Classification de la plate-forme de forage de puits

Généralement, il existe trois types d'appareil de forage rotatif, l'appareil de forage à percussion et l'appareil de forage composite.

Perceuse rotative

Le trou est formé en cassant la strate rocheuse par le mouvement rotatif de l'outil de forage. Il comprend principalement des perceuses à cône de grande et petite taille, des perceuses à table rotative à circulation positive et inverse, des perceuses à tête hydraulique, des perceuses rotatives à vibration fond de trou, etc. la foreuse rotative structurée se compose d'un dispositif de forage et d'un dispositif de rinçage de puits à circulation. L'outil de forage de la foreuse de puits rotative comprend un tube de forage et un trépan. Les diamètres nominaux des tiges de forage couramment utilisées sont de 60, 73, 89 et 114 mm. Les forets sont divisés en deux types : le foret complet et le foret annulaire. Les grands et petits cônes de pot utilisent leurs outils de forage de cône de pot pour faire pivoter et couper la couche de sol. Selon la taille de l'outil de forage, ils sont appelés grand cône de pot et petit cône de pot, qui peuvent être entraînés par la main-d'œuvre ou la puissance. Les restes de terre coupés tombent dans le pot et sont soulevés au sol pour être déchargés. Sa structure est simple et son efficacité de travail est faible. Il ne peut être utilisé que dans des couches de sol générales ou des couches d'un diamètre ne dépassant pas 10 cm et d'une teneur ne dépassant pas 50%. Le diamètre du trou du petit cône de pot est de 0,55 m et la profondeur de forage est de 80 à 100 m; Le diamètre du trou du grand cône de pot est de 1,1 mètre et la profondeur de forage est de 30 à 40 mètres. La foreuse rotative (Fig. 1) est couramment utilisée pour la foreuse rotative de lavage de boue à circulation positive et inverse, c'est-à-dire que la foreuse rotative de lavage de boue à circulation positive se compose d'une tour, d'un treuil, d'une table rotative, d'un outil de forage, de boue pompe, pivot et moteur. Pendant le fonctionnement, la machine électrique entraîne la table rotative à travers le dispositif de transmission, et la tige de forage active entraîne le trépan pour faire tourner et casser la strate rocheuse à une vitesse de 30 à 90 tr/min. Après avoir été pompée et pressurisée par la pompe à boue, la boue est pressée dans la tige de forage creuse à travers le robinet au-dessus de la tige de forage, s'écoule vers le bas dans le foret et est éjectée de la buse pour refroidir et lubrifier le foret ; Les déblais au fond du puits sont évacués de la tête de puits par le canal annulaire à l'extérieur de la tige de forage. Après s'être déposée dans le réservoir de sédimentation, la boue retourne dans le bassin de boue pour être recyclée. La méthode de forage et la structure de la plate-forme de forage rotative de lavage de boue à circulation inverse sont fondamentalement les mêmes que ci-dessus, mais le mode de circulation de la boue est opposé : la boue s'écoule dans le fond du puits depuis la tête de puits après s'être déposée dans le réservoir de sédimentation, et la boue transportant les déblais rocheux est pompée hors du puits à travers la cavité de la tige de forage à travers la buse du trépan par la pompe à sable, puis retourne au réservoir de sédimentation. Cette méthode est appelée circulation inverse de pompage. La pompe à eau peut également être utilisée pour injecter de l'eau sous pression du fond du puits dans la cavité interne de la tige de forage à travers la buse pour former un flux ascendant transportant des déblais rocheux, appelé circulation inverse à jet. La perceuse peut former une vitesse de montée élevée dans la tige de forage et a une forte capacité à décharger des déblais et des cailloux, de sorte que la vitesse de forage est plus rapide. Il s'applique à la couche de sol, à la couche de sable générale et à la strate lâche avec un diamètre de caillou inférieur au diamètre intérieur de la tige de forage. Le diamètre intérieur de la tige de forage utilisée est relativement grand, généralement de 150 à 200 mm, et le maximum peut atteindre 300 mm. Cependant, en raison de la limitation de la capacité de pompage ou de pompage de la pompe, la profondeur de forage est généralement inférieure à 150 mètres et l'efficacité d'élimination des déblais est supérieure lorsque la profondeur du puits est inférieure à 50 mètres. La foreuse à table rotative pour le rinçage de puits de gaz sous pression utilise un compresseur d'air au lieu d'une pompe à boue et de l'air comprimé au lieu de boue pour le rinçage de puits. En règle générale, la circulation inverse est adoptée, également connue sous le nom de circulation inverse par injection de gaz (Figure 2). C'est-à-dire que l'air comprimé est envoyé à la chambre de mélange gaz-eau dans le puits à travers la canalisation d'alimentation en gaz pour se mélanger au débit d'eau dans la tige de forage pour former un débit d'eau aéré avec une densité inférieure à 1. Sous la gravité de la colonne d'eau annulaire autour de la tige de forage, le débit d'eau aéré dans la tige de forage avec des déblais rocheux monte continuellement et s'écoule du puits dans le réservoir de sédimentation, et l'eau décantée retourne dans le puits par gravité. Lorsque la profondeur du puits est grande (plus de 50 mètres), la capacité d'élimination des déblais de la foreuse est supérieure à celle de la foreuse avec pompage ou circulation inverse à jet, elle convient donc à la situation de grande profondeur de puits, zones sèches avec pénurie d'eau et couche de sol gelée dans la zone froide.

Certaines foreuses rotatives sont équipées d'une pompe à boue et d'un compresseur d'air en même temps, et différentes méthodes de rinçage de puits peuvent être sélectionnées en fonction de la situation.

La perceuse à tête hydraulique est une sorte de perceuse rotative. Il est entraîné par le moteur hydraulique à travers le réducteur, et la table rotative et le robinet de la perceuse à table rotative sont remplacés par la tête motrice se déplaçant de haut en bas le long de la tour pour entraîner la tige de forage et le foret pour faire tourner et couper la strate rocheuse. . Les puits d'eau de grand diamètre peuvent être forés avec un grand foret d'un diamètre allant jusqu'à 1 mètre, qui se caractérise par une vitesse de forage rapide, un chargement et un déchargement faciles de l'outil de forage et l'abaissement du tuyau de puits, pas besoin de soulever le outil de forage lors de l'allongement de la tige de forage, et une série de composants tels que treuil, poulie de levage, table rotative, robinet et kelly sont simplement évités. La foreuse rotative à vibration fond de trou est une sorte de foreuse rotative qui perce la strate rocheuse en combinant vibration et mouvement rotatif. L'outil de forage est composé d'un foret, d'un vibrateur, d'un amortisseur de vibrations et d'un canon de guidage (Fig. 3). La force d'excitation générée par le vibrateur fait bouger l'ensemble de l'outil de forage dans un mouvement conique. Le foret est gainé à l'extérieur de la coque du vibrateur à travers l'anneau de friction. D'une part, il vibre avec le vibreur dans une vibration circulaire horizontale avec une fréquence d'environ 1000 tr/min et une amplitude d'environ 9 mm ; D'autre part, il effectue un mouvement de rotation à basse vitesse de 3 à 12 tr/min autour de l'axe du vibrateur pour casser la strate rocheuse, tandis que le tube de forage ne tourne pas, et utilise l'amortisseur de vibrations pour éviter de transmettre les vibrations au tube de forage. . La méthode de circulation inverse d'air comprimé est utilisée pour laver le puits, de sorte que les déblais soient évacués du puits à travers le conduit et la cavité du tube de forage situés au centre du vibrateur. Cette perceuse a une structure simple et une grande efficacité de forage. Le diamètre du trou est d'environ 600 mm et la profondeur de forage peut atteindre 150 m.