| |
|
|
История бурения скважин Историю возникновения бурения можно отнести к периоду позднего палеолита. К этому времени относится целый ряд важных находок: бусы из камня, а также украшения с отверстиями. Принято считать, что к этому времени древний человек уже хорошо освоил технику ударной обработки камня, а также резания его кремниевым ножом. Со временем человек стал замечать, что резание и одновременное вращение даёт лучший результат. Таким образом, было обнаружено сверление, которое дало возможность человеку подняться на новый этап создания орудий труда от простых к составным.
Сперва в роли сверла была деревянная палка с заострённым камнем на конце. В швейцарском музее истории года Берна есть экспонат – топор в искривленном отверстии этого топора защемлен деревянный обломок. Многие исследователи считают, что это – остаток сверла. Также были обнаружены фрагменты кремниевых наконечников для сверла. В пещере Ла Ферраси, во Франции были обнаружены известняковые плиты с высверленными углублениями в виде чаши. Известно, что они получились вследствие вращения сверла с острым каменным концом.
Также стоит отметить, что бурение и сверление можно отнести к одному типу операций. Многие языки не имеют разграничений между бурением и сверлением, к примеру, английское drilling или немецкое bohren – это как сверление, так и бурение. В русском языке это – разные понятия. Наиболее часто сверление используется без связи с тем, в каком именно материале делается отверстие, тогда как бурение – это получение отверстия – скважины в основе из камня или грунта.
Благодаря раскопкам можно получить богатый материал, так как извлекаются образцы камней с просверленными древними людьми отверстиями. Наиболее интересны незавершенные орудия. Незаконченная операция сверления породы позволяет проследить процесс сверления, а также его тонкости и особенности. К примеру, коническое отверстие внутри камня может свидетельствовать о сильном наружном износе сверла. Уже в те времена люди стали замечать, что более качественно и эффективно функционируют пустотелые сверла с тонкими и прочными стенками.
История бурения говорит нам о том, что процесс сверления со временем менялся и совершенствовался, начали появляться снаряды для сверления с ручным приводом. Изначально сверло приводили в действие ладонями, позже стали использовать ремень, который накидывался петлей вокруг сверла. Такое ручное буро – сверло с ременным приводом использовалось до тех пор, пока не было заменено коловоротом. Для этой конструкции наиболее характерно было применение попеременного вращения сверла по часовой, а также против часовой стрелки.
Быстрое вращение сверла со сменой направлений достигалось благодаря луку. Люди стали замечать, что частота изменений направления вращения давала улучшение качества просверленного отверстия. Интересен тот факт, что этот полезный для бурения приём практически никак не используется в современной технике, а станки и инструменты для совершения подобных операций ещё не разработаны.
Сегодня хорошо известно, что в Древнем Египте сверление использовали довольно часто. Среди огромного множества исторических фактов и документов, которые показывают нам развитие египетской культуры, также можно встретить изображения процессов сверления каменных сосудов. Сверло вращалось коловоротом. Давление на сверло производилось подвеской груза из нескольких мешков с песком. Для операции просверливания использовались специальные сменные буры – полумесяцы, произведённые из кремния. Их устанавливали в пропиле на конце стержня.
Принято считать, что бурение в современном его понимании, как бурение скважин в земле стало зарождаться в Китае в третьем – четвертом веке до нашей эры. Интересно то, что технология древнекитайского бурения не имеет каких – либо общих черт с описанными выше способами сверления. Китайцы бурили без вращения. Инструмент подвешивался на веревке и углублялся постепенно в породу благодаря ударной силе. Немного позже, подобное бурение стали называть ударно – канатное. Этот тип бурения существует и поныне. Ударно – канатное бурение, долгое время давало хорошие результаты, и поэтому о вращательном бурении на время забыли до времен Леонардо да Винчи.
Конфуций говорил ещё за шестьсот лет до нашей эры о скважинах до полу – километра в глубину. Этот своеобразный рекорд был побит только в девятнадцатом веке. Скважины делались для того, чтоб добывать питьевую воду, а также соляные растворы. Иногда, таким образом также получали газ и нефть.
Благодаря эволюции китайских буровых установок тог времени, постепенно стали зарождаться более сложные установки, где применялась сила животных. Из бамбука стали производить специальные опоры буровой вышки, трубы, инструменты, а также буровое долото. На устье скважины клали плиту из камня с отверстием. Глубина рекордной скважины того периода достигала 1200 метров.
В России история бурения зарождалась в районе Усолья в 11 – 12 веках. Техника бурения была своей, уникальной, и отличалась от китайской. Скважины бурили для того, чтоб добыть рассол. В те времена была создана собственная ремесленная терминология, полностью уникальная самобытная, не подверженная иноземному воздействию. Глубина соляных скважин могла составлять сотню метров при диаметре в один метр. Даже сегодня бурение подобных стволов – это непростое дело. Добыча соляного раствора проводилась через деревянные рассолоподъёмные срубы, у которых была трёхступенчатая конструкция: верхняя называлась матица, вторая – обсадная, а третья – весла. Сперва матрицы производились из цельных стволов с выбранной серединой. Далее их начали делать из брусков, скрепленных между собой просмоленным холстом, а немного позже – железными оковами.
В городе Тотьма Вологодкой области в шестидесятых годах девятнадцатого века было обнаружено рукописное руководство по тому, как нужно бурить скважины от шестнадцатого века. Называлось оно «Роспись как начать делать новую трубу на новом месте». По записям этой книги был сделан уникальный в своём роде словарь старорусских буровых слов, который содержал 128 разных названий. Примечательно, что буровиков называли в те времена трубными мастерами, а скважины – трубами. Процесс бурения рассолоподъемной скважины был долгим и сложным. Такие работы в те времена были не по силам одному владельцу, поэтому права на откуп земли и бурение скважины давалось царской грамотой.
Для водоснабжения России в шестнадцатом – семнадцатом веках также использовалось бурение. На Урале в те времена были популярны немецкие специалисты. Они разрабатывали свои технологии, а также способствовали вытеснению русских эмигрантов. Принято считать, что в те времена в русскую речь вошли такие определения как «бурование – борвание - бурение».
У Демидовых, на уральских заводах и рудниках, ремесло бурильщика было в цене и применялось на буровзрывных работах разных шахтах и карьерах, о чём свидетельствуют многочисленные архивные данные.
|
|
После окончания бурения отверстия скважины, производится заведение обсадной трубы, задачей которой является не дать возможности разрушаться стенкам скважины, а также исключить возможность проникновения воды из верхних водяных горизонтов внутрь скважины. Обсадные трубы применяются трех типов – стальные с толщиной стенки до 6мм, асбестоцементные, толщина стенок которых достигает 50мм, и пластиковые с толщиной стенок до 15мм.
