Полые шнеки для инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изысканияНабор инструмента с полыми проходными шнеками для отбора керна ненарушенной структуры с одновременной непрерывной обсадкой.
Изделие защищено патентом на изобретение

Назначение
Набор инструмента предназначен для бурения с непрерывной обсадкой инженерных и гидрогеологических скважин в породах I-IV категорий по буримости. Может использоваться при инженерно-геологических изысканиях, гидрогеологических, геоэкологических и сейсмических исследованиях, а также для сооружения скважин на воду, буроинъекционных и буронабивных свай, анкеров, и других работ. 
 
Устройство
Набор инструмента представляет собой колонну полых герметичных шнеков с оригинальными реверсивными замками (Патент РФ) и съемным инструментом, транспортируемым в её полости. 
 
Возможности и преимущества
Набор инструмента обеспечивает: 
― бурение вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин в сложных геологических условиях без использования очистного агента; 
― бескерновое бурение и бурение скважин с отбором керна, а также их чередование; 
― транспортировку внутри шнеков центрального долота или керноприемника на канате с помощью овершота или на штангах; 
― гарантированную установку без повреждения различного оборудования (фильтровой колонны, анкеров, приборов и т.п.) в колонне полых шнеков по окончании бурения; 
― отбор качественного керна и его извлечение из керноприемной трубы без нарушения его структуры; 
― бурение скважины "всухую" или с промывкой (продувкой) коронками, долотами, пневмоударниками через колонну полых шнеков при встрече твердых пород; 
― извлечение из скважины колонны полых шнеков при встрече твердых пород; 
― извлечение из скважины колонны полых шнеков левым вращением после спуска оборудования. 
― заполнения скважины цементным или другим растворами в неустойчивых породах через колонну полых шнеков по мере их извлечения при производстве свай, диаметр которых равен диаметру бурения 
― снижение затрат мощности на вращение колонны полых шнеков
ТИПОРАЗМЕРНЫЙ РЯД

№

Наиме- 
нование 


Диаметр бурения (свай), 
мм 


Диаметр керна, 
мм 


Диаметр шнеков, 
мм 


Условный проход шнеков, 
мм 


Диаметр трубы шнека, 
мм 

Толщина спирали, 
мм 

Внутр. полость 


Назначение 


Наруж. Внутр.
1
ШГ-180П
180

59*/62**

165

80

76

114

5

Проходная

Изыскательс-
кие работы 

2

ШГ-180ПМ

170

12

3

ШГ-250П

250

94*/102**

230

125

125

168 

5

4

ШГ-250ПМ

240

12

* Сменная секция с твердосплавной коронкой 
** Сменная секция со штампом 
М ― Двойная спираль, с твердосплавной защитой по всей длине переферийной поверхности. 

Бурение скважин для инженерно-геологических изысканий производится в верхней части земной коры, которая находится в зоне взаимодействия с инженерными сооружениями, для проектирования которых и осуществляется это бурение. Средняя глубина инженерно-геологических скважин составляет 15-20 метров. В то время как при геологоразведочном бурении глубина скважин на порядок выше. Поэтому основной объем инженерно-геологического бурения осуществляется в нескальных пластичных грунтах I-IV категорий по буримости, а геологоразведочного в скальных. 

Как правило, инженерно-геологические изыскания необходимы для подготовки проектной и рабочей документации на строительство зданий и сооружений, либо в период их реконструкции, эксплуатации или ликвидации. На основании результатов выполненных инженерно-геологических изысканий дается комплексная оценка инженерно-геологических условий участка строительства.

Целью выполнения инженерно-геологических изысканий, является получение качественного керна ненарушенной структуры, так называемый монолит, который позволяет лаборатории определить физико-механические свойства грунта.

При бурение скважин связанных с выполнением инженерно-геологических изысканий, многие компании сталкиваются с рядом проблем. Как правило это связано со сложными геологическими условиями, характеризующимися неустойчивыми стенками скважины:

- наличие плывунов

- высокая обводненность

- песок и т.п.

Всё это приводит к обрушению стенок скважины и не возможности отобрать керн без применения обсадки.

Существуют различные способы бурения скважин с отбором керна, наиболее распространенные из них:

- колонковое бурение

- бурение с использованием обуривающих грунтоносов

- с использованием забивных стаканов

Специфика и особенности выполнения инженерно-геологических изысканий
Все эти способы бурения не имеют штатного решения с вопросом одновременной обсадки скважины, что в 90% случаев необходимо, с целью предотвращения обрушения стенок скважины. При этом обычный колонковый способ не обеспечивает отбор керна ненарушенной структуры-монолита. А в случае использования шнековых обуривающих грунтоносов, исключается возможность обсадки скважины. Поэтому наиболее распространенным способом является применение забивных стаканов.

Для решения вопроса обсадки скважины при выполнении инженерно-геологического бурения, буровые компании используют дополнительные обсадные трубы, с целью предотвращения обрушения стенок скважины.

Но использование обсадных труб тоже имеет свои особенности:

- затраты на покупку обсадных труб

- в случае прохождения сложных геологических разрезов, может понадобиться несколько типоразмеров обсадных труб, что увеличивает затраты, а также массу и габариты перевозимого бурового инструмента.

Более того, это влечет за собой и требования к самой буровой установке

- обязательное наличие на буровой установке лебедки со свободным сбросом, для возможности работать забивными стаканами

- наличие мощных гидрозажимов, с возможностью погружения/извлечения обсадных труб

На практике, компании, выполняющие инженерно-геологические изыскания, зачастую имеют в своём парке буровые установки, не оснащенные подвижными гидрозажимами, пытаясь решить погружение/извлечение обсадных труб с помощью вращателя. Это влечет за собой риск невозможности извлечь обсадные трубы, также как и проблемы с их возможным погружением. Более того, всё это откладывает отпечаток на достоверности и качестве керна, а также ведет к вопросам, связанным с чистотой забоя.

Резюмируя, можно отметить ряд факторов, которые необходимы для нормальной работы и получения керна с использованием забивных стаканов и обсадных труб:

- буровая установка, оснащенная мощными подвижными гидрозажимами с усилиями извлечения более 10-15 тонн

- буровая установка должны быть оснащена надежной лебедкой со свободным сбросоми высокой грузоподъемность

- наличие обсадных труб различных диаметров и длины

При этом, не всегда нужна необходимость отбора керна по всей глубине скважины, и для сокращения выполнения буровых работ, желательно иметь возможность бурения шнеками. Это также ведет к минимальным требованиям крутящего момента вращателя буровой установки, и дополнительного приобретения колонны шнеков, и места для их перевозки.

Вместо этого, компания «СБТ» 15 лет назад разработала, запатентовала, и внедрила в серийное производство колонну полых проходных шнеков типа ШГ-180П, ШГ-250П, ШГ-320П и др., обеспечивающих бурение скважин с одновременной непрерывной обсадкой, обеспечивающих 100% отбор качественного керна ненарушенной структуры-монолита, с сохранением его физико-механических свойств.

При использовании набора полых проходных шнеков с оригинальными принадлежностями, Вы получаете качественный керн, и одновременнуюобсадку скважины. Помимо ключевого фактора-качества керна, даже в сложных условиях, отпадает необходимость в ряде указанных выше требований, а именно:

- не нужны обсадные трубы

- не нужны забивные стаканы

- не нужны дополнительные шнеки, для бурения скважины сплошным забоем без отбора керна

- не нужна буровая установка, оснащенная лебедкой со свободным сбросом

- не нужна буровая установка, оснащенная мощными подвижными гидрозажимами

- нет рисков потери (не извлечения) обсадных труб

При этом при использовании полых проходных шнеков компании «СБТ» при проведении инженерно-геологических изысканиях, Вы получаете ряд плюсов:

- в процессе бурения выполняется одновременная обсадка скважины, что обеспечивает 100%-ую достоверность отбора керна и чистоту забоя скважины

- возможность в любой момент и на любой глубине, перейти на бурение сплошным забоем без отбора керна и обратно. При этом не нужна дополнительная колонна шнеков, и выполняется непрерывная обсадка скважины.

- в случае попадания пород выше IV категории, либо твердых включений, имеется возможность смены керноприемной секции, и прохождения данных пород также с одновременной обсадкой скважины.

- возможность использования полых шнеков в качестве кондуктора или временной обсадной трубы, с последующим бурением пород V-XIIкатегорий по буримости без обсадки скважины, колонковым способом с использованием стандартных бурильных труб.

- по сравнению с работой с использованием обсадных труб, при бурении полыми шнеками есть возможность чередования бурения с отбором керна и сплошным забоем, в любое время, на любой глубине, любыми интервалами. При использовании обсадных труб это практически не невозможно, т.к. приведет к уменьшению диаметра бурения и керна, а также большой дополнительной номенклатуре бурового инструмента.Производитель: Собственное производство
Тип: Шнек