Проходка твердых грунтов

Не все грунты состоят из песчаных или легких глинистых отложений – большинство грунтов имеют включения из твердых пород, в том числе из гранитов, булыжников или спрессованных ракушников. Для прохода твердых грунтов применяются насадки – долота различных конструкций. Долота различают по дробящему и режущему способу бурения отверстий в грунте. Для бурения относительно нетвердых грунтов применяется режущие долота типа «рыбий хвост», которые маркируются буквами РХ. Они изготавливаются из твердосплавной стали марки 40, и применяют для проходки грунтов по твердости соответствующих не более четвертой категории включительно (тяжелых глин).

Для более твердых грунтов, применяются долота, которые по своей конструкции относятся к дробящему типу. Эти же долота можно применять и для проходки более мягких грунтов, однако для такого использования дробящие долота малоэффективны. Дробящие долота состоят из металлического корпуса, на конце которого привариваются отдельные лапы, с закрепленными на концах шарошками. Шарошки снабжаются закаленными зубьями, число которых различается, в зависимости от категории грунта. Вращение корпуса долота вызывает вращение закрепленных под углом шарошек, которые своими зубьями дробят и разрезают грунт в скважине. Для проходки скважин на воду применяются долота с тремя шарошками.

Главной проблемой, с которой сталкиваются буровые бригады при сверлении твердых грунтов – неравномерная твердость грунтов, в результате чего возможно обрушение ствола скважины. Для преодоления возможного обрушения, к режущим шарошкам под давлением подается раствор жидкой глины. Под действием вращающихся металлических буровых труб, жидкая глина укрепляет боковые стенки скважины, предохраняя их от обрушения. Благодаря глинистым стенкам, отпадает необходимость дополнительного крепления скважины обсадными трубами. Кроме того, глинистый раствор способствует охлаждению долота и вымывает на поверхность продукты разрушения грунта.

При использовании глины в качестве укрепляющего состава для стенок скважины, отпадает необходимость вынимать долото на поверхность для установки обсадных труб, что вызывает увеличение скорости сверления скважины. Долото вынимается из скважины, только для его замены, в случае, когда зубья на шарошках затупятся. О значительной тупости зубьев шарошек сигнализирует уменьшение скорости прохождения сверления.

Сверление скважин с применением глинистого раствора происходит постоянно и без остановок, до полного окончания сверления. В противном случае, сверло может гарантированно застрять в скважине, без возможности быть вынутым на поверхность. По окончании сверления скважины, долото поднимается наверх, с одновременным вращением. Перед опусканием обсадных труб, отверстие скважины пробивается клиновидным долотом. Клиновидное долото расширяет отверстие скважины, после чего в нее можно опускать обсадные трубы. В зависимости от глубины скважины и от состояния грунтов, применяются как пластиковые, так и стальные трубы. Использования в качестве обсадных труб пластиковых труб, удешевляет стоимость строительства скважины, однако сокращает срок ее эксплуатации, при значительной глубине скважины, так как пластиковая труба получает значительные повреждения при опускании насоса и заменен всасывающего фильтра.