Perfuração de poços: tecnologia e nuances de trabalho

Prós e contras da perfuração do núcleo

Os aspectos positivos do processo incluem:

• A ação pontual da coroa, que corta a rocha ao longo de seu raio, ao contrário da broca rotativa, destrói o solo durante a passagem.
• Método de alto desempenho.
• Possibilidade por meio de sondagem para estudo da estrutura subterrânea dos solos na área de trabalho.
• Usando este método, são passados ​​poços de elevação, multilaterais e desviados; em quaisquer camadas, incluindo basalto e granito.
• A velocidade de rotação da broca é ajustável: em terreno macio, revoluções bastante pequenas, rochas duras exigem maiores.
• Taxa de penetração relativamente alta, o que reduz o custo do objeto, com uma intensidade energética reduzida do processo.

Como em qualquer processo, a perfuração de núcleo tem algumas desvantagens:

• Nos processos em que se utiliza lama, existe o risco de assoreamento do aquífero pelos produtos de lavagem.
• Desgaste rápido da ferramenta.
• A perfuração a seco é muito cara.

Ao trabalhar com formações profundas, esses fatores permanecem decisivos. O custo do equipamento, juntamente com o preço do trabalho de terra, é um número sólido.

O processo de perfuração do testemunho ocorre em várias etapas, o equipamento está sujeito a inspeção regular quanto a danos e lascas.

Mestres passam por treinamento de segurança regular, esta precaução reduz significativamente a porcentagem de danos

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Escolha: com ou sem filtro?

Para evitar que a contaminação entre no poço, um segundo tubo com um filtro de poço é instalado dentro do poço. É feito de um longo pedaço de tubo, cujo diâmetro deve ser menor que o diâmetro do invólucro. A parte superior do tubo é usada para a caixa de gaxeta, e muitos furos são feitos na parte do meio.

Na seção do tubo a partir do qual é feito o filtro do poço, devem ser feitos vários furos frequentes e suficientemente grandes. Essa perfuração garantirá o rápido fluxo de água filtrada para dentro do poço.

A seção perfurada é coberta com uma malha de renda, mas em casos extremos, uma malha regular de malha fina, por exemplo, com parâmetros 0,2X0,13, também é adequada. A malha pode ser fixada com arame.

A parte inferior do filtro é um reservatório, onde não é necessário perfurar. Se for possível abaixar o filtro no poço, disposto pelo método de trado, usando hastes interconectadas, quando a perfuração com corda de percussão é realizada, o filtro é entregue usando um cabo metálico.

O filtro perfurado para o poço deve ser fechado com malha metálica de tecelagem de galão e fixado com arame de aço inox. Em vez de uma rede de tecelagem de galões, você pode pegar uma malha regular e bastante fina

Isso não permite pressionar o filtro com força para garantir a estanqueidade da estrutura quando conectado à caixa de gaxeta. Neste caso, você pode efetivamente usar PSUL - fita de vedação pré-comprimida. Este material é amplamente utilizado na instalação de janelas de PVC.

Essa fita deve ser enrolada ao redor da borda do filtro e imediatamente abaixada no eixo, pois o PSUL se expande rapidamente. Se o filtro for abaixado imediatamente após enrolar a fita, ele se expandirá na parte inferior e fornecerá uma boa vedação do filtro. Depois que o filtro é abaixado, o tubo de revestimento é cuidadosamente levantado.

PSUL - fita de vedação auto-expansível pré-comprimida é usada na instalação de janelas de PVC, mas é adequada para criar uma glândula de filtro de furo.É necessário enrolar o PSUL cerca de 30 cm na parte superior do filtro e abaixá-lo imediatamente no poço

Nesse caso, a maior parte do filtro deve estar abaixo do nível da borda do invólucro. Dois macacos de cinco toneladas podem ser usados ​​para levantar o tubo. A parte do tubo que é trazida à superfície é cortada ou desaparafusada. Para evitar que a braçadeira escorregue, peças de reforço são soldadas à parte saliente do tubo.

O método de perfuração com corda de choque permite que você crie um poço sem filtro. Para equipá-lo desta forma, é necessário rebaixar o tubo de revestimento abaixo do aquífero em cerca de 0,5 metros. Com broca “molhada” ou perfuração de núcleo, é difícil extrair um núcleo de um poço. O fiador remove facilmente rochas clásticas soltas e saturadas de água.

Esquema do dispositivo de um poço sem filtro: 1 - poço; 2 - aquífero - horizonte; 3 - funil de ingestão de água; 4 - telhado; 5 – coluna de revestimento; 6 - areia; 7 - uma cavidade formada no processo de bombeamento de areia com um transporte aéreo

Depois que o invólucro estiver firmemente instalado, duas mangueiras são abaixadas no poço. Em um deles, uma corrente de água é fornecida ao poço e, no segundo, o ar é injetado com a ajuda de um compressor. Assim, obtém-se o chamado airlift, e o fluxo de água evita a formação de um tampão de areia.

Como resultado, uma mistura de água, areia e ar passará pelo tubo de revestimento, que deve ser drenado para um recipiente separado. Quando a mistura assenta, o volume de areia lavado do poço deve ser medido. De acordo com os livros de referência, cada metro cúbico dessa areia equivale a aproximadamente 4,5 metros cúbicos de débito.

Outro artigo, que aconselhamos a leitura, apresentará o método do núcleo e do trado de perfuração de um poço de água.

Características tecnológicas da perfuração de núcleo

Se o diâmetro do furo estiver dentro de 1m, o ângulo de penetração pode ser ajustado. Os tubos de núcleo de 40-60 cm de comprimento são reutilizados para a finalidade a que se destinam. Durante a operação, a broca está sujeita a desgaste e requer substituição.

Características da perfuração de um poço para água.

Antes de iniciar uma nova coroa de diamante, o fundo do poço é tratado com um cinzel. Esta medida prolonga a vida útil da ferramenta. A sonda de perfuração deve estar em uma plataforma horizontal.

O sistema é montado no chassi de veículos com grande capacidade de carga. O equipamento especial da Caterpillar é usado para trabalhar em terrenos difíceis. A perfuração de poços para água é realizada usando equipamentos móveis.

Recursos de tecnologia

Com o método do núcleo, a pressão no solo é realizada por coroas especiais na forma de cilindros ocos com cortadores de um lado. Os cortadores são capazes de perfurar solos de várias durezas, graças ao trabalho em altas velocidades. Para que a ferramenta dure mais, a rocha é processada antecipadamente com uma broca. Ao trabalhar com rochas duras, é necessária a estrita observância do alinhamento dos elementos componentes da ferramenta, para a qual a calibração é realizada com um expansor de metal duro.

A perfuração do núcleo pode ser realizada em qualquer ângulo de inclinação da superfície. Os poços trabalhados ao mesmo tempo distinguem-se por um pequeno diâmetro com profundidade suficiente. A máquina em si pesa um pouco, por isso é bastante manobrável.O processamento diamétrico permite extrair uma parte integrante do solo e analisá-lo, levando em consideração a sequência natural das camadas.

Um pré-requisito é a presença de um procedimento de lavagem, no qual a máquina é lavada com água ou soluções de argila que protegem o poço de colapsos. A etapa final é a escavação com uma máquina de parafuso.

Variedades de ferramentas de perfuração

A principal ferramenta de trabalho para perfurar um poço e levantar o solo é uma broca. Para vários métodos de perfuração são usados:

1. Um trado, ou bobina, é usado para uma perfuratriz rotativa ao passar por solos de densidade média - franco, franco arenoso, argila e terra. É equipado com um bico de metal com bordas afiadas que realizam a perfuração do solo.
2. Um vidro, ou projétil Schitz, é usado para solos viscosos e densos em plataformas de perfuração de percussão por cabo.
3. A colher é usada para solos soltos e em movimento - arenoso, cascalho. O método de perfuração é rotativo e percussão-rotativo.
4. O bailer é usado para limpar o canal do poço de misturas de solo semi-líquido e solto remanescentes após a passagem da broca. Destinado à instalação de perfuração de cabos.
5. O cinzel é usado para passar rochas duras e pedregosas. É uma placa especial com bordas arredondadas com calibre igual ao diâmetro interno da coluna de revestimento menos 5 mm. Projetado para o método de perfuração por percussão por cabo.

Os elementos de corte das brocas são feitos de chapas de aço temperado com espessura de 3 a 5 mm.

Características da perfuração com trado

Este tipo de perfuração é mais utilizado hoje na construção de aquíferos em residências particulares.Uma característica da perfuração com trado é que a rocha desenvolvida é completamente removida do alinhamento. poços sem equipamento adicional. O método se assemelha a parafusar, permite perfurar até uma profundidade e, ao mesmo tempo, remover o solo desnecessário.

A ferramenta usada para perfurar é chamada de trado. É uma haste de metal com lâminas. Aparafusando no chão, o trado destrói a rocha que permanece em suas lâminas. Devido ao design específico do sem-fim, é impossível liberar completamente a face do lixão. Portanto, é usado principalmente para afundar as camadas superiores.

A perfuração com trado não requer muito esforço e custos financeiros, portanto, o escopo desse método é bastante amplo: poços de exploração, colocação de comunicações, organização de poços perfurados e perfuração parcial de água. Agora é usado ativamente para a construção de poços abissínios, para não entupir completamente o buraco da agulha no solo denso, mas para facilitar um pouco o processo de imersão do tronco na rocha pré-destruída.

O método é adequado para o desenvolvimento de aquíferos de até 30 m de profundidade em solos moles e soltos e até 20 m em solos de densidade média. Após o acionamento do trado e a instalação do revestimento, o poço deve ser limpo com um balde de rocha não extraída.

O sem-fim não é categoricamente adequado para trabalhar em rochas! É utilizado para perfuração parcial de poços de até 120 m, enquanto este método é combinado com outros: rotativo, corda de choque, testemunho.

A perfuração de núcleo é utilizada para realizar poços exploratórios com grande profundidade, afundando em horizontes rochosos, colocando poços artesianos.O método apresenta uma série de vantagens, que são a mobilidade das instalações, a possibilidade de amostragem de rochas. A extração do material do núcleo para a superfície torna possível estudar a geologia do local e fundamentar as perspectivas de pesquisa e desenvolvimento adicionais.

Perfuração de um poço na água kolonkovy.

Métodos mecânicos de construção de poços

O método mecânico mais eficaz é o método central de perfuração de poços. Com ele, você pode obter um poço de profundidade considerável (até 1000 m). Mais frequentemente este método é aplicável em rochas. O processo consiste na rotação de uma coluna de perfuração equipada com um bico forte. Escolha um método por causa da velocidade de penetração. No processo, será necessário o uso de instalações pequenas e manobráveis ​​que proporcionem um alto nível de eficiência, o que se deve à destruição do solo não pelo abate contínuo, mas pelo abate anular.

A perfuração de poços também pode ser realizada de forma rotativa. A tecnologia requer o uso de uma broca fixada em um projétil rotativo. O método é usado com sucesso em solos extremamente duros. O método ganhou o título de método mais produtivo.

Vantagens da perfuração mecânica:

• a capacidade de perfurar um poço de água a uma profundidade considerável;
• excelente pressão da água, devido ao fato de ser possível usar uma bomba submersível;
• velocidade de passagem alta.

Contras de perfuração mecânica:

• a incapacidade de realizar trabalhos por conta própria sem o envolvimento de especialistas;
• a necessidade de alugar máquinas e equipamentos caros;
• grandes custos.

Métodos mecânicos de perfuração de aquíferos

Dispositivo de poço artesiano.

A perfuração mecânica é realizada usando bicos feitos de ligas duras. Eles estão localizados no projétil de perfuração. Também requer equipamentos pesados.

Os poços feitos desta forma são caracterizados por alta produtividade e excelente qualidade da água. Essa categoria de método de perfuração de fontes para extração de água, por sua vez, é dividida em subtipos.

Assim, os 3 principais tipos a seguir usados ​​​​na hidrogeologia de engenharia moderna podem ser atribuídos a métodos mecânicos:

• subtipo rotativo mecânico;
• subtipo colunar;
• subtipo de parafuso.

Características do método de coluna

Foto de uma coroa de diamantes.

A perfuração de poços é considerada uma boa opção eficaz da categoria de método mecânico, em que o solo trabalhado é uma haste integral chamada de "núcleo". Este método é adequado para uso em poços de fundo com um indicador de grande profundidade (até 1000 m) em áreas dominadas por rochas.

A tecnologia de perfuração do núcleo é realizada girando a coluna de perfuração, que possui um bico de alta resistência que se parece com uma coroa de diamante.

Além dessas vantagens, esse método tem várias outras vantagens importantes:

• excelente velocidade de perfuração;
• as sondas de perfuração de núcleo são caracterizadas pela compacidade e boa manobrabilidade;
• devido ao fato de que a destruição da rocha ocorre não por um método contínuo de abate, mas por um método anular, a eficiência da perfuração aumenta.

As desvantagens deste método incluem o fato de que, com a ajuda dele, é possível fazer poços apenas com um diâmetro pequeno (até 15-16 cm). Além disso, quando eles são formados dessa maneira, o desgaste das brocas ocorre muito rapidamente.

Características do método rotativo mecânico

Foto do método rotativo mecânico.

A tecnologia de perfuração rotativa de poços inclui o uso de uma broca, que é fixada em uma coluna de perfuração capaz de realizar rotação. Ele, por sua vez, é acionado por um dispositivo especialmente embutido chamado "rotor".

Este método de perfuração é considerado um dos mais produtivos, pois permite chegar a aquíferos profundos, onde se encontra a água mais pura sem vários compostos, incluindo o ferro. Além disso, a perfuração de poços usando um método rotativo torna possível alcançar uma alta taxa de fluxo estável da fonte em quase qualquer solo.

Talvez as desvantagens desse método sejam o alto consumo de argila e água, necessários para a fabricação da mistura de descarga, bem como o fato de que durante a descarga do próprio tronco, elementos de argila entram no aquífero. Tudo isso, é claro, torna esse método de formação de poços mais trabalhoso.

O cinzel no método rotativo mecânico deve ser resfriado com água.

Além disso, no inverno, surgem certas dificuldades ao escolher esse método. Isso se explica pelo fato de que, neste caso, será necessário aquecer a mistura de lavagem, o que não é nada fácil de fazer em tais volumes.

Características do método do parafuso

Ferramenta de dispositivo para perfuração sem-fim.

Este método é considerado o mais ideal para criar fontes rasas em áreas onde estão localizados solos soltos. Usando a opção de perfuração com trado, o trabalho de formação de um poço para extração de água potável é realizado com bastante rapidez.

Além disso, este método não requer o emprego de trabalhadores altamente qualificados e o uso de equipamentos especiais pesados. É por isso que muitas vezes é escolhido para criar aquíferos em propriedade privada.

Todo o trabalho com este tipo de furação é realizado com trado. Este dispositivo é uma haste com lâminas e cortadores. Com a ajuda desses elementos, as rochas são removidas do canal do poço.

Equipamento de perfuração para o método sem-fim.

O método de trado tem as seguintes vantagens adicionais:

• proporcionando alta velocidade mecânica;
• no processo de trabalho, a limpeza do fundo do poço ocorre continuamente, ou seja, paralelamente ao processo de destruição da rocha;
• é possível, em simultâneo com a perfuração, fazer e assentar as paredes do poço em betão ou aço, que são necessárias para segurar a rocha para evitar o seu colapso.

Uma fonte fora do perímetro ou um poço na casa?

Os proprietários que ainda estão indecisos sobre a melhor opção para si devem considerar as opções de acomodação de todos os ângulos.

1. Edifício residencial: existe ou é apenas planejado? No primeiro caso, é melhor preferir uma estrutura de rua, pois o trabalho e a construção não estão limitados por nada: nem pela área necessária para os equipamentos, nem pela profundidade do poço.
2. Seleção do tipo de fonte. A agulha abissínia de profundidade mínima permanece ideal para a casa, que pode ser arranjada com relativa facilidade para “residência permanente” no porão. Poços mais sérios ainda são melhores para construir na rua.
3. Despesas. Se um edifício residencial ainda não foi construído, o trabalho interno custará metade do custo do trabalho externo. Quando já estiver completamente pronto, a situação é oposta: a construção na casa será 2 vezes mais cara do que fora dela.
4. A possibilidade de usar equipamentos especiais: tanto “agora” quanto no futuro, para manutenção. O melhor lugar é no portão, ao lado da estrada. Neste caso, é possível fornecer uma seção removível na cerca.

A vida útil é outro critério importante. Acredita-se que os poços de rua são mais duráveis ​​do que aqueles que são protegidos em casa. Existe outra opção - um bem localizado sob o prédio, mas não sob o residencial (oficina, garagem, adega separada, estufa). É melhor se for possível desmontar parcialmente a estrutura para fornecer à fonte de água manutenções ou reparos programados sem problemas.

Como fazer um poço no país

Quase todos os proprietários de uma casa de campo, e até mesmo um aldeão, querem ter um poço em seu local. Essa fonte de água da qual seria possível obter constantemente água de alta qualidade.

Vale a pena notar que, se a água estiver a uma profundidade de até dez metros, esse poço poderá ser perfurado de forma independente. Este não é um processo tão trabalhoso como pode parecer à primeira vista. Precisamos de uma bomba padrão. Ele bombeará água e, ao mesmo tempo, de certa forma, perfurará um poço.

Vídeo-como perfurar um poço no país

Vamos passar para o processo de perfuração em si. Deve-se notar que o tubo que vamos abaixar no poço deve estar localizado na vertical. A água será bombeada para este tubo usando uma bomba. Os dentes devem estar localizados na extremidade inferior do tubo. Esses dentes podem ser feitos à mão. A água, que está sob pressão da extremidade inferior, corrói o solo.Como o tubo é pesado, ele afunda cada vez mais e logo chega ao aquífero.

Vídeo-como perfurar um poço debaixo d'água

Para realmente perfurar, precisamos apenas de um tubo feito de aço. O raio de tal tubo deve ser de pelo menos 60 mm (de preferência mais). Tal tubo servirá como um tubo de revestimento. O comprimento de tal tubo de aço não deve ser inferior à profundidade das águas subterrâneas. A extremidade do tubo, que fechamos no topo com um flange e um encaixe especial.

Para fazer isso, usamos um acessório de passagem. Através deste elemento, a água será bombeada pela mangueira. Também precisamos usar uma máquina de solda. Com ele, vamos soldar quatro "orelhas" com furos especiais. Esses furos devem caber nos parafusos M10.

Como tanque de água, levaremos um barril com um volume de 200 litros. Para acelerarmos um pouco o processo de perfuração, precisamos sacudir o tubo e girá-lo um pouco no sentido horário ou anti-horário. Assim, vamos lavar uma grande quantidade de solo. Para a conveniência da rotação do tubo, podemos usar um portão. Para fazer isso, pegue dois tubos de metal e prenda-os ao tubo. Para esses fins, podemos usar grampos especiais.

Para perfurar, são necessárias várias pessoas (duas são possíveis). No local destinado ao poço, cava-se um buraco. A profundidade de tal poço deve ser de pelo menos 100 cm. Um tubo é abaixado neste poço. E a ponta irregular para baixo. Em seguida, usando o colar, aprofunde o tubo. Vale a pena notar que o tubo deve estar na posição vertical. Em seguida, ligamos a bomba. O buraco se encherá de água. Nós o extraímos. Em seguida, pode ser derramado por uma peneira e despejado de volta no barril.É bem possível perfurar seis metros em poucas horas.

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Princípio e tecnologia de trabalho

Na configuração básica, o equipamento de perfuração do núcleo é colocado no chassi de um caminhão; em condições de trabalho, ele pode assumir a posição vertical e inclinar no ângulo necessário. No entanto, para trabalhos mais complexos, existem plataformas de rastreadores especialmente projetadas. Isso indica a ampla aplicação deste método em diferentes condições climáticas.

A tecnologia de trabalho é a seguinte:

o mecanismo de perfuração é instalado no local da próxima perfuração e está firmemente fixado na superfície da terra;
é possível usar diferentes bicos, o que permite trabalhar com diferentes solos, incluindo rochas;
este método permite elevar o solo sem misturá-lo, isso é especialmente importante para o estudo subsequente do solo;
é amplamente utilizado na construção ao perfurar poços de fundação para apoiar estacas;
permitirá que você produza água rapidamente criando um poço doméstico;
projetado para a construção de poços profundos atingindo uma profundidade de vários milhares de metros.

É possível alterar a velocidade de rotação da sonda de perfuração, devido à qual o processo de seu aquecimento é controlado e a eficiência das operações de perfuração aumenta.

Características da perfuração do núcleo na exposição

Características da perfuração de poços, a tecnologia de sua aplicação é abordada em a maior exposição da indústria "Neftegaz", que acontece anualmente no Expocentre Fairgrounds.

Este é um evento internacional, que conta com a presença de empresas de todas as áreas relacionadas à indústria de óleo e gás.

A perfuração de poços é um dos temas mais atuais que recebem atenção especial na exposição Neftegaz. Entre os temas abordados: o desenvolvimento e aprimoramento de equipamentos, o uso de novas tecnologias, bem como métodos de perfuração

Equipamento de prevenção de explosão usado na perfuração