السطح ، يتم إرساله إلى حوض ، حيث يتم ترشيحه مرة أخرى ووضعه في الحركة لدورة جديدة.

رجوع

يتم عكس العملية - يتم تغذيتها من خلال الفراغ الحلقي ، على طول جدران البئر ، وتعود لأعلى من خلال أنابيب الحفر. نادرًا ، ولكن في بعض الأحيان يتم استخدام طريقة مشتركة ، حيث يوجد نوع واحد وثاني من الغسيل. منذ الاختراع ، تم تحسين المحركات ، وتم تعديل المكونات الرئيسية ، واستخدمت تركيبات مختلفة من السوائل. لكن مبدأ العمل ككل ظل دون تغيير.

حاليًا ، يتم استخدامه في بناء آبار النفط والغاز ، وفي حفر الآبار الارتوازية في مساحة محدودة من منزل ريفي شخصي أو صيفي. بالنسبة لمالك قطعة أرض خاصة ، تقع بعيدًا عن خزان المصدر وعن مصدر إمداد المياه المركزي ، هناك فرصة واحدة فقط للحصول على المياه - بئر ارتوازي تم الحصول عليه عن طريق الحفر الدوراني.

في الفيديو التالي يمكنك إلقاء نظرة على الحفر الدوراني.

خيارات الحفر

حامل ثلاثي القوائم

مقالات جديدة
منشار كهربائي أو منشار كهربائي - ماذا تختار للحديقة؟ 4 أخطاء عند زراعة الطماطم في الأواني التي تصنعها جميع ربات البيوت تقريبًا أسرار زراعة الشتلات من اليابانيين الذين لديهم حساسية شديدة تجاه الأرض

يمكن أن يكون الحامل ثلاثي القوائم مصنوعًا من الخشب (لا يُسمح بالعقد) أو من أنبوب جانبي. يجب أن يكون طول الأنبوب أو العارضة حوالي 4.5-5.5 م.

ثم يتم تثبيت رافعة ميكانيكية بكابل على الحامل ثلاثي القوائم ، حيث يتم توصيل زجاج الحفر.

جهاز الحفر هذا صغير جدًا وله هامش أمان كافٍ. مبدأ تشغيل الآلية بسيط للغاية: الزجاج ، الذي يغرق في الأرض ، يمتص التربة. مع الأخذ في الاعتبار تكوين التربة بضربة واحدة ، يمكنك الحصول على 0.30-1.2 متر من الأرض. يمكنك تبسيط العمل عن طريق سكب الماء في موقع الحفر. بشكل دوري ، يجب تنظيف زجاج الحفر من الأرض المحشوة.

يمكن تركيب أنبوب التغليف في نفس الوقت مع مرور إلى العمق أو بعد كل العمل المنجز.

الحفر والغلاف

عند القيام بالعمل ، من الضروري مراقبة رطوبة الأرض التي يتم إزالتها باستمرار حتى لا تفوت طبقة المياه الجوفية (وإلا يمكن إغلاقها ببساطة بأنبوب).

بعد ذلك ، عندما يتم العثور على طبقة مياه جوفية ، يجب ضخ المياه المتسخة إلى الخارج لتحديد ما إذا كان هناك ما يكفي من الماء في تلك الطبقة. ما هي المضخة اليدوية أو الغاطسة المستخدمة؟إذا ، بعد ضخ عدة دلاء من الماء المتسخ ، لم تختفي بعد ، فمن الضروري إجراء مزيد من الحفر إلى قلب أكثر اتساعًا.