Illustration / Foto: fra åbne kilder
Når man forstår principperne for borerigge og har kendskab til boreteknologi, kan man forstå detaljerne i brøndboringsprocessen.
En borerig er hjertet i brøndboringsprocessen. Det er et komplekst sæt af mekanismer og udstyr, hvis koordinerede arbejde gør det muligt at trænge ned i jordens indre og nå frem til grundvandsmagasiner. Forskellige jordtyper og vanddybder kræver forskellige borerigge og teknologier. Lad os tage et kig ind i denne “magiske maskine” og forstå dens vigtigste komponenter og driftsprincipper.
Hovedkomponenter i en borerig
Uanset typen omfatter de fleste borerigge følgende nøglekomponenter:
- Mast (boretårn). En lodret støttestruktur, der er designet til at løfte og sænke borestrengen, foringsrøret og boreværktøjerne. Mastens højde og belastningskapacitet afhænger af boredybden og udstyrets vægt.
- Boremaskine (roterende drev). En mekanisme, der sørger for rotation af borestrengen og boreværktøjerne. Den kan være roterende (rotationen sker ovenfra) eller nede i hullet (rotationen sker direkte i bunden af hullet).
- Borestreng. Består af borerør, der er forbundet med hinanden. Overfører rotation fra boremaskinen til boreværktøjet i bunden af hullet. Boremudder eller trykluft kan tilføres inde i borestrengen.
- Boreværktøj (bit, borekrone). Placeret for enden af borestrengen og sprækker direkte i klippen. Der findes mange typer boreværktøj, der er designet til forskellige typer jord (rullekeglebor til hårde bjergarter, lobebor til bløde bjergarter, bor med hårdmetal- eller diamantindsatser).
- Forsyningssystem til borevæske (skyllesystem). Omfatter pumper, mudderbeholdere og rørledninger. Borevæsken cirkulerer gennem borehullet og fører knust klippe (borespåner) op til overfladen, køler boreværktøjerne og styrker borehullets vægge. Skyllevæsken kan være vand, lermudder eller særlige polymersammensætninger.
- Spil (hejseværk). En mekanisme til at løfte og sænke borestreng, foringsrør og andet udstyr. Udstyret med et system af reb og blokke.
- Kontrolsystem. Et kompleks af instrumenter og enheder til overvågning og styring af driften af alle mekanismer på en borerig. Moderne borerigge kan udstyres med automatiserede kontrol- og overvågningssystemer.
- Kraftværk. Leverer elektrisk strøm til alle riggens systemer. Kan omfatte dieselgeneratorer eller tilslutning til eksterne strømkilder.
De vigtigste teknologier til vandboring
Valget af boreteknologi afhænger af de geologiske forhold på stedet, den ønskede dybde på brønden og det tilgængelige udstyr. De mest almindelige teknologier er:
-
Roterende boring
- Princip for drift. Rotationen af borekronen i bunden af borehullet udføres af en rotor, der er placeret på overfladen. Borestrengen overfører rotationen til borekronen. Sprækket klippe bringes op til overfladen af borevæsken, der flyder inde i borestrengen.
- Fordele. Høj borehastighed, mulighed for at bore til store dybder og i forskellige jordtyper (fra blød til hård).
- Ulemper. Kræver brug af boremudder og et komplekst skyllesystem, relativt høje omkostninger til udstyr.
- Anvendelse. Udbredt til boring af dybe vandbrønde, herunder artesiske brønde.
-
Skrue-boring
- Princip for drift. Stenbrydning udføres af en roterende snegl (skrueformet borestreng). Den knuste sten transporteres langs sneglens overflade til overfladen.
- Fordele. Høj borehastighed i blød og løs jord, relativt enkelt udstyrsdesign, intet behov for boremudder.
- Ulemper. Begrænset boredybde (normalt op til 30-50 meter), ikke anvendelig til hård klippe og jord med mange kampesten.
- Anvendelse. Bruges til at bore lavvandede brønde i sand eller ler.
-
Boring med stødsten
- Princip for drift. Boreværktøjet (borekronen) sænkes gentagne gange ned på bunden af borehullet ved hjælp af et reb, så klippen brydes ved hjælp af slag. Den knækkede klippe trækkes regelmæssigt ud af borehullet ved hjælp af en sliske (et særligt cylindrisk værktøj med en ventil).
- Fordele. Enkelt udstyr, mulighed for at bore i hårde og stenede klipper, intet behov for boremudder.
- Ulemper. Lav borehastighed, især på store dybder, arbejdskrævende proces.
- Anvendelse. Anvendes i øjeblikket mindre hyppigt, primært til boring af lavvandede brønde under vanskelige geologiske forhold, eller når andet udstyr ikke er tilgængeligt.
Aktuelle tendenser inden for brøndboring
Moderne brøndboring i Grodno er kendetegnet ved indførelsen af nye teknologier og materialer, der har til formål at forbedre effektiviteten, hastigheden og miljøsikkerheden i processen. Sådanne tendenser omfatter:
- Brugen af hydraulisk drevne borerigge, der giver en mere jævn og præcis styring af boreprocessen.
- Brug af borekroner med diamant- og polykrystallinske diamantindsatser (PDC) med høj slidstyrke og borehastighed i hårde bjergarter.
- Implementering af geonavigations- og telemetrisystemer til styring af borebanen og optimering af processen.
- Udvikling af miljøvenlige vandbaserede borevæsker og teknologier til udnyttelse af boreaffald.
Forståelse af boreriggenes indretning og driftsprincipper samt viden om grundlæggende boreteknologier gør det muligt for os at forstå kompleksiteten og det særlige ved processen med at bore brønde efter vand. I den følgende artikel ser vi nærmere på hvert trin i denne proces, fra design til opnåelse af den første liter rent vand.
Kommentarer:
