29-07-2025

Проблемы в бурении

Проблемы, с которыми сталкиваются специалисты на буровой площадке: от обвалов стенок и подземных пустот до грязевых ловушек и неожиданных выбросов газа.

Бурение: эффективные методы и скрытые сложности

Бурение — это процесс создания скважин в земле с помощью специального оборудования, чтобы добраться до воды, нефти, газа или для установки свай и проведения коммуникаций. Сначала бур проходит слой за слоем, убирая грунт, а затем в полученное отверстие опускают трубы, фильтры или другие конструкции в зависимости от цели работ.

Бурение – это высокотехнологичное направление, которое постоянно развивается. Выбор метода зависит от задач, геологии и бюджета проекта. Современные технологии позволяют бурить даже в самых сложных условиях – от вечной мерзлоты до морского дна.

Существуют разные методы бурения, каждый подходит под свои задачи и типы почвы.

Гидробурение

Современный метод создания скважин, основанный на размыве грунта водой под сильным давлением. Вода поступает через специальную буровую насадку, разрыхляет землю и тут же выносит шлам на поверхность, что обеспечивает высокую скорость и чистоту работ — без лишней грязи и шума. Гидробурение плохо работает в плотных скальных или крупнообломочных грунтах. На водонасыщенных пластах есть вероятность выхода воды на поверхность, что может привести к затоплению участка или помещения.

Горизонтальное бурение

Технология создания скважин и прокладки коммуникаций под землей параллельно поверхности, без раскопок и разрушения ландшафта. Метод применяют для прокладки труб, кабелей, водоснабжения, канализации под дорогами, реками, зданиями или в густозастроенных районах, а также в нефтегазовой отрасли при разработке сложных горизонтальных пластов.

Шнековое бурение

Способ бурения гидровращателем с помощью специальной винтовой "спирали" (шнека), которая не только разрушает породу, но и сразу поднимает весь вынутый грунт на поверхность по своим лопастям. Такой метод отлично подходит для мягких, средних по твердости грунтов (песка, глины, суглинка, лесса) и каменистых (мергель, песчаник).

Навесное оборудование для бурения — это различные насадки и установки, которые монтируют на экскаваторы, мини-погрузчики или краны, чтобы решать проблемы с труднодоступными или сложными участками. Особенно популярны гидравлические буры: они позволяют быстро бурить скважины даже в сложных условиях, менять рабочий инструмент под тип грунта и снимать нагрузку с основной буровой техники.

Проблемы при шнековом бурении могут возникать вследствие нарушения правил эксплуатации (перегруз или извлечение бура под углом), неподготовленного места для бурения (подземные коммуникации, кабели, трубопроводы) и в случае неправильного подбора бура для данного типа грунта, а в вязких или глинистых возможны залипание и проблемы с выносом шлама.

Эта технология хорошо подходит для инженерных, свайных и водозаборных скважин глубиной до 20 м, но для глубин выше или в породах выше VI категории нужны другие методы.

Геологические осложнения в горной добыче

В горнодобывающей промышленности применяют шахтные и карьерные буровые установки. Здесь специалисты регулярно сталкиваются с геологическими осложнениями — серьезными технологическими вызовами, способными замедлить ход работ, увеличить затраты и создать дополнительные риски для жизни и здоровья людей.

Геологические осложнения:

Залегание неоднородных грунтов в зоне проведения работ. Разнородные грунты часто представляют серьезное затруднение при забуривании скважин, ведь из-за их изменчивых свойств усложняется процесс проникновения, а также возрастает риск нарушения устойчивости скважины.
Карстовые образования. Карсты — сложная геологическая структура, возникающая в результате вымывания водорастворимых пород (известняков, доломитов, гипсов). Их отличительная особенность – разветвленная сеть подземных пустот, каналов и трещин. Такие образования могут стать причиной обрушения стенок скважины, потери раствора в полости, а также образования сложнопроходимых пустот, что серьезно затрудняет ход работы и может создать проблемы при дальнейшей эксплуатации.
Выделение пыли и газов: во время бурения в скважину могут попадать воздушно-пылевые и газовые смеси, а также нефтегазовые компоненты. Все это формирует облако вредных веществ, загрязняет атмосферу и может создавать опасные условия для работников и окружающей среды.
Подтопление — в зону работ начинает поступать вода. Причинами могут быть высокий уровень грунтовых вод или проблемы с герметизацией обсадных труб и кессона. Постоянная влага вызывает коррозию деталей и разрушение конструкции.
Обрушение стенок скважины — породы или грунт внутри ствола начинают сыпаться и оседать. Такое осложнение возникает из-за нестабильных пород, ошибок в бурении или некачественной цементации.
Сжатие грунта — геологическое осложнение, из-за которого уменьшается проницаемость и возрастает вязкость пород. В итоге бурить становится сложнее, а частицы спрессованного грунта могут полностью перекрыть скважину.
Грязевое осложнение — процесс, когда буровой раствор теряет свои технологические свойства из-за загрязнения частицами выбуренной породы или по причине недостаточной очистки циркуляционной системы. Такие отложения при бурении превращаются в вязкую массу, которая мешает движению инструмента и способна вызвать его заклинивание.
Поглощение бурового раствора. На больших глубинах часто встречаются зоны с аномально высоким пластовым давлением, а также области гидроразрыва — когда промывочная жидкость при большом давлении раскрывает трещины в породе. Это может привести к поглощениям раствора, прихватам бурильных труб, увеличению гидравлического сопротивления в скважине и снижению скорости проведения работ.

Как избежать осложнений при подготовке к буровым работам

Для эффективного преодоления геологических осложнений необходима точная и подробная геологическая информация о месторождении и районе бурения. Перед началом работ важно провести детальное исследование участка, включая разведку недр, анализ гидрогеологических условий и проверку на наличие подземных коммуникаций. Анализ и применение полученных данных помогут выявить свойства грунта, выбрать правильную технологию и подобрать оптимальное буровое оборудование, применение которого снижает возможные риски и повышает продуктивность и качество буровых работ. Однако эффективность работ зависит еще от квалификации персонала и строгого соблюдения технологических норм. Обучение бригады, регулярный мониторинг состояния техники и следование регламентам — ключевые факторы безопасности.

Продуманная стратегия и точный анализ – залог экономической эффективности, безопасности всего производственного процесса и окружающей среды. Только комплексный подход, включающий подготовку, правильный выбор технологии и строгий контроль на каждом этапе, обеспечит успешное завершение проекта без непредвиденных затрат и экологического ущерба.

Гидробур Impulse M50