우물 시추 방법 : 주요 방법의 기술적 원리 및 특징

취수 우물 건설에는 다양한 드릴링 방법이 사용됩니다. 느슨하고 물에 포화된 토양은 베일러를 사용하여 제거됩니다. 점토와 암석층을 뚫는 데에는 회전 및 진동 원리를 기반으로 한 우물 드릴링 방법이 사용됩니다.

이 작업에는 다양한 유형과 깊이의 토양 개발을 허용하는 메커니즘이 포함됩니다. 취수장치 굴착을 빠르고 완벽하게 완료할 수 있는 최적의 드릴링 기술을 선택하는 방법을 알려드리겠습니다.

우리가 제공하는 정보를 시각적으로 표현하기 위해 텍스트에는 유용한 다이어그램, 사진 컬렉션, 비디오 튜토리얼이 추가되었습니다.

드릴링 방법의 종류

이전에는 개인용 우물 시추 작업이 주로 이루어졌습니다. 수동으로. 이는 노동 집약적이고 시간이 많이 걸리는 과정이었기 때문에 모든 토지나 별장 소유자가 자신의 물 공급원을 자랑할 수는 없었습니다.

점차적으로 프로세스의 상당한 촉진과 가속화로 인해 기계화된 드릴링이 수동 방법을 대체했습니다.

오늘날 거의 모든 대수층 우물은 토양 파괴를 기반으로 한 기계화 된 방법을 사용하여 시추되며 두 가지 방법 중 하나로 표면에 공급합니다. 건조는 메커니즘을 사용하여 우물에서 폐토를 제거하고 유압은 압력이나 중력에 의해 공급되는 물로 씻겨 나갑니다.

기계적 드릴링에는 세 가지 주요 방법이 있습니다.

• 회전 (토양은 회전에 의해 발달합니다).
• 충격 (시추 발사체는 충격으로 토양을 파괴합니다).
• 진동 (토양은 고주파 진동에 의해 발달됩니다).

회전 방식은 가장 생산성이 높은 것으로 알려져 있으며, 충격 방식보다 3~5배, 진동 방식보다 5~10배 더 효율적입니다. 또한 회전 방식은 가장 저렴하고 접근이 용이하여 수동 드릴링의 주요 방법으로 자주 사용됩니다.

우물을 굴착하는 기계적 회전 방법이 비효율적인 수동 방법을 대체했습니다.

우물 건설에 널리 사용되는 회전식 드릴링 방법은 네 가지 주요 드릴링 유형으로 나뉩니다.

• 핵심;
• 나사;
• 충격 밧줄;
• 로터리.

각 유형의 로터리 드릴링은 고유한 특성을 갖고 있으며 이러한 목적으로 특별히 설계된 장비를 사용하여 수행됩니다. 이러한 유형의 드릴링을 더 자세히 살펴보고 차이점이 무엇인지, 각 특정 사례에 어떤 방법을 사용해야하는지 결정해 보겠습니다.

코어 드릴링의 특성

코어 드릴링은 점토질 또는 조밀한 모래 토양을 원통형 코어 형태로 추출하는 기계적 회전 방법입니다. 코어 드릴은 벽이 두꺼운 금속 파이프입니다.

코어 드릴 상단에는 드릴 스트링을 연장하는 데 필요한 로드를 부착하는 장치가 있습니다. 아래에는 굴착할 토양의 범주에 따라 유형이 선택되는 크라운이 있습니다.

코어 방식으로 주행 시 링 모양의 크라운으로 흙이 파괴됩니다. 코어의 내부 부분은 손상되지 않은 형태로 보존됩니다. 경질 및 반고체 양토, 점토 및 암석의 드릴링 공정을 용이하게 하기 위해 드릴링 유체가 바닥 구멍에 공급됩니다.

코어 드릴링 중에 토양은 파괴되지 않고 크라운으로 "드릴 아웃"되어 코어 파이프에 의해 포착됩니다. 드릴링된 암석은 단일체 원통형 암석 기둥인 코어 형태로 표면으로 추출됩니다.

표면의 슬러지는 때때로 생산 샤프트에 다량의 물을 주입하여 세척하여 제거됩니다. 대부분의 경우 플러싱은 파이프 내부의 압축기에서 공급되는 압축 공기를 불어 넣는 것으로 대체됩니다.이 유형의 드릴링을 사용하면 최대 깊이 1000m, 직경 8~20cm의 우물을 드릴링할 수 있습니다.

기계식 코어 드릴링은 KAMAZ, KrAZ, 스키더 등과 같은 차량에 장착된 ZIF, UGB, UKB와 같은 드릴링 장비를 사용하여 수행됩니다. 버전에서는 수동 드릴링 코어 파이프는 단축되어 벨 또는 유리라고 불립니다. 코어 파이프는 구조적으로 마지막 거꾸로 된 가정 용품과 유사합니다.

코어 드릴링은 다음과 같은 경우에 사용됩니다.

• 광물자원의 지질탐사;
• 탐사정 시추;
• 암석에 필터가 없는 우물을 포함하여 모든 깊이의 물을 함유하는 우물 건설.

장치의 경우 개인 우물 어떤 경우에는 오거나 로터리 드릴링을 시작하기 전에 핵심 방법을 사용하여 탐사와 준비 역할을 동시에 수행합니다.

개인 우물 건설 시 코어 드릴링은 충격 로프 드릴링과 함께 사용됩니다. 점토층은 코어 파이프를 통과합니다. 코어 파이프에 남아 있지 않은 모래 필러가 포함된 느슨한 모래, 자갈 및 자갈은 Zhelonization에 의해 샤프트에서 제거됩니다.

효율성 측면에서 핵심 공법은 취수정을 천공하는 오거 공법에 비해 다소 열등합니다. 오거는 드릴링 속도가 더 빠르지만 샤프트가 드릴링된 암석에서 완전히 분리되는 것을 허용하지 않습니다. 쌍으로 사용되는 경우는 거의 없습니다. 그리고 그런 일이 발생하면 처음 몇 미터는 오거로 덮여 있습니다.

크라운은 토양을 파괴하지 않지만 주변을 조심스럽게 잘라서 "기둥"(코어)을 형성하고 연구하여 사이트의 수문학 섹션을 만들 수 있습니다.

사용된 장비 및 도구

코어 드릴링에는 다음 도구가 사용됩니다.

• 다이아몬드 또는 기타 탄화물 재료(강철, 텅스텐, 포베딧)로 만들어진 드릴 비트;
• 코어 파이프;
• 슬러지 제거용 파이프;
• 드릴 스트링을 연장하는 데 필요한 막대;
• 커플링 연결, 파이프 사이의 어댑터, 플러싱 글랜드.

암석층에 드릴 작업을 할 때는 드릴 비트가 빨리 마모되므로 교체해야 합니다. 크라운 재료는 비싸고 막대한 하중을 견딜 수 있으며 다이아몬드 드릴링 옵션이 가장 널리 사용됩니다.

드릴링 과정에서 사용되는 모든 도구는 정렬되어야 합니다. 드릴링 축을 기준으로 정확하게 위치해야 합니다.

코어 드릴링 기술

코어 드릴링의 주요 특징은 코어 파이프에 암석이 완전히 보존된 상태로 통과하는 것입니다. 저것들. 드릴링 장비가 작동할 때 크라운은 링의 토양을 파괴하고, 더 깊어짐에 따라 코어 파이프로 밀려 들어가 자체 밀도로 인해 유지됩니다.

광산 샤프트에서 채워진 파이프를 제거할 때 큰 망치로 두드려 코어에서 분리됩니다.

단계별 코어 드릴링 프로세스는 다음과 같습니다.

• 드릴 비트는 코어 파이프에 연결됩니다.
• 코어 파이프는 막대에 연결되어 있으며 깊어질수록 증가합니다.
• 상부 막대는 드릴링 장비에 고정됩니다.
• 드릴링 머신은 드릴 스트링을 회전시키고 점차적으로 땅에 "나사"로 고정시킵니다.
• 코어 파이프는 점차적으로 코어로 채워집니다. 공동에 흙이 끼어 있습니다.
• 50 - 70cm 드릴링 후 드릴 스트링이 표면으로 제거되고 코어 파이프가 제거 될 때까지 막대가 하나씩 분리됩니다.
• 파이프는 뚫린 암석에서 제거됩니다.
• 빈 발사체는 다시 바닥으로 내려져 막대로 드릴 스트링을 확장합니다.

우물이 대수층을 관통하고 밑에 있는 방수 암석에 50cm 침투할 때까지 작업은 설명된 순서로 수행됩니다.

상부 대수층을 고정하는 것이 굴착 목적이 아닌 경우 상부 대수층을 고정할 수 있습니다. 플러싱으로 드릴. 이 경우 펌프는 호스를 통해 세척 용액을 파이프로 판매합니다. 그런 다음 용액은 채굴된 토양을 표면으로 가져옵니다.

우물 건설의 목적이 모래 퇴적물의 대수층이 아닌 경우 암석에 도달할 때까지 굴착은 플러싱으로 수행할 수 있습니다.

강력한 장점과 단점

기계식 드릴링의 충격 로프 및 회전식 방법에 비해 코어 드릴링은 매우 빠르게 수행되어 작업 시간을 크게 줄입니다. 주요 단점은 물로 포화된 느슨한 토양과 자갈을 들어 올릴 수 없다는 것입니다. 바위 사이를 천천히 이동하므로 바위를 뚫으려면 끌이 필요합니다.

코어 드릴링의 장점은 다음과 같습니다.

• 높은 생산성과 100m 이상의 깊이로 우물을 뚫는 능력;
• 점토암 파괴로 인한 드릴링 장비의 부하 감소, 이를 절단하는 것과 비슷함;
• 컴팩트한 크기의 이동식 드릴링 장비를 사용할 수 있습니다.

코어 드릴링은 취수 작업을 개발하는 가장 빠른 방법 중 하나입니다. 이를 사용하면 근무일 기준으로 하루 만에 모래 우물을 뚫을 수 있습니다. 개발중인 수동 물 섭취 시간이 훨씬 더 걸릴 것입니다.

오거 드릴링의 특징

오늘날 이러한 유형의 시추는 개인 가정에서 물을 담은 우물을 건설할 때 가장 자주 사용됩니다. 오거 드릴링의 특별한 특징은 추가 장비를 사용하지 않고도 채굴 중인 암석을 유정 현장에서 완전히 제거한다는 것입니다. 이 방법은 나사를 조이는 것과 유사하며 깊이 드릴링하는 동시에 불필요한 토양을 제거할 수 있습니다.

드릴링에 사용되는 도구를 오거(auger)라고 합니다. 칼날이 달린 금속 막대입니다. 오거는 땅에 나사를 박아 칼날에 남아 있는 암석을 파괴합니다. 오거의 특정 설계로 인해 덤프에서 면을 완전히 분리하는 것은 불가능합니다. 따라서 주로 상층 침투에 사용됩니다.

오거를 사용한 드릴링은 유체 세척을 위한 저장소 구성이 필요하지 않은 빠르고 저렴한 방법입니다.

오거를 사용한 시추에는 많은 노력과 재정적 비용이 필요하지 않으므로 이 방법의 적용 범위는 지질 탐사 우물, 통신 부설, 시추 우물 건설 및 부분적으로 상당히 넓습니다. 물 드릴링.

이제는 아비시니안 우물을 건설하는 데 적극적으로 사용되어 바늘 우물을 빽빽한 토양에 완전히 박는 것이 아니라 이전에 파괴된 암석에 샤프트를 담그는 과정을 약간 촉진합니다.

이 방법은 부드럽고 느슨한 토양에서는 최대 30m 깊이, 중간 밀도 토양에서는 최대 20m의 우물을 개발하는 데 적합합니다. 오거로 드릴링하고 케이싱을 설치한 후 베일러를 사용하여 유정에서 추출되지 않은 암석을 제거해야 합니다.

오거는 바위가 많은 지역에서 작업하는 데 절대 적합하지 않습니다! 최대 120m의 우물을 부분적으로 시추하는 데 사용되며, 이 방법은 회전식, 충격 로프, 코어 등 다른 방법과 결합됩니다.

관련 장비 및 도구

오거 드릴링은 드릴링 장비를 사용하여 수행되며, 그 주요 요소는 고강도 금속으로 만들어진 나사형 드릴링 도구입니다. 드릴 스트링은 더 깊어질수록 동일한 크기의 오거로 확장됩니다.

세트에는 때때로 느슨한 암석을 통과하는 데 필요한 블레이드 비트와 단단한 암석 개발에 사용되는 원형 또는 원뿔 모양의 머리가 있는 비트가 포함됩니다.

강력한 엔진이 장착된 차량을 기반으로 한 드릴링 장비는 접근하기 어렵고 먼 곳에서 드릴링하는 데 가장 적합한 옵션입니다.

대부분의 현대 드릴링 장비에는 도구가 반대 방향으로 움직이는 것을 방지하는 가역 잠금 장치가 장착된 중공 도구가 장착되어 있습니다.

드릴링 과정에서 오거의 절단 부분은 발달된 토양에 의해 냉각되고 발달된 암석은 나선형으로 올라갑니다. 이를 통해 중단 없이 드릴링을 수행할 수 있으므로 우물을 만드는 데 드는 시간과 에너지 비용이 크게 절감됩니다.

오거 드릴링 기술

깊이 1.5~2.0m의 관통이 완료된 후 오거를 제거하고 포장. 오거를 사용하여 뚫은 취수구의 직경은 50~200mm이며 사용하는 도구의 크기에 따라 다릅니다.

케이싱 파이프는 우물 벽의 붕괴를 방지합니다. 이는 느슨하고 응집력이 없는 토양에 특히 중요하므로 굴착기에는 규칙이 있습니다. 모래 양토와 양토를 굴착할 때는 블레이드가 30~60° 각도로 배치된 오거를 사용하고 밀도가 높은 모래를 천공할 때는 블레이드가 비스듬히 있는 도구를 사용합니다. 90°.

오거 나선형 회전의 기울기가 작을수록 분리된 블레이드의 더 많은 부분이 오거에 의해 표면으로 운반됩니다.

오거 드릴링에는 드릴링 유체를 사용할 필요가 없으며 비트를 사용하여 개발된 암석이 도구 블레이드의 표면으로 운반됩니다.

오거 사용의 장점과 단점

오거 드릴링 방법을 사용하면 오거의 크기와 비트의 경사각을 올바르게 선택했다면 가능한 한 빨리 우물을 건설할 수 있습니다.

오거 드릴링의 장점은 다음과 같습니다.

• 드릴링 과정에서 토양이 즉시 표면으로 올라갑니다.
• 기술적인 중단 없이 땅 속으로 파고드는 고속;
• 유정을 세척할 필요가 없습니다.
• 소형 오거 장치 또는 수동 오거를 사용하여 집 내부(지하실)를 드릴할 수 있습니다.
• 코어 방식처럼 첫 번째 링크를 표면으로 들어올리고 드릴 스트링을 분해/조립할 필요가 없습니다.

오거 드릴링의 가장 큰 단점은 느슨하고 매우 단단한 토양에서 작업할 수 없다는 점입니다. 그러나 동시에 오거는 양토, 혼합(점토 및 사질양토) 및 부드러운 점토 토양에서 드릴링을 위한 이상적인 도구입니다.

물을 담은 우물을 건설하기 위해 오거의 사용을 제한하는 또 다른 단점은 버려진 암석의 수갱을 청소하기 위해 충격 로프 방법을 사용해야 한다는 것입니다.

유사성 오거 - 코일 수동 드릴링에 널리 사용됩니다. 같은 방법으로 바위를 부수고 칼날로 잡아 위로 끌어올린다.

로터리 드릴링의 특성

회전식 드릴링은 드릴링 장비의 로터에 의해 우물 바닥에서 구동되는 비트를 사용하여 토양을 파괴하는 회전 진동 드릴링 방법입니다. 로터는 자동차 엔진이나 별도로 설치된 전기 모터에서 구동축을 통해 회전합니다.

개발된 토양은 직접 또는 역세척을 통해 우물 수갱에서 씻어냅니다. 세척액은 중력이나 펌핑 스테이션을 통해 공급될 수 있습니다.

대부분의 지하수 우물은 로터리 드릴링 방법을 사용하여 드릴링됩니다. 즉, 로터로 회전하는 드릴 비트를 사용한 다음 우물을 세척하고 케이싱 파이프를 부착합니다.

회전식 드릴링은 최대 150m의 깊은 우물을 건설할 때 암석 및 반암반 토양을 개발하는 데 사용됩니다. 적절하게 선택된 비트와 가중 드릴 파이프가 있는 회전식 드릴링 장비는 암석층에 잘 대처합니다.

드릴링 전문가는 다음 조건에 따라 이 드릴링 방법을 사용할 것을 권장합니다.

1. 해당 지역의 수리지질학적 부분은 꽤 잘 연구되었습니다. 암석을 뚫어야 하는 것으로 알려져 있습니다. 기반암에서 대수층의 발생 수준이 알려져 있습니다.
2. 지하수는 지하수 우물의 압력 특성을 가지고 있습니다.
3. 우물을 세척하기 위한 기술용수를 중단 없이 공급할 가능성이 있습니다.

남부 지역에서는 회전식 시추 작업을 연중 내내 수행할 수 있지만, 북부 기후에서는 시추 유체가 동결될 가능성이 있어 이 방법의 사용이 제한됩니다.

사용된 장비 및 도구

우물의 회전식 드릴링은 리프팅 장비 및 드릴링 장비의 기타 요소가 위치한 프레임 또는 격자 타워를 사용하여 수행됩니다. 데릭을 사용하면 드릴 스트링을 우물 안으로 올리고 내릴 수 있습니다.

회전식 드릴링 장비에는 다음이 포함됩니다.

• 프레임 또는 격자 타워;
• 구동 모터;
• 로터 및 드릴 스트링;
• 펌핑 장비 및 세척액 정화 시스템;
• 리프팅 장비, 압력 라인, 스위블, 씰 등

자체 추진 굴착 장치는 차량의 내연 기관을 엔진으로 사용하며 이를 기반으로 시추 단지가 위치합니다. 이 경우 엔진 출력은 드릴링 도구의 속도를 조절합니다.

회전식 드릴링 장비의 에너지원은 고정식 또는 이동식 전기 모터, 자동차의 내연 기관 또는 발전기일 수 있습니다.

기어 장치를 사용하는 로터는 구동 파이프에 회전을 전달하고, 이를 다시 주 드릴 도구인 비트에 전달합니다.끌은 다양한 모양을 가질 수 있으며 복합재, 다이아몬드 코팅 강철 등 고강도 재료로 만들어집니다.

각 토양 유형에 대해 특별한 크기와 모양의 비트를 선택하여 높은 효율성과 침투 속도를 보장합니다.

로터 기술의 독창성

우물의 회전 드릴링은 세 단계로 수행됩니다.

1. 끌을 사용하여 암석을 파괴합니다.
2. 주입된 물의 흐름에 의해 파괴된 암석을 표면으로 제거하는 것입니다.
3. 케이싱 파이프로 우물 벽을 강화합니다.

파괴된 토양의 제거는 역세척 또는 직접세척으로 수행됩니다. 세척 방법의 선택은 우물 깊이, 토양 유형, 필요한 세척수 양의 가용성 등 특정 조건에 따라 달라집니다.

일반적으로 개인 농장은 다음 단계를 포함하는 직접 순환 드릴링 기술을 사용합니다.

• 큰 직경의 비트를 땅에 박는 것;
• 로터의 영향으로 비트가 회전합니다.
• 드릴 파이프 설치 및 드릴 파이프와 비트 사이에 가중 파이프 설치;
• 펌프를 이용하여 액압으로 폐토를 제거하는 단계;
• 토양이 우물 내부로 떨어지는 것을 방지하기 위해 케이싱 파이프를 설치합니다.
• 조금 더 작은 직경으로 드릴링하고 전체 사이클을 반복합니다.

백플러싱 중에 드릴 스트링의 파이프를 통해 우물에서 토양이 제거되고, 우물 벽과 파이프 사이에 플러싱 유체가 부어집니다.

물은 중력에 의해 미리 준비된 저수지로 흐르고, 그곳에서 토양과 슬러지를 제거한 후 새로운 폐석 부분을 얻기 위해 드릴 스트링으로 돌아갑니다.

경우에 따라 로터리 드릴링을 수행할 때 직접 또는 역플러싱을 사용하지 않고 압축기를 사용하여 생성된 압력으로 공기를 불어넣습니다.

로터리 드릴링의 장점과 단점

회전식 방법의 주요 장점은 부서진 석회암에 물을 흡입하여 깊은 우물을 뚫을 수 있다는 것입니다.

또한 이 드릴링 방법에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 기반암 대수층 개방의 고품질;
• 최대 200cm의 큰 직경의 우물을 건설할 가능성;
• 높은 드릴링 속도, 낮은 에너지 소비.

회전식 드릴링의 중요한 단점은 우물 세척을 구성해야 한다는 것입니다.

어떤 드릴링 방법을 선택해야 합니까?

고려된 모든 기계적 드릴링 방법은 물을 함유하는 우물을 건설하는 데 널리 사용됩니다.

요약하면 다음과 같이 말할 수 있습니다.

1. 플라스틱 점토 토양에 침투하려면 코어 드릴링을 사용하는 것이 좋습니다.코어공법은 대부분의 취수공사에 적합하며, 필요에 따라 쇼크로프공법과 병용하여 사용한다.
2. 오거 드릴링은 범위가 핵심 방법과 유사합니다. 시추공 청소 품질이 좋지 않다는 점에서 다르며 작동 전에 베일러를 의무적으로 사용하거나 우물을 장기간 세척해야 합니다.
3. 회전식 시추는 암석이 많은 토양에 우물을 시추하는 데 가장 적합한 옵션입니다.

특정 시추 방법을 사용하여 유정을 개발하는 비용은 주로 사용되는 장비와 시추된 암석의 시추 가능성 범주에 따라 달라집니다.

우물을 시추하는 데 올바르게 선택된 방법은 시추에 소요되는 시간을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 향후 문제 없이 수원을 운영할 수 있게 해줍니다.

다른 곳에서 자신의 손으로 드릴링 장비를 만드는 방법에 대해 읽을 수 있습니다. 인기기사 우리 사이트.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

비디오 #1. 수압을 이용한 코어 추출을 통한 클래식 코어 드릴링 원리 시연:

비디오 #2. 오거로 우물을 뚫는 특징:

비디오 #3. 바닥 세척 및 이중 케이싱 설치로 우물 코어 드릴링, 외부 부분은 강관으로 만들어지고 내부 부분은 폴리머로 만들어집니다.

우물을 시추하는 것은 노동 집약적인 과정입니다. 자율 수자원 설정 속도뿐만 아니라 재정적 비용도 선택한 시추 방법의 정확성에 따라 달라집니다.

시추 방법을 선택할 때 가장 먼저 주의해야 할 사항은 토양의 종류와 대수층의 깊이입니다. 이러한 매개변수를 바탕으로 빠르고 저렴하게 유정을 뚫을 수 있는 최상의 옵션을 선택할 수 있습니다.

자신의 사이트에서 우물을 뚫은 이력이나 기사 주제에 대한 유용한 정보를 공유하고 싶습니까? 아래 블록에 의견을 남겨주세요. 여기에서 질문을 하거나 본문에서 논쟁의 여지가 있는 점을 지적할 수 있습니다.