En muchas regiones, si es imposible conectarse a un suministro de agua centralizado, recurren a perforar pozos de agua desde horizontes subterráneos.
Las aguas subterráneas, aisladas de fuentes superficiales de contaminación por macizos rocosos, por regla general, cumplen con las normas sanitarias establecidas para las aguas domésticas. Con una purificación adicional, pasando por el dispositivo de filtración, adquieren una alta calidad para beber.
Lo que necesitas saber
Los criterios determinantes para elegir un método de perforación de un pozo de agua son la profundidad del nivel freático y las rocas de la sección geológica que se van a perforar. La tecnología adecuada para perforar pozos de agua le permitirá perforar un pozo rápidamente y evitar accidentes durante la perforación. Como resultado, esto permitirá obtener el mayor caudal de la toma de agua en estas condiciones.instalaciones.
¿Qué implica la tecnología de perforación de pozos bajo el agua? Este es el método y modo de destrucción de varias rocas, limpiando el pozo y arreglando sus paredes, equipo de la toma de agua.
Métodos de perforación
Para la construcción de pozos de aguas profundas se suele utilizar la perforación rotatoria y de percusión. La tecnología de perforación de pozos de agua de esta manera es diferente. Las características de cada uno no permiten su uso sin restricciones en ninguna condición. La tecnología de perforación de pozos para agua con una plataforma de perforación con rotación de una herramienta de corte de roca (broca) se proporciona en este artículo usando el ejemplo de los métodos de barrena y rotación.
Tecnología de perforación con barrena
En rocas arenosas y arcillosas que no contienen grandes inclusiones, se utiliza la perforación con un juego de brocas y barrenas que transportan la roca perforada desde el fondo hasta la parte superior. De los dos tipos de perforación con barrena, para la construcción de un pozo de agua en un área con una estructura geológica bien estudiada, la matanza continua se usa con mayor frecuencia con una carrera continua, roturas de carrera y atornillado. Cuando es necesario obtener información de alta calidad sobre las rocas y sus profundidades, se utiliza el método del agujero circular.
Corrida continua (perforación de flujo): la roca perforada se lleva a cabo mediante una columna de tornillo hasta la superficie diurna. A medida que la sarta de perforación se profundiza, se construye con barrenas adicionales. Se utilizan para conducir arenas homogéneas sin capas intermedias de limo u otras rocas débiles. Frecuencia de rotacióntornillos 250-300 rpm. La inmersión innecesariamente rápida es inaceptable para evitar el sobrellenado de las palas con roca y el atascamiento del proyectil en el pozo por este motivo. Carga suficiente: el peso propio de los sinfines y el peso del rotor.
En formaciones arcillosas plásticas y de plástico duro, se utilizan roturas periódicas: se perfora una broca y una sarta de barrena en la roca con la extracción posterior para limpiar la brida de la masa perforada. El valor de la inmersión de viaje está dentro de 1 metro. Frecuencia de rotación de 100 y no más de 300 rpm. Carga 500 N.
En rocas débiles, se usa una broca en espiral en una cuerda de tornillo: se atornillan a una cierta profundidad y luego se retiran sin rotación con un cabrestante.
El sacrificio anular se realiza con barrenas descorazonadoras especiales que permiten extraer el núcleo (columna de roca perforada) sin levantar la sarta de perforación a la superficie. Modo de perforación: 60-250 rpm, distancia de recorrido de 0,4 a 2,0 m. Esta tecnología de perforación de pozos de agua rara vez se utiliza, principalmente por organizaciones geológicas dedicadas a la exploración y perforación simultánea de pozos de agua.
Tecnología de perforación rotativa
Este método logra una alta tasa de penetración y grandes salidas de cadenas de tuberías. Las desventajas incluyen la obstrucción (arcillamiento) del acuífero, altos costos para la preparación de una solución de arcilla, grandes volúmenes de agua para limpiar el pozo para restaurar la pérdida de fluido del horizonte arcilloso durante la perforación.
Rotativo de uso más frecuentelavado directo: la roca destruida del fondo es llevada a la superficie por una solución de arcilla bombeada al pozo por una bomba a través de las barras de perforación. Es necesario mantener la velocidad del flujo ascendente en el rango de 0,5 - 0,75 m/s. La circulación de la solución de lavado se ve perturbada en las zonas altamente fracturadas: entra en las grietas junto con el lodo. El perforador necesita monitorear cuidadosamente el modo de perforación, reducir la carga axial si es necesario, y suministrar agua continuamente para evitar que los proyectiles se peguen.
No persiga la alta velocidad mecánica que se logra aumentando el número de revoluciones: esto está plagado de accidentes. El peso sobre la barrena y la velocidad de rotación se ajustan según las formaciones que se pasan, el diámetro de la barrena y las tuberías de perforación, la cantidad de fluido de perforación.
La facturación debe reducirse a:
- aumento del parámetro de bit;
- reduciendo el diámetro de la sarta de perforación;
- aumentando la fuerza de las rocas;
- al alternar capas de bajo espesor (hasta 1,5 m).
En las unidades rotativas de tipo URB y BA, funcionan principalmente a velocidades II-III. El hundimiento de rocas arcillosas y arcillosas-arenosas se realiza a 300-400 rpm (velocidad III-IV). Para rocas de resistencia moderada (areniscas, calizas, margas), los límites de rotación del rotor son de 200 a 300 rpm. Las rocas duras se perforan con una broca a una velocidad de rotación de 100-200 rpm.
El perforador supervisa cuidadosamente el modo de perforación, reduciendo la carga axial y limpiando continuamente para evitar que el proyectil se pegue. El momento de apertura del acuífero determinauna caída repentina de lodo y un aumento en la carga del motor. La circulación del lodo se ve perturbada en las zonas altamente fracturadas: los recortes y el lodo entran en las grietas.
Si las rocas acuíferas son lechos rocosos con pequeñas grietas, la apertura del horizonte se realiza con una solución arcillosa de alta calidad con su salida obligatoria a la superficie.
La tecnología de perforación de pozos de agua con un pequeño equipo de perforación es similar a la de perforación con equipos potentes.
Obras relacionadas
La fijación de las paredes del pozo con tuberías se realiza después de la perforación. Se utilizan tuberías de metal, fibrocemento y plástico. El tipo de filtro (perforado o de malla) se selecciona en función de las rocas acuíferas.
Antes de instalar el filtro, la solución se reemplaza por una más ligera, es deseable una gravedad específica de no más de 1, 15. Después de instalar el filtro, el pozo se lava inmediatamente con agua. Luego se realiza la gelificación del pozo, bombeando la columna de líquido del pozo con un achicador. Cuando el lavado se aclara y aparece arena en él, comienza el bombeo con un puente aéreo. Con el cese de la producción de arena y la clarificación completa del agua, se instala una bomba sumergible.
Energía de impacto en caída libre
Los acuíferos gruesos (menos de 1 m) se abren sin problemas por el método de la cuerda de choque. Es posible obtener el caudal máximo: las rocas que contienen agua no están arcillosas. No se requiere un vaciado prolongado.
El método utilizado:
- en lo poco estudiadoterreno;
- en áreas sin agua donde no es posible el suministro de agua para la preparación del mortero;
- si es necesario, muestreo separado de varios horizontes;
- para pozos con diámetros iniciales grandes.
Desventajas de la perforación por percusión:
- ROP baja;
- alto consumo de tubos para encamisado;
- profundidad de perforación limitada (hasta 150 m).
Se calcula la frecuencia de impacto normal de un proyectil en caída libre. Es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la altura de caída: a medida que aumenta la altura de la broca sobre el fondo, se reduce la frecuencia de los impactos y, a la inversa, a medida que disminuye la altura, aumenta el número de impactos.
Se necesita fuerza e ingenio
Con un nivel freático poco profundo (por regla general, es agua subterránea) y una sección geológica compuesta de rocas sueltas, en las condiciones de hacinamiento de un área urbanizada, se puede perforar un pozo usando la fuerza muscular de las personas - 2 personas son suficientes.
La tecnología de perforación manual de pozos de agua es simple. Puede utilizar el método de conducción o tornillo.
Para conducir una tubería de acero con un diámetro de 1 pulgada, se corta previamente en segmentos de 2 o 3 metros. En los extremos hacer un hilo externo. A medida que las tuberías se profundicen, se conectarán mediante acoplamientos con roscas internas. Se fabrica una punta de acero especial (vástago) en forma de cono, cuyo diámetro de base es 1 cm mayor que el diámetro de la tubería. Está soldado a la tubería. Aproximadamente un tubo de un metro de largo por encimala punta (60 cm es suficiente) está reservada para un filtro primitivo: un dispositivo receptor de agua para la penetración de agua desde el acuífero hasta el pozo. Con un taladro de 6 mm, haz agujeros separados 5 cm.
La tubería se coloca en un dispositivo de conducción en dos partes separadas. El primero es un énfasis con un orificio cónico para la tubería. Su salida es 5 mm más grande que el diámetro exterior de la tubería impulsada, lo que es suficiente para insertar dos cuñas en el espacio desde abajo: un cono truncado de metal cortado a lo largo. El diámetro de la parte superior del cono es ligeramente mayor que el diámetro de la tubería, pero menor que la salida del tope. La segunda parte es una "mujer" de choque, una carga con un orificio pasante para la tubería y dos manijas para levantarla sobre el tope.
Al bajar a la mujer en el momento de su impacto en el tope, las cuñas entran en el hueco y sujetan en su "abrazo" la tubería obstruida. Después de conducir un segmento de tubería, se golpea el cono, se extiende la tubería y se atornilla con el siguiente segmento. Reacomodan el tope con cuñas, se ponen a la "mujer" y siguen taponando la tubería al acuífero. Periódicamente, debe girar la tubería alrededor del eje.
La apariencia del agua en el pozo se determina bajando en su interior su peso atado a una cuerda. Si se levanta húmedo, entonces el pozo se ha hundido profundamente en el acuífero. Es importante no "s altar" esta capa que da agua. Es necesario dejar el extremo perforado de la tubería en esta roca saturada de agua. Y comience a bombear el minipozo primero con una bomba manual. A medida que el agua se aclara, pasan a bombear con una bomba eléctrica de agua superficial.
Perforación manual de pozos con barrenaen el agua: la tecnología es similar a la descrita con la ayuda de una plataforma de perforación, que aquí es reemplazada por dos personas. Por supuesto, no pueden mantenerse al día con los parámetros del modo de perforación mecánica. Algunos artesanos sustituyen la fuerza física por mecanismos.
Perforación de pozos de agua
La tecnología es simple con un costo mínimo de materiales, esfuerzo y tiempo. Condiciones: profundidad del pozo de hasta 10 m, la sección está compuesta de suelos sueltos.
Equipamiento - bomba "Baby", un tanque de agua (cuanto mayor sea el volumen, mejor, pero también puedes usar un barril de 200 litros). El collarín para girar la tubería está formado por dos tubos y una abrazadera.
Materiales: tubería con un diámetro de 120 mm, longitud hasta la profundidad del pozo. Los dientes se cortan en el extremo inferior, el extremo superior está equipado con una brida con un accesorio a través del cual el agua del barril fluirá a través de la manguera bajo la presión creada por la bomba "Kid". Para sujetar la brida al borde de la tubería, se sueldan 4 orejetas con orificios para pernos M10.
Fuerza laboral: Es más fácil trabajar juntos. Tiempo invertido - para 6 metros de penetración de marga 1-2 horas.
Proceso de perforación: cava un pozo de aproximadamente un metro de profundidad, instala una tubería verticalmente en él y bombea agua con una bomba. El agua, que sale por el extremo inferior con cortadores, comenzará a erosionar el suelo, liberando espacio para la tubería, que comenzará a asentarse por su propio peso. Solo es necesario, mientras se agita, girar la tubería para que los dientes aplasten la roca. Las partículas de roca perforada bajo presión salen con agua al pozo. Puedes sacar agua de él yfiltrado, reutilización para lavado. Habiendo llegado al acuífero, se retira la brida y la bomba se sumerge en el pozo por debajo del nivel del agua, pero sin llegar al fondo del pozo.
Tipos de pozos de agua
Se dividen en sin filtro y con filtro. Los pozos sin filtro se disponen en acuíferos compuestos por arenas de grano fino o en rocas fracturadas estables. Para otros acuíferos, se selecciona un filtro dependiendo de las fracciones de rocas que contienen agua.
