ЛБУ-50 российского производителя «Геомаш» с оборудованием обратной промывки используем для бурения скважин большого диаметра под водопонижение. В этой схеме вода с выбуренным грунтом поднимается по бурильной колонне, освобождая забой по мере проходки.
Технические характеристики ЛБУ-50 с обратной промывкой
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Способ бурения | Вращательное с обратной промывкой водой; заводской комплект — эрлифтный |
| Максимальный диаметр с обратной промывкой | 1000 мм |
| Условная глубина с обратной промывкой | До 100 м |
| Вращатель | Подвижный, с механическим приводом |
| Привод установки | От двигателя автомобиля через коробку отбора мощности |
| Ход подачи | 3,25–3,9 м, по исполнению |
| Частота вращения шпинделя | 14–101 или 14–220 об/мин, по исполнению |
| Крутящий момент | 2000 кгс·м |
| Усилие подачи вверх / вниз | 12000 / 4000 кгс |
| Грузоподъёмность лебёдки | 2500 кгс |
| Транспортная база механического исполнения | В том числе УРАЛ-4320 |
Справочные данные каталога «Геомаш» 2017 года для механической серии с комплектом обратной циркуляции; параметры конкретной машины зависят от исполнения и оснащения.
Как работает обратная промывка
Вода из ёмкости поступает в скважину снаружи бурильной колонны и движется к забою. Разрушенный инструментом грунт увлекается восходящим потоком внутри труб и выходит на поверхность. Для подъёма смеси применяют насосную или эрлифтную схему; заводской комплект для ЛБУ-50 предусматривает эрлифт.
При прямой промывке направление противоположное: подача идёт по трубам, а возврат — по кольцевому зазору между колонной и стенками скважины. Завод предусматривает обратную промывку для скважин большого диаметра, в том числе водопонизительных.
Мачта направляет движение подвижного вращателя и механизма подачи. Вращатель передаёт крутящий момент инструменту и отводится от оси скважины для операций с колоннами. Лебёдка служит для спуска и подъёма. Другие способы проходки семейства приведены на странице ЛБУ-50 на шасси УРАЛ.
Для каких скважин выбираем этот способ
Обратную промывку водой рассматривают для песчаных и песчано-глинистых разрезов с небольшой примесью гальки. При устройстве скважины большого диаметра требуется пройти ствол под фильтровую колонну и оставить место для обсыпки. Способ удаления шлама подбирают одновременно с инструментом и конструкцией скважины.
В песках оценивают устойчивость стенок, возможность поддерживать циркуляцию воды и необходимость обсадки. При потерях воды в трещиноватых породах такая схема может оказаться непригодной. Рядом с фундаментами и подземными коммуникациями особенно важно предусмотреть крепление стенок до начала проходки.
При выборе системы водопонизительных скважин учитывают водопроницаемость слоя. Открытые гравитационные скважины применяют при коэффициенте фильтрации не менее 2 м/сут и понижении более 4 м; в заглинизированных и пылеватых песках с коэффициентом фильтрации 0,2–2 м/сут рассматривают вакуумные скважины.
Глубину скважины назначают по положению и мощности водоносного горизонта и требуемому понижению уровня воды. Погружной насос подбирают по расчётному притоку и конструкции скважины; в практике компании применяются насосы ЭЦВ.
Устройство и освоение скважины
Для водопонизительных скважин используем промывку водой, без глинистого раствора. После бурения монтируют фильтровую колонну, выполняют обсыпку и прокачку эрлифтом. Освоение удаляет остатки выбуренного материала и подготавливает скважину к откачке погружным насосом.
На площадке предусматривают ёмкости для промывочной воды, место для труб и материалов обсыпки. До начала работ проверяют основание под машиной и пространство для мачты. Связь диаметра ствола, фильтра и способа проходки разобрана в статье о подборе буровой техники для водопонижения.
Для типовой глубины 15–30 м ориентир компании — одна скважина в смену на одну буровую с бригадой. Монтаж системы при температуре ниже −25 °C не выполняем. При последующем снижении производительности скважины одним из способов восстановления служит прокачка эрлифтом.
Источники характеристик
- «Геомаш». Каталог буровой и вездеходной техники, 2017 — серия ЛБУ-50, механическое исполнение и обратная промывка.
- «Геомаш». Бурение с обратной промывкой на установках серии ЛБУ-50 — заводское сообщение об эрлифтном комплекте.
- Володин Ю.И. Основы бурения. М.: Недра, 1986. Глава III, § 1 — движение промывочной жидкости и вынос шлама.
- ВСН 127-91. Минтрансстрой СССР, ЦНИИС, Москва, 1992. Пункты 3.2.100–3.2.104 — техническое описание проходки в песчаных разрезах; исторический справочный источник.
