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水井钻井方法有哪些

时间 : 2022-05-26 点击量 : 50

  打水井是一项古老的事业也就不足为奇了。大约8000年前,第一口水井是人工挖开的,为最早的文明提供安全、清洁和可靠的水源。我们对水的需求没有改变,但从那时起钻井技术已经取得了长足的进步。
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  在世界上的某些地区,人工挖水井仍然是改善水可及性的最便宜和最实用的方法,特别是对于一次性水井。然而,对于希望长期增加或扩展其水井钻井能力的承包商和团体,机械钻井可以提供更快、更有效的选择。

  选择水井钻井设备时要记住两点:1)方法必须与地质相匹配。2)考虑短期和长期的成本。对于一口井,手动技术可能不会花费太多,但是手动钻孔方法可以处理您现场的土壤条件吗?挖多口井的总成本如何计算?另一方面,机械钻井选项可能能够快速完成工作,但可能不适合每年只看几口井的操作的预算。

  让我们仔细看看一些流行的手动和机械钻孔技术的优缺点,以确定哪种可能是您操作的最佳选择。

  一、手动技术

  对许多人来说,挖一口水井会让人想起一个人在一个又深又泥的洞里,顺着一桶桶泥土,这是有充分理由的。手工挖掘可能是获取地下水的最古老和最常用的手动方法,而且它是一项劳动密集型、肮脏的工作。

  与其他手动技术(包括淤泥挖掘、手动冲击钻孔、驱动点和手动预兆)一样,手动挖掘只需要简单的工具和大量的艰苦工作,这就是为什么个人和社区长期以来一直有效地使用这些技术的原因。俗话说,“不破不修”。对于重型设备或燃料有限的地区,这些技术仍然是一个可行的选择。

  优点:

  需要可在本地访问的简单工具

  根据方法和地质情况,可以达到70米或更深的深度

  大型工作人员可以快速完成工作

  缺点:

  表面污染的高风险

  很难或不可能钻穿岩石或稠密的土壤

  大多数方法在低于10米时变得不稳定

  大多数方法需要高地下水位

  也许手动挖水井的最大缺点是该过程对于多口井的效率是多么低。在一个区域安装多达六口井可能不会让银行破产,但反复雇用大量人员可以很快加起来。此外,地质障碍和人工技术污染的风险使它们对希望在多个地区生产可持续井的承包商和团体的吸引力降低。

  在考虑了利弊之后,如果手动钻孔似乎是您项目的最佳选择,那么手动冲击钻孔可能是最有效和广泛使用的技术。该过程包括将连接到绳索或电缆的重型钻头反复放入部分充满水的孔中,以松动土壤并切掉岩石碎片。可以在钻杆底部添加一个锋利的钻头和单向阀,以创建一种混合冲击淤泥技术,以提高效率。手动冲击钻孔比其他手动方法更快,能够穿透岩石(非常缓慢)并且易于密封以防止污染。然而,机械冲击钻孔——将手动潜孔方法机械化——对于寻求长期解决方案的作业来说是一种更有效的选择。

  二、机械方法

  手动钻孔方法依靠简单的工具、大量的工作人员、辛勤工作和耐心来完成工作,而机械钻孔方法则使用电机、齿轮和燃料在岩石和坚硬的土壤中提供动力。这些技术可以比手动方法挖掘得更快、更深,非常适合寻求高效、高度可操作且易于使用的设备的承包商和团体。对于单井钻探,它们可能不具有成本效益,但对于希望在其服务中增加水井钻探的运营商来说,为您的运营投资合适的水井钻机可以提供快速的投资回报并开辟新的可能性。

  有几种流行的方法,每种方法都有自己的优点和缺点,因此在使用机械钻机之前,请考虑您的需求和作业区域的地质情况。

  1、喷射:使用这种方法,泵将水压入钻杆并从狭窄的喷嘴中流出,以产生水射流,使沉积物松动。钻杆外的水将岩屑带到地面并进入在钻孔旁边挖出的沉降坑。然后泵将水送回管道。钻杆悬挂在三脚架上并用手旋转以保持孔直。在细沙中,这种方法可以达到60米的深度。

  优点:

  只需要两个人

  只有工具是能产生足够压力的泵和管道

  缺点:

  仅适用于柔软、细粒的沉积物

  难以安装卫生密封以防止表面污染

  2、电缆工具:这是手动冲击钻孔的机械化版本。一个重型钻头连接到钢索上,然后从钻孔中升起和落下。岩屑仍需用打捞器手动清除,钻孔中必须保持数米深的水以保持岩屑悬浮。设备范围从带有三脚架的基本撬装绞盘到带有大桅杆的复杂滑轮和滚筒。大型电缆工具钻机安装在拖车或卡车的底盘上,并使用液压马达来升高和降低桅杆并旋转电缆的卷筒。这些较大的装置能够在几乎任何地质条件下钻进数百英尺深。

  优点:

  使用最少的燃料

  缺点:

  最慢的机械方法

  在松散的沉积物中工作时需要钢套管以防止孔塌陷

  可能需要额外的设备,如用于驱动外壳的弧焊机和割炬

  3、泥浆旋转:泥浆旋转钻机背后的基本概念类似于喷射。添加一个大切割钻头、一段带螺纹接头的钢钻杆、一个用于转动和提升钻杆的电机以及一个支撑钻杆的坚固桅杆,您就可以进行旋转钻井了。泥浆旋转钻孔还在喷射水中混合膨润土或其他材料,以提高其提升岩屑的能力。这种流体被称为“钻井泥浆”,是方法名称中提到的“泥浆”。

  泥浆旋转钻井的两个基本类别是:工作台驱动,钻机底部附近的旋转机构转动钻杆,以及顶头驱动,连接到钻杆上端的电机转动钻杆。在这两种情况下,管道的上端都连接到一个提升机构,该机构沿着桅杆移动它。两种类型的泥浆旋转钻机在管道的上端也有一个旋转接头,允许在管道旋转时将钻井泥浆泵入管道。

  根据尺寸的不同,泥浆旋转钻机最多可钻1,000米,但即使是这些较小的机器也可以钻出20厘米的钻孔,深度为60米。为了在具有挑战性的土壤中获得更多动力,

  优点:

  钻井泥浆使钻孔保持畅通,无需驱动套管

  比电缆工具和喷射方法更快

  缺点:

  只有使用更大的钻机才能钻穿岩石

  多台电机每小时消耗的燃料比电缆工具钻机多

  大型钻井平台需要支持车辆来运输水和钻杆

  4空气旋转:空气旋转钻机的机械元件类似于泥浆旋转钻机,包括用于旋转管道的工作台驱动或顶头驱动选项。主要区别在于使用压缩空气去除岩屑而不是钻井泥浆。气旋钻机使用与泥浆钻机相同类型的钻头,但也可以使用潜孔锤进行钻孔。它使用压缩空气来破碎岩石,并且可以非常快速地钻孔。在合适的地质条件下,大型空气旋转钻机可以钻500米以上。

  优点:

  最快的钻孔方法

  比其他方法更快的设置

  缺点:

  最昂贵的方法

  每小时消耗的燃料最多

  需要支持车辆和大型空压机

  如您所见,打水井有很多选择。最适合您的钻孔方法取决于您的地质条件、选择合适的地质条件可以使用普奇打井找水仪来定位地下水资源,来找到合适打井的地点。

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