В строительных или горнодобывающих проектах бурение может использоваться для достижения точной глубины и эффективной обработки материалов. Однако выбор правильного типа бурения важен для точности и бесперебойной работы в различных условиях.
В сегодняшнем руководстве вы узнаете об основных типах бурения и их применении. Вы также узнаете о мерах предосторожности. которым вы можете следовать на своей буровой площадке.
Классификация бурения по области применения
Колонковое бурение
Этот тип бурения использует инструмент “корончатое сверло”для сверления отверстий в материале. Этот сердечник имеет полое цилиндрическое сверло. При запуске сверла сверло совершает круговое движение и прорезает в материале кольцевое отверстие.
Применение: Вы можете использовать колонковое бурение для строительных работ (сантехника, кабельные каналы), добыча полезных ископаемых, анализ дорог и изучение состава почвы.
Роторное бурение
Роторное бурение использует “роторную буровую установку” для безопасной работы. Эта установка прикладывает усилие, направленное вниз, и вращает буровую коронку. Бур непрерывно движется, и через него проходит жидкость для удаления породы и её фрагментов.
Использовать: Он лучше всего работает там, где нужно добраться до месторождений воды, нефти и газа.
Направленное бурение
Этот метод позволяет бурить под разными углами, а не прямо вниз. Он помогает достичь труднодоступных подземных объектов. Для этого используется пилотная скважина с заранее заданной траекторией.
Приложения: Этот метод распространён в нефтегазовых проектах, где пространство ограничено. Кроме того, он используется для прокладки линий электропередач под дорогами, реками и зданиями. Для защиты этих кабелей необходимо использовать кабельная пластина.
Алмазное бурение
При алмазном сверлении используется сверло с мелкими алмазными вставками на режущей кромке. Оно прорезает твердые поверхности, такие как бетон, камень или горная порода, с высокой точностью и скоростью. Этот метод позволяет получать ровные отверстия без трещин и шероховатостей.
Применение: Его следует использовать в строительстве, горнодобывающей промышленности, бурении скважин и изысканиях, где требуются чистые и точные результаты.
Шнековое бурение
Шнековое бурение использует спиральный инструмент (шнек) для извлечения грунта из земли. В основном, оно хорошо подходит для мягких и средних грунтов, где нет тяжёлых пород. По мере углубления бурения грунт поднимается по спирали.
Вариант использования: Этот метод можно использовать для экологических исследований, испытаний грунта и строительства мелкозаглубленных фундаментов.
Бурение взрывных скважин
Бурение взрывными скважинами подразумевает бурение глубоких и прямых скважин в горной породе. Эти скважины предназначены для хранения взрывчатого вещества, используемого для дробления крупных камней. Этот метод предпочтителен, когда необходимо произвести взрыв в определённом месте с соблюдением требований безопасности.
Применение: Его используют в горнодобывающей промышленности и крупномасштабных строительных проектах. Например, в угольной шахте вы выбираете бурение взрывных скважин, чтобы пробурить несколько скважин в горных породах.
Разведочное бурение
Разведочное бурение позволяет изучить состав подземных грунтов и других материалов. По сути, оно позволяет получить образцы керна, показывающие тип и качество минералов, слоёв почвы или горных пород. Этот метод помогает изучить местность ещё до начала любого крупного проекта.
Применение: Эту технологию можно встретить на горнодобывающих объектах для обнаружения и оценки размера минералов и руд. Более того, её можно использовать для разведки месторождений нефти и газа.
Геотехническое бурение
Этот метод в основном полезен для строительства устойчивых сооружений. Проще говоря, вы изучаете прочность и состав грунта и горных пород на вашем участке. При этом методе могут использоваться различные типы буров (шнек, вращающийся вал, молот).
Приложение: Он предоставляет вам образцы, показывающие, насколько стабилен грунт для строительства крупных сооружений.
Анкерное бурение
Ну, в этом процессе вы можете увидеть специализированное анкерное сверло (забивной якорь). Этот бур вкручивается в землю. Затем через полый анкер закачивается раствор, заполняющий отверстие.
Применение: Он обеспечивает надежную опору для устойчивости склонов, туннелей и стен. Он также укрепляет гидроэлектростанции, автомагистрали и железнодорожные станции.
Бурение микросвай
Бурение свай под анкеры и микросвай может быть спутано, поскольку оба метода обеспечивают опору для конструкций. Однако для бурения микросвай на месте требуется небольшой диаметр — всего 8 футов (2,4 м).
Приложения: Его можно использовать для ремонта зданий, возведения новых или поддержки существующих конструкций. Даже в ограниченном пространстве или на участках с низким просветом.
Поверхностное бурение / Подземное бурение
Бурение на поверхности доступно в различных вариантах, что позволяет менять инструменты и оборудование в соответствии с вашими потребностями. По сути, бурение позволяет бурить скальную породу или грунт на уровне земли. Обычно для разрушения материала используется вращающееся сверло или перфоратор.
Использовать: Лучше всего подходит для открытых горных работ, крупных строительных площадок или добычи крупных каменных блоков.
Типы бурения в зависимости от используемого оборудования
Бурение канатным инструментом (ударный бур)
Бурение с помощью канатного инструмента использует тяжёлую коронку, которую нужно многократно поднимать и опускать, чтобы пробить грунт. Для этого типа бурения требуется такое оборудование, как буровая установка, канатная лебёдка и набор коронок. Процесс медленный, но позволяет разрушать твёрдые породы.
Приложение: С его помощью можно добывать грунтовые воды для разведки полезных ископаемых. Потому что он хорошо работает в разных почвенных условиях.
Обратная циркуляция (ОЦ)
Этот процесс заключается в подаче воздуха в бурильную трубу для подъёма кусков породы. Для создания необходимого давления используются специальные буры, коронки и воздушные компрессоры. По сути, этот метод позволяет сохранить образцы чистыми и незагрязнёнными.
Применение: Это хороший вариант, если вам требуется быстрая разведка месторождений полезных ископаемых, геотехнические исследования и экологическая проверка.
Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)
Горизонтальное бурение позволяет бурить вбок, а не вертикально вниз. Поэтому бурение начинается с точки захода скважины (начальной точки) на поверхности. Затем, достигнув глубины чуть выше целевой, вы направляете буровую установку с помощью датчиков, чтобы она достигала труднодоступных участков.
Применение: Обычно используется для добычи нефти и газа или прокладки трубопроводов под поверхностью.
Бурение с погружным пневмоударником (бурение с верхним ударником)
Бурение с погружным механизмом (погружным) обеспечивает установку буровой коронки на дно скважины. Разрушение породы происходит с помощью ударного воздействия. Бур можно вести сверху, направляя энергию (давление удара) непосредственно на буровую коронку.
Приложения: Чаще всего их можно увидеть на строительных площадках для резки очень твердых пород, бурения скважин большого диаметра и создания взрывных котлованов.
Ультразвуковое бурение
Ультразвуковое бурение использует высокочастотные вибрации (от 50 до 150 Гц) для разрушения грунта и горных пород. Бур передает вибрации, разрыхляя грунт. Этот метод позволяет получать чистые образцы и сохранять окружающую среду в неприкосновенности.
Применение: Его универсальное применение охватывает экологические исследования, геотехнические испытания, строительство, отбор проб минералов, откачку воды, доступ к грунтовым водам и сейсмическое бурение.
Гидравлическое бурение
В этой технике используется вода под высоким давлением или специальная жидкость для питания дрели. Вы можете управлять буром с поверхности, а буровая жидкость выносит обломки наверх. Таким образом, бурение происходит быстрее, а отверстие остаётся чистым.
Применение: Гидравлическое бурение подходит для множества задач. Его можно использовать для бурения горных пород, бурения твёрдых грунтов и общих земляных работ.
Магнитное бурение
Как следует из названия, этот метод использует портативный магнитно-сверлильный станок. Он прорезает отверстия в металле. Для этого на металлической поверхности закрепляется магнитное основание. Это более быстрый и точный вариант.
Использовать: Обычно используется для сверления отверстий в металлических рамах и машинах или для обслуживания мостов, крупногабаритного оборудования и трубопроводов.
Лазерное сверление
В этом методе используется сфокусированный лазерный луч для сверления небольших отверстий в материалах. Достаточно просто направить лазерный луч на одну точку в течение длительного времени. Материал расплавится или испарится с поверхности без какого-либо контакта между станком и поверхностью.
Приложения: Это полезно для вас в автомобильной, аэрокосмической, электронной, медицинской промышленности и производстве стекла.
Плазменно-дуговое сверление
Это современный метод, пришедший на смену всем традиционным методам сверления поверхностей. Он создаёт электрическую дугу, превращающую газ в плазму. Затем эта плазма используется для расплавления поверхности и создания отверстий.
Использование: Этот метод в основном используется для глубокого сверления и резки металла в аэрокосмической промышленности, особенно там, где требуется прочное и точное сверление.
Гидроструйное бурение
Гидроабразивное бурение может сопровождаться сильной струей воды для резки и сверления материалов. Иногда для повышения режущей способности в воду добавляют абразивные материалы. Процесс проходит под высоким давлением от 60 000 до 90 000 фунтов на кв. дюйм.
Приложения: Его часто можно увидеть в геотермальных проектах, промышленных работах и даже при рытье небольших колодцев.
Вакуумное бурение
Это можно назвать вакуумной выемкой или гидробурением. Бурение осуществляется с помощью воды или воздуха под высоким давлением. После бурения вода и грунт закачиваются обратно в резервуар.
Применение: Лучше всего подходит для рытья скважин, беспыльного бурения или очистки загрязненной почвы и сбора образцов почвы.
Электроразрядное сверление (ЭРБ)
Это также бесконтактный метод: для сверления отверстий в материале используются электрические искры. Искры расплавляют и удаляют материал, а специальная жидкость удаляет отходы.
Приложение: Идеально подходит для небольших и глубоких отверстий, где обычное сверление не подходит. Поэтому его можно использовать в аэрокосмической, медицинской и других отраслях для создания микроотверстий.
Классификация, основанная на добыче ресурсов
| Тип бурения | Ресурс или экстракты | Тип сверлильного станка |
| Бурение скважин на воду | Грунтовые воды | Машина для бурения скважин |
| Разведочное бурение полезных ископаемых | Подземные породы, почва и жидкости | Установка для колонкового бурения |
| Бурение нефтяных и газовых скважин | Нефть и природный газ | Роторно-сверлильный станок |
| Геотермальное бурение | Геотермальная энергия (пар и горячая вода) | Геотермальная буровая машина |
| Бурение угля | Угольные пласты и метановый газ | Буровая установка для взрывных скважин |
Бурение на море и на суше
| Основные моменты | Оффшор | На суше |
| Расположение | Обитает в океанах, морях и крупных озерах. | Установлено на суше |
| Оборудование | Плавающие или стационарные морские платформы и машины | Наземные буровые установки и машины, смонтированные на грузовиках |
| Доступность | Труднодоступно и требуется специальная транспортная система | Легко добраться и обслуживать |
| Производственная мощность | Добывает большое количество нефти и газа | Обычно меньшая производственная мощность |
| Расходы | Очень высокие затраты на установку и обслуживание | Снижение затрат на установку и эксплуатацию |
Опасности бурения и меры контроля
Сверление — очень полезная техника, но вы можете столкнуться с некоторыми рисками и опасностями. Организации по безопасности, такие как OSHA предложить меры безопасности для предотвращения крупных несчастных случаев на рабочем месте.
- Из-за высокого давления могут возникнуть выбросы. Но их можно контролировать с помощью предохранительных устройств.
- Пожар или взрыв могут возникнуть из-за утечки газа. Поэтому, вы можете установить средства оповещения и обращайтесь с топливом осторожно.
- Буровой раствор может просочиться в землю, что приведет к потере бурового раствора. Поэтому вам придется разместить пограничные баррикады чтобы защитить себя и других.
- Скважина может обрушиться, если её стенки слабые. Однако прочная обсадка обеспечивает её надёжность.
- Сверление вызывает сильный шум и вибрацию. Необходимо носить средства защиты органов слуха.
- Инструменты могут упасть с высоты, поэтому следует надевать защитную каску и разместить предупреждающие знаки.
- Вы можете столкнуться с выбросом токсичного газа. В этом случае детекторы газа и вентиляция обеспечат безопасность вашего объекта.
Меры предосторожности при бурении
Вы остаетесь в безопасности, когда вы носите шлемы, перчатки, светоотражающие куртки и обувь. Рабочее место должно быть чистым и хорошо освещенным. Регулярно проверяйте машины и затягивайте все инструменты. Разместите огнетушители и аптечки поближе к рабочему месту. Кроме того, необходимо своевременно контролировать уровень давления.
Заключительные замечания
Теперь вы видите, что у каждого метода бурения есть свои преимущества и недостатки. Ведь каждый из них предназначен для разных целей, например, для мелкого строительства или добычи полезных ископаемых на крупных объектах. Поэтому вам стоит уделить время изучению вышеперечисленных методов бурения и выбрать один из них для своего следующего проекта.
Часто задаваемые вопросы
Какова стоимость бурения за метр?
Стоимость может варьироваться в зависимости от местоположения вашего проекта и необходимого оборудования. Но вы можете рассчитать её по этой формуле:
Стоимость бурения за метр = Общая стоимость бурения / Общее количество пробуренных метров
Расшифровка затрат на бурение нефтяных скважин?
Стоимость бурения нефтяных скважин включает в себя предбуровую подготовку, оплату труда, оборудование, обсадку, цементирование и другие косвенные расходы. Таким образом, стоимость бурения составляет около 731 млн. трлн. от общей стоимости.
