井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴

井戸掘削-プロセス技術

既存の井戸カテゴリ

井戸の目的に応じて、次のカテゴリがあります。

  1. パラメトリック—垂直レイヤーのセクションを定義できます。
  2. 探査-直径が小さく、掘削の見通しを決定します。
  3. 探査-鉱物の可能性を判断します。
  4. 運用-地球の腸からミネラルを抽出することができます。

水生産用の井戸は稼働しており、追加のタイプに分けられます。

  • 生産または注射;
  • 吸収を含む、技術および飲料水に特化。
  • リザーバー圧力の監視および監視用。
  • 生産のためのアンダースタディ;
  • 運用中に見積もられます。/li>

それらのそれぞれは、掘削中および使用中に独自の特性を持っています。

掘削装置および工具

自噴井戸を掘削する場合、専門家は掘削リグを使用します。小さな井戸には、ウインチ付きの従来の三脚が適しています。コアバレル、ドリルロッド、ドリル用コア、ドリルで構成されるドリルツールを上下させます。

井戸を作るのに問題のある特別な機器は、地面(オーガー)、三脚、ウインチに深く入り込むのに役立つ掘削ツールです。自分の手で井戸を掘削するには、金属製のオーガーが必要になります。冬の釣りで使用されるアイスドリルは、オーガーとして機能することができます。主なことは、ドリルは高張力鋼で作られている必要があるということです。これは、井戸を掘削するための最も安価なオプションです。三脚に加えて、さまざまな直径のパイプ(水道管、ホース、ケーシング)、バルブ、ケーソン、フィルター、井戸ポンプが必要になります。

掘り抜き井戸を掘削するプロセス

ドリルツール

次に、どの土壌をどのように掘削するかを見てみましょう。図を参照してください。右側:

井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴

手動ドリル用のドリルツール

  1. オーガードリル、または単にオージェ-通常の密度の粘着性のある均質な土壌の回転掘削用。単純に-地球のために、ローム、わずかに湿った砂質ローム、柔らかい粘土。ガーデンドリルとは異なり、ドリルオーガーは双方向です。そうでない場合、土壌抵抗力の非対称性によりドリルが横に移動し、スタックします。
  2. ドリルガラス、またはSchitzドリルツール-オーガーが詰まる、粘着性があり、粘性が高く、粘着性の高い土壌用。穴あけ-ケーブル-パーカッション;
  3. スプーンドリル-オーガーのターンやガラスに保持されない緩い土壌や緩い土壌用。穴あけ-パーカッション-回転または回転;
  4. ベイラー-崩れかけた土や沈泥などからトランクを掃除するため。非常に緩いまたは浮いている柔らかい半液体の岩。穴あけ-ケーブル-パーカッション;
  5. 彼らが言うように、左肩の上のpah-pah-pah、そして神はあなたが岩を壊すためにドリルビットを必要としないことを禁じています。断面-丸みを帯びたエッジを持つプレート。キャリバー-ケーシングの内径から3〜5mmを引いたもの。ドリル-パーカッションロッド。

すべてのドリルの刃先は焼入れ鋼でできています。自家製のドリルガラスの図、スプーンドリルの類似物(切断刃は3〜10度の角度でプロペラによって設定されます)、およびベイラー図を次に示します。ご飯。右側。これらすべてのドリルの外径は、井戸の口径に応じて変更できます。

液体を軽いものに変える

ウェル流体は、下げられたチューブと密閉されたウェルヘッドを使用した直接または逆フラッシングによって変更されます。スラリーは地層水に置き換えられ、地層水は淡水または油に置き換えられ、油はさまざまな泡システムに置き換えられます。

1200 kg/m3の密度の地層水を900kg/ m3の密度の油に変更する場合、最大圧力降下は(1200-900)/ 1200 * 100%=地層によって生成される圧力の25%になります。水柱。この方法で貯留層からの石油の流入を誘発できない場合は、他の開発方法が使用されます。通常、これは拭き取りまたは圧縮です。

自噴井戸

自噴井戸のスキーム。

このタイプの作業の名前はフランス語に由来します-最初に流れる井戸が掘削された場所、アルトワ県に由来します。帯水層に向かう途中で交差する長いシャフトと土の固い岩は、強力な掘削リグの使用を必要とします-オーガー法は機能しません。

作業の構築の前に、文書化の段階があります。自噴井戸の掘削は認可された活動ではありませんが、そこから水を使用するためには、下層土使用の認可を取得することを含め、多くの許可と承認を発行する必要があります。このプロセスは長く、費用がかかります。

主な段階:サイトと井戸の場所の調整、地質調査のプロジェクト、 のライセンスの発行 探鉱、掘削、報告、および州の貸借対照表への準備金の投入。

自噴井戸は4つのタイプに分けられます:

  1. 二重ケースの開発-帯水層の柱の下部に穴あきパイプが取り付けられ、ポンプがその中に配置され、残りの半分が上部に取り付けられ、石灰岩層に到達します。下部リンクの穴から水がパイプに入り、ポンプで口から汲み出されます。リザーバー圧力が低いときに使用されます。
  2. 遷移のある井戸は、さまざまな地質断面図で配置されます。 3本のケーシングパイプが取り付けられています-上部に大径、中-石や砂に、小-生産層に直接。良好な給水に使用されます。
  3. 井戸は古典的です-通常の状態のための1つのケーシングパイプがあります。
  4. 導体付きのバレル-2つのケーシングから:上部と下部。
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掘削技術は複雑です。自噴水取水口の建設は専門機関によって行われています。

利点

掘り抜き井戸の利点。

自噴井戸の主な利点は、液体中の機械的不純物の存在を除いて、表面からの取水が離れていることと、多孔質石灰岩に水が発生することです。これにより、下部にストレーナを設置せずに地下資源を汲み出すことができます。

その結果、自噴井戸の他の利点が現れます。

  • 水の生態学的純度;
  • 気候および気象条件からの独立;
  • 途切れない給水:地下水埋蔵量は地質調査によって確認されています。

ソースは50年以上無尽蔵のままです。この場合、定期的なフィルターのクリーニングにお金をかける必要はありません。何もありません。

欠陥

深部作業の建設と掘削の組織化の段階でのコストに関連付けられています。自噴井戸の設計からパスポートの取得までの期間は2年です。

限られた面積で取水口を建設することはできません。掘削リグの最小面積は6x9mです。この水には、土壌のろ過中に得られた鉱物層が含まれており、硬いです。

砂の井戸

砂井戸の概略図。

それらはスクリュー法を使用して掘削されます-浸透はローム、砂、小石などの柔らかい岩に行われます。掘削直径≥100mm。

深さによって2種類の砂の井戸があります:

  • 最大40m-1m³の流量で上層に。
  • 40-90m-水の流量が2倍の深い幹。

井戸の底穴部分にフィルターが付いた金属またはプラスチックパイプで作られたケーシングストリングは、掘削作業に下げられます。水は水中ポンプによって持ち上げられます。

長所と短所

主な利点は、オーガー掘削方法です。これにより、多くの労力をかけずに1〜2日で井戸を建設できます。すべての操作の機械化は、自走式または移動式シャーシの掘削リグの設計によって保証されます。

その他の利点:

  • 水の純度;
  • 取水口の建設の許可は必要ありません。
  • 耐用年数-30年まで。

不利な点は、浅い深さの井戸で指摘されています:降水量への流量の依存性、鉱山の場所での表面汚染に対する水組成の感度。もう1つのマイナス点はすでに特定されています-取水口を沈泥化する傾向です。

海洋掘削問題の特徴

海洋掘削リグは、実行される作業の効率を大幅に低下させる可能性のある多くの問題に直面しています。

最も基本的な問題は次のとおりです。

掘削リグ装置

  • 移動式掘削リグのドリフトとピッチング。
  • 掘削現場の海底部分の緩い岩の不安定性、それらの強い散水;
  • 環境の清浄度の維持;
  • 閉鎖水循環に関する作業を組織化することの難しさ。
  • 掘削者が底部近くの坑口を見ることができない。
  • 過酷な環境での機器、ツールの早期故障。
  • 特別なスキームや掘削方法の選択など。

さらに、井戸は海底のレベルまで水で満たされています。これは、衝撃エネルギーの弱体化につながります。ドリフトとアンダーカレントは、パーカッションツールの厳密な垂直性を維持することを困難にし、作業岩への浸漬を弱めます。

井戸を掘削するためのツールと備品

  1. メタルオーガー。鉱山を建設するための最も一般的なツール。砕けにくい土壌での作業に適用されます。工場生産のドリルオーガーは双方向です。この設計では、ツールを横に持ってゆがめることはできません。下部ベースは45〜85 mmの寸法で作られ、ブレードの直径は258〜290mmです。
  2. ドリルビット。硬い岩で動作するように設計されています。その助けを借りて、岩を緩めます。先端はクロスフラットです。ショックバーと併用できます。
  3. 退屈なスプーン。砂質土の井戸を掘るのに使われます。砂は従来のオーガーにはつかまりません。衝撃回転または回転掘削に使用されます。
  4. ドリルガラス(Schitz発射体)。その助けを借りて、鉱山は粘性のある非常に粘着性のある土壌で作られ、そこでは従来の回転工具が動かなくなります。パーカッションドリルで使用されます。
  5. ベイラー。ショックロープ掘削時の流砂の通過に使用されます。
  6. よく針。アビシニアンの井戸を作成するために使用されます。この設計では、ノズル、ロッド、およびケーシングは、帯水層に到達した後も地下にとどまるモノリシック構造です。

多くの場合、1つの井戸を建設するために複数のタイプのツールが交互に使用されます。たとえば、オーガー、ベイラー、ドリルスプーンは、粘土質の土壌での作業に使用されます。小石層の通過のために-ベイラー、ノミ、ケーシングパイプ。

帯水層の分類

井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴

次の主な帯水層のタイプが区別されます。

  1. Verkhovodka。これは、地表近く(2〜7 m)にある水運搬人の名前です。これらは、耐水性の層(粘土など)に囲まれた限られた量の非加圧水です。それらの中の液体は、原則として、沈殿と洪水の性質のものです。蓄積の性質は季節的です。このようなソースの主な利点は、深さが浅いこと、ポンプなしで持ち上げることができること、井戸を掘削する際のコストが低いことです。主な欠点:水質が悪い。ナチュラルフィルターは厚みが薄く、液体を完全に洗浄することはできません。さまざまな化合物が含まれている可能性があるため、水は技術的な目的で使用されます。飲用には、追加の洗浄と沸騰の後にのみ使用できます。もう1つの欠点は、暑い季節に流量が減少し(給水が完全に停止するまで)、季節が不安定になることです。
  2. 入門書。地下水の形をした最初の永久帯水層は、深さ6〜22 mにあります。このような層は、不浸透性の層の間にあるか、下部帯水層によってのみ制限され、かなりのサイズに達する可能性があります。それは、浸透堆積物と水域からの浸透の結果として形成されます。水運搬人は、圧力タイプまたは非圧力タイプにすることができます。最初のケースでは、水はその中に圧力がかかっています。地下水の発生レベルは季節変化を起こし、夏に減少する可能性があります。利点:アクセスが簡単で、水面に持ち上げるのが簡単です。水は家庭のあらゆるニーズに安全に使用できますが、飲んだり調理したりする前にろ過して沸騰させる必要があります。/li>
  3. 層間帯水層。これらは、2つの耐水性層の間に詰まった水の堆積物です。それらは25-75mの深さにあり、常に圧力がかかっています(圧力タイプ)。表面への独立した出口で、層間の蓄積はばねを作成します。主な利点は、水の純度です。あなたはそれを飲むことができます。短所:深い発生、掘削の難しさ、井戸建設のコストの増加。一定の圧力が存在するため、水は独立して特定の高さまで上昇することができます。水面に到達するのに十分でない場合は、ポンプ装置を設置する必要があります。
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プロファイル別のウェルの種類

鉱物に到達する前に、鉱山は土壌のいくつかの層を横切ることができます

井戸を掘削するための正しい方法を選択することが重要です。鉱山がカーブする平面の数に応じて、次のタイプの井戸が存在する可能性があります。

  • 平面で湾曲している;
  • 空間で湾曲しています。

シャフトの曲率に依存します。この点で、平面の曲率には次の種類があります。

  • 底の斜面で終わる均一な柱。
  • S字型ベンド;
  • J-比喩的なデザイン。

井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴

これらの曲がりは、土壌層の密度が異なる結果として形成されます。次に、石油やガスの井戸を掘削する場合、空間の曲率はより複雑な幾何学的形態で現れる可能性があります。水軸はほとんど真っ直ぐに作られ、曲がりは岩を迂回するために使用できます。

最も頻繁に使用されるテクノロジー

それはすべて、井戸の設計深度と現場の土壌の組成に依存します。探査データに基づいて、最適な方法が選択されます。また、井戸の水を見つける方法を理解する必要があります。

自噴井戸の掘削には、回転法が使用されます。この方法は、経済的、生態学的に最も正当化されており、岩石を含む緩い土壌にさまざまな深さと直径の井戸を提供します。

その本質は次のとおりです。

  • 内燃機関によって駆動されるローターの端には、特別なドリルがあります。彼は品種を粉砕します。
  • 井戸には加圧水が供給されています。土壌を侵食します。
  • さらに、水はローターの中空チャネルを通って上方に排出される。この技術は「フラッシングによる掘削」とも呼ばれます
  • 大口径のケーシングパイプを設置した後、小さなドリルビットで作業を進めます。
  • 掘削作業が完了すると、いわゆる生産が必要になります。井戸の「衰退」。これは、水粘土溶液が、アルテシアン水が井戸に流入する細孔を詰まらせるという事実のために必要です。

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井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴
ロータリードリルが最も一般的に使用されます。

他の方法に対する利点:

あとがき

かつてチュメニとウレンゴイをマスターした掘削マスターは今も生きています。コンピューターのディスプレイに地球の3D画像を作成する地球物理学的機器はなく、完全にロボット化された掘削リグもありませんでしたが、彼らはすでに直感と経験で地球を見通し、「あなた」と一緒にいました。腸のすべての精神。そして、旧約聖書のボヤールや特定の王子よりも傲慢だった当時の大臣や政治局のメンバーは、これらのエースを名前と父称で「あなた」と呼び、敬意を表して握手をしました。

だから、古いバイソンドリラーの誰もが彼らのアカウントで失敗した井戸を持っています、それは彼らが恥ずかしがり屋ではありません-それは仕事です。それでは、独立して行動する初心者に何を言いますか?失敗に落胆しないでください。突然最初の井戸が空になったり、崩壊したり、ドリルが動かなくなったりします。掘削事業ではそれがないわけではありません。しかし、彼らが今言っているように、あなたの井戸が水を与えるとすぐに、不快感と失望はすぐに強力な圧力の下で治まります。

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なぜ井戸は井戸よりも優れているのですか?

以前は、問題は1つの方法でしか解決されていませんでした。井戸が掘られ、水がバケツで家に運ばれました。その後、彼らは最も単純な水中ポンプを使い始め、井戸に降りて大きな容器に水を汲み上げ、そこから重力によって家に供給されました。しかし、このテクノロジーには多くの欠点があります。

井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴ウェルには、ウェルに比べて大きな利点があります

  1. 冬には、タンクを非常に効率的に断熱する必要があり、そのような対策でさえ水の安全性を保証するものではありませんでした。
  2. わずかな圧力では、加圧水を使用する洗濯機やその他の家電製品を使用できませんでした。
  3. 井戸には浅い層からの水が含まれています。多くの点でSanPiNの既存の要件を満たしていません。特に今日、生態系の状況が著しく悪化したとき。
  4. 洪水時には、大雪解け、大雨、地表からの汚れた水が井戸に流れ込み、料理だけでなく家庭用としても長期間使用することができなくなりました。私は数回完全に水を汲み出し、それを消毒しなければなりませんでした。
  5. 汚れが井戸に入り込み、沈泥が発生します。定期的に清掃する必要があります。これは物理的に非常に難しい作業であり、専門家だけがそれを行うことができます。
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井戸掘削方法:技術原理と主な方法の特徴井戸の主な欠点は、その深さが浅いことです。

今日、すべての問題を解決するための優れた方法があります。井戸を掘削することです。井戸の深さが深いほど、水質は良くなります。

穴あけ工具の製造

先に述べたように、ドリルツールは自分で作ることも、友人から借りることも、商業的に購入することもできます。

掘削リグを借りることができる場合もあります。ただし、セルフドリルの目標は通常、コストを可能な限り低く抑えることです。安価にドリルする最も簡単な方法は、スクラップ材料から工具を作ることです。

この図は、さまざまなドリルツールの配置を示しています。ノミの助けを借りて、特に固い土をほぐすことができ、それからそれはドリル、ベイラーまたは他の装置で取り除かれます。

オプション#1-スパイラルとスプーンドリル

手動ドリルは、スパイラルドリルまたはスプーンドリルで行うことができます。スパイラルモデルの製造では、太い先の尖った棒を取り、それにナイフを溶接します。それらは半分にカットされたスチールディスクから作ることができます。ディスクの端を鋭利にし、ナイフをその端から約200mmの距離でベースに溶接します。

オーガードリル用の日曜大工ドリルは、さまざまなデザインにすることができます。その必須の要素は、尖ったエッジと下部に取り付けられたノミを備えたナイフです。

ナイフは水平に対して斜めに配置する必要があります。約20度の角度が最適と見なされます。両方のナイフは互いに向かい合って配置されています。もちろん、ドリルの直径はケーシングの直径を超えてはなりません。通常、直径約100mmのディスクが適しています。完成したドリルのナイフは鋭く研ぐ必要があります。これにより、ドリルが容易になり、スピードアップします。

スパイラルドリルの別のバージョンは、ロッドと工具鋼のストリップから作ることができます。ストリップの幅は100〜150mmの間で変化します。

鋼は加熱してらせん状に圧延し、硬化させてから、ベースに溶接する必要があります。この場合、スパイラルのターン間の距離は、それが作られているストリップの幅に等しくなければなりません。らせんのエッジは慎重に鋭利にされています。自宅でそのようなドリルを作るのは簡単ではないことは注目に値します。

穴あけ用のスパイラルオーガーは、パイプと鋼帯から作ることができますが、テープをスパイラルに巻いて、自宅で工具を溶接して硬化させるのは必ずしも簡単ではありません。

スプーンドリルを作るには、金属製のシリンダーが必要です。自己製造の条件では、適切な直径のパイプ、たとえば108mmの鋼管を使用するのが最も簡単です。

製品の長さは約70cmである必要があり、それより長いデバイスでの作業は困難になります。このボディには、縦またはらせん状の細長いスロットを作成する必要があります。

自家製のスプーンドリルは、適切な直径のパイプから作るのが最も簡単です。下端を折り曲げて削り、本体に沿ってドリルを掃除するための穴を開けます。

本体下部にはスプーン型のナイフが2本取り付けられており、刃先が研ぎ澄まされています。その結果、土壌はドリルの水平方向と垂直方向の両方の端によって破壊されます。

緩んだ岩がドリルの空洞に入ります。その後、スロットから取り出して清掃します。ナイフに加えて、ドリルはドリルの下部にあるデバイスの軸に沿って溶接されています。このようなドリルで開けられる穴の直径は、デバイス自体よりもわずかに大きくなります。

オプション#2-ベイラーとガラス

ベイラーを作るには、適切な直径の金属パイプを使用するのも最も簡単です。パイプの壁の厚さは10mmに達する可能性があり、長さは通常2〜3メートルです。これにより、ツールが十分に重くなり、地面にぶつかったときに効果的に緩められます。

花びら弁付きの靴は、ベイラーの底に取り付けられています。バルブは丸いプレートのように見え、パイプの下部をしっかりと閉じ、十分に強力なスプリングで押されています。

ただし、ここではきつすぎるばねは必要ありません。そうしないと、土壌がベイラーに落ちません。ベイラーを引き抜くと、スプリングだけでなく、内部に溜まった土によってバルブが押されます。

ベイラーの下端は内側に鋭利になっています。時々、鋭利な補強材や鋭利な三角形の金属片が端に溶接されます。

保護メッシュは上部の太いワイヤーで作られ、金属ケーブルが取り付けられたハンドルが溶接されています。ガラスも同様の方法で作られていますが、ここではバルブだけが必要であり、デバイスを掃除するために本体にスロットを作る必要があります。

評価
配管に関するウェブサイト

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