Колонковое бурение – это способ устройства скважин, при котором рабочим инструментом служит полая металлическая труба со съемным резцом в нижней части. Инструмент разрушает породу по кольцевому контуру, в середине остается цельный столб керна.

Этот метод предпочтителен в первую очередь в геологоразведке: по керновому столбу легко проследить последовательность залегания слоев и их толщину, что является главной информацией при составлении геологического разреза.

В строительстве колонковая технология популярна за счет возможности бурить твердые породы на большую глубину. Наша рабочая группа выполняет скважины глубиной до километра.

Выбор резцов определяется характеристиками грунта:

• на твердых породах применяется алмазное колонковое бурение;
• для пород средних категорий буримости подходит твердосплавный резец (вольфрам, победит);
• для пород первых категорий буримости можно использовать сталь.

На рыхлых и мягких грунтах мы не рекомендуем применять колонковую технологию. Она задействует дорогостоящее оборудование, следовательно, обходится дороже. В частности, при устройстве фундаментов в средней полосе европейской части страны эффективнее и дешевле будет бурение шнековое: глубина до 100 метров, диаметр скважины практически неограничен, а грунты в этих районах преимущественно ниже 5 категории буримости.

Подсказать вам оптимальный для ваших условий метод (или комбинацию методов) мы сможем после ознакомления с вашим объектом.

Функции бурильной колонны

Все пространство скважины между рабочим инструментом в забое и приводным оборудованием на поверхности заполняет соединительный элемент – буровая колонна.

Ее функции:

• передача энергии вращения к долоту;
• подвод промывочного раствора к долоту, обратная транспортировка вместе со шламом;
• при работе электрическим буром – монтаж токопровода;
• верхняя нагрузка на долото;
• подъем и спуск долота;
• дополнительные контрольные работы.

Неразъемная в процессе работы часть колонны из свинченных друг с другом 2-4 бурильных труб называется бурильной свечой.

Способы извлечения керна

При небольшой глубине колонковой скважины выемка грунта не автоматизирована: при заполнении керноприемника мы поднимаем на поверхность всю колонну и выбиваем керн специальным инструментом.

На больших глубинах это способ непроизводителен. В таких случаях мы используем трубы со съемным керноприемником: последний расположен внутри трубы и по мере заполнения поднимается наверх по ее стволу.

Другой вариант для относительно неглубоких скважин – т.н. гидротранспорт. Суть в том, что бурение может быть сухим либо с промывкой. Во втором случае процесс идет так:

• посредством гибкого шланга от насоса, расположенного на поверхности, через сальник, которым оснащается верхняя часть колонны, жидкость закачивается в скважину;
• шлам поднимается наверх вместе с промывочной жидкостью по промежутку между внутренней и внешней стенками колонковой трубы.

Мы предпочитаем сухому бурению вариант с промывкой. Его преимущества:

• при сухом бурении коронки изнашиваются быстрее;
• технология с промывкой очевидно эффективнее, выше скорость.

В качестве жидкости могут быть использованы:

• вода;
• глинистый раствор – предпочтителен на мягких грунтах, т.к. связывает и укрепляет стенки скважины, предотвращая их осыпание. Вместо глины в состав раствора может входить жидкое стекло;
• для промывки скважин в твердых породах, при проходке алмазным буром, мы применяем специальную эмульсию. Она выполняет функцию промывочного раствора, а также смазки для инструмента. Снижает трение, уменьшает вибрации.

Иногда вместо промывки мы применяем продувку сжатым воздухом (например, при разбуривании вечномерзлых пород).

Важно: на рыхлом грунте глинистого раствора бывает недостаточно для укрепления стенок. В этом случае мы используем обсадные трубы.

Применение колонковой технологии

Колонковое бурение используется для решения следующих задач:

• разведка месторождений газа и нефти;
• гидрогеологические исследования;
• свайные работы;
• бурение на воду и др.
• геологоразведка, картография, геофизические исследования в научных и производственных целях;

Бурение колонковым методом может сочетаться с другими технологиями. Например, мы бурим колонковым инструментом на полную глубину, а потом расширяем ствол шнековым оборудованием.

Преимущества и недостатки колонкового бурения

Технология обладает следующими достоинствами:

• возможность работать с очень твердыми породами;
• не разрушенный столб керна лучше всего отвечает целям геологоразведки;
• возможность вести разработку не только вертикально, но и под любым углом, включая горизонтальное расположение ствола (в этом случае проходка с самого начала ведется с обсадной трубой);
• достигается большая глубина при малом сечении скважины;

Минусы:

• этот метод немного дороже;
• при большой глубине бурения коронки быстро снашиваются, нужен запас;
• при использовании глинистого раствора есть риск заиливания водоносного горизонта.

Наши консультанты бесплатно помогут вам выбрать способ бурения наиболее экономичный, но при этом достаточно эффективный для решения ваших задач.

Наш колонковый бур и другое оборудование для устройства скважин

Мы используем для бурения установки на колесном и гусеничном ходу. Насосное и буровое оборудование может работать либо на электричестве, либо от двигателя машины.

Бурильный инструмент:

• трубы тонкостенные или стандартные. Стандартные универсальны, тонкостенные используются в основном для горизонтальных скважин;
• коронки. Алмазные коронки для колонкового бурения (с необходимым запасом) – для скальных грунтов, победитовые – для пород средней твердости и т.д. Оптимальный диаметр колонкового бурения для геологоразведочных работ – до 16 см, в строительстве – до полутора метров;
• штанги для наращивания колонны;
• шламовые трубы;
• сальники промывочные для закачки в скважину промывочного раствора и последующего отвода жидкости;
• переходники для соединения частей конструкции: штанг, вращателей, сальников;
• дополнительные долота для увеличения глубины бурения в труднодоступных местах;
• вспомогательные приспособления для спускоподъемных операций: подкладные вилки, элеваторы и т.д.

Бурильная коронка представляет собой кольцо из трубной заготовки. На рабочем конце располагаются алмазы или твердосплавные резцы. В верхней части кольца имеется наружная трапециевидная резьба, изнутри поверхность коническая.

Колонковая труба изготавливается по 51682-2000 ГОСТ из стали марки прочности К. Наиболее распространены ниппельные трубы с резьбой с обеих сторон. Стандартная длина ниппеля – 17 см. Для повышения износостойкости трубы закаливают с применением ТВЧ по полметра с каждой стороны. А чтобы не заедала резьба, обрабатывают по технологии карбонитрации.

Виды переходников:

• переводные – есть наружная и внутренняя ответная часть;
• ниппельные – наружное соединение с обеих сторон;
• муфтовые – внутреннее соединение с обеих сторон;
• фрезерные. Под колонковую трубу – наружная резьба, для труб с замковым соединением – внутренняя;
• шламовые – аналогично: для муфтово-замковых соединений – внутренняя резьба, для труб колонковых и шламовых – наружная;
• противоаварийные – для отсоединения колонкового набора в случае его заклинивания в скважине;
• наддолотные – для соединения шарошечных долот с направляющими трубами.

Процесс устройства скважин на примере вращательного колонкового бурения

На первом этапе мы готовим яму под раствор для промывки. Глубина ямы – не менее двух метров. Далее мы разравниваем площадку и собираем бурильную установку. После сборки выполняем пробное забуривание, устанавливаем в устье направляющую трубу.

Последнее подготовительное действие – устройство системы очистки жидкости от шлама. Для глинистого раствора достаточно грубой очистки, для воды требуется более тонкая.

Далее  мы производим забуривание на проектную глубину с одновременным извлечением керна выбранным способом. Когда проектная отметка достигнута, тампонируем скважину. В дальнейшем ее при необходимости можно расширить с помощью другой технологии.

Стоимость колонкового бурения

Услуги по колонковому бурению в ПСК «Основания и фундаменты»

Мы предоставляем клиентам любые услуги разведочного бурения, а также выполняем все работы предварительного цикла строительства в Москве и ряде других регионов:

• геологоразведочные исследования для научных, строительных, горнодобывающих учреждений полевыми и лабораторными методами;
• гидрогеологические, инженерно-геологические исследования;
• испытания грунтов;
• исследования возможных последствий строительства для окружающего ландшафта, существующей застройки и проложенных коммуникаций;
• проектирование фундаментов и подпорных стен;
• все виды бурения: колонковое, шнековое, роторное, алмазное, с промывкой, продувкой и др.;
• бурение любых пород – скальных, рыхлых, вечномерзлых, а также асфальта и железобетона;
• все виды буронабивных свай;
• погружение свай ударным и другими методами, разбивка и устройство свайных полей;
• монтаж любых фундаментов – свайных, плитных, столбчатых, ленточных, комбинированных;
• монтаж ограждений из шпунта и буросекущих свай;
• реставрация старых фундаментов;
• укрепление стен, перекрытий и других несущих конструкций;
• демонтаж.

У нас вы можете заказать работы по колонковому бурению с нуля и под ключ. Обращайтесь, звоните 8 (495) 411-27-36 или пишите онлайн.