Non sorprende che la perforazione del pozzo d'acqua sia un'impresa antica. Circa 8000 anni fa, i primi pozzi d'acqua sono stati scavati a mano per fornire una fonte d'acqua sicura, pulita e affidabile per le prime civiltà. Il nostro bisogno di acqua non è cambiato, ma da allora la tecnologia di perforazione ha fatto molta strada.
In alcune aree del mondo, scavare manualmente un pozzo d'acqua è ancora il modo più economico e pratico per migliorare l'accessibilità dell'acqua, specialmente per i pozzi unici. Tuttavia, per gli appaltatori e i gruppi che desiderano aggiungere o espandere le loro capacità di perforazione del pozzo d'acqua a lungo termine, la perforazione meccanica può offrire un'opzione più veloce ed efficiente.
Ci sono due cose da tenere a mente quando si sceglie l'attrezzatura per la perforazione del pozzo d'acqua: 1) Il metodo deve corrispondere alla geologia. 2) Considera i costi, sia a breve che a lungo termine. Per un singolo pozzo, le tecniche manuali potrebbero non costare molto, ma i metodi di perforazione possono gestire le condizioni del suolo sul tuo sito? E in che modo i costi complessivi si svolgono per scavare più pozzi? D'altra parte, le opzioni di perforazione di pozzo meccaniche potrebbero essere in grado di completare rapidamente il lavoro, ma potrebbero non adattarsi al budget per un'operazione che sta solo esaminando alcuni pozzi ogni anno.
Diamo un'occhiata più da vicino ai pro e ai contro di alcune popolari tecniche di perforazione manuale e meccanica per determinare quale potrebbe essere l'opzione migliore per il tuo funzionamento.
Tecniche manuali
Per molti, scavare un pozzo d'acqua ricorda un individuo in un buco profondo e fangoso, trasmettendo secchi di terra e con buone ragioni. Il digging a mano è probabilmente il metodo manuale più antico e usato più frequentemente per ottenere l'accesso alle acque sotterranee e il lavoro sporco e ad alta intensità di lavoro.
Come altre tecniche manuali-tra cui sluding, perforazione a percussione manuale, punto di guida e aumento della mano-il digging a mano richiede solo strumenti semplici e molto duro lavoro, motivo per cui individui e comunità hanno usato queste tecniche in modo efficace per così tanto tempo. Come dice il proverbio, [se non è rotto, non lo aggiusta. "E per le aree con accesso limitato a attrezzature pesanti o carburante, queste tecniche sono ancora un'opzione praticabile.
Professionisti:
- Richiede strumenti semplici accessibili a livello locale
- Può raggiungere una profondità di 230 piedi (70 metri) o più profondi a seconda del metodo e della geologia
- Il lavoro può essere completato rapidamente con grandi equipaggi
Contro:
- Alto rischio di contaminazione superficiale
- Difficile o impossibile da perforare attraverso la roccia o il terreno denso
- La maggior parte dei metodi diventa instabile a meno di 33 piedi (10 metri)
- La maggior parte dei metodi richiede una falda acquifera alta
Forse lo svantaggio più grande per scavare manualmente i pozzi d'acqua è quanto sia inefficiente il processo per più pozzi. L'installazione di una mezza dozzina di pozzi in una singola area potrebbe non rompere la banca, ma l'assunzione di grandi equipaggi di grandi dimensioni può sommarsi rapidamente. Inoltre, gli impedimenti geologici e il rischio di contaminazione con tecniche manuali li rendono meno attraenti per gli appaltatori e i gruppi che desiderano produrre pozzi sostenibili in più regioni.
Dopo aver considerato i pro e i contro, se la perforazione manuale sembra essere l'opzione migliore per il tuo progetto, la perforazione a percussione manuale è probabilmente la tecnica più efficace e ampiamente utilizzata. Il processo consiste nel far cadere ripetutamente una punta pesante collegata a una corda o un cavo in un buco parzialmente riempito con acqua per allentare il terreno e tagliare pezzi di roccia. È possibile aggiungere una punta di trapano affilata e una valvola a senso unico nella parte inferiore del tubo di perforazione per creare una tecnica ibrida che si sta dimettando per una maggiore efficienza. La perforazione delle percussioni manuali è più veloce di altri metodi manuali, in grado di penetrare nella roccia (molto lentamente) ed è facilmente sigillata per prevenire la contaminazione. Tuttavia, la perforazione di percussioni meccaniche-che ha meccanizzato il metodo manuale verso il basso-è un'opzione molto più efficiente per le operazioni alla ricerca di una soluzione a lungo termine.
Metodi meccanici
Laddove i metodi di perforazione manuale si basano su semplici strumenti, grandi equipaggi di lavoro, duro lavoro e pazienza per svolgere il lavoro, i metodi di perforazione meccanica utilizzano motori, marcia e carburante per alimentare la roccia e i terreni duri. Queste tecniche possono scavare più velocemente e più profonde dei metodi manuali e sono ideali per appaltatori e gruppi che cercano attrezzature efficienti e altamente manovrabili di facile utilizzo. Per la perforazione di un singolo pozzo, potrebbero non essere efficienti in termini di costi, ma per le operazioni che desiderano aggiungere la perforazione del pozzo d'acqua ai loro servizi, investire nella piattaforma di perforazione del pozzo d'acqua giusto per l'operazione può offrire un ROI veloce e aprire nuove possibilità.
Esistono diversi metodi popolari, ognuno con i propri pro e contro, quindi considera le tue esigenze e la geologia della tua area operativa prima di impegnarsi in un impianto di perforazione meccanica.
Jetting: con questo metodo, una pompa costringe ad annaffiare un tubo di perforazione e uscire da un ugello stretto per creare un getto d'acqua che allenta il sedimento. L'acqua all'esterno del tubo di perforazione trasporta talee fino alla superficie e in una fossa di assestamento, scavato accanto al foro. La pompa restituisce quindi l'acqua lungo il tubo. Il tubo di perforazione è sospeso da un treppiede e ruotato a mano per mantenere il foro dritto. Nella sabbia fine, questo metodo può raggiungere una profondità di 197 piedi (60 metri).
Professionisti:
- Richiede solo due persone
- Solo gli strumenti sono la pompa che può generare pressione e tubo sufficienti
Contro:
- Funziona solo in sedimenti morbidi e a grana fine
- Difficile da installare sigillo sanitario per proteggere dalla contaminazione superficiale
Strumento via cavo: questa è una versione meccanizzata della perforazione a percussione manuale. Una punta di trapano pesante è attaccata a un cavo in acciaio e sollevato e lasciato cadere il foro. Le talee sono ancora rimosse manualmente con un addetto alle spalle e devono essere mantenuti diversi metri d'acqua nel foro per mantenere le talee sospese. L'attrezzatura spazia da un argano basato su skid con un treppiede a un set complesso di pulegge e tamburi con un grande albero. Grandi piattaforme per utensili via cavo sono montati su un rimorchio o sul letto di un camion e usano i motori idraulici per sollevare e abbassare l'albero e ruotare i tamburi del cavo. Queste unità più grandi sono in grado di perforare centinaia di piedi in profondità attraverso praticamente qualsiasi condizione geologica.
Professionisti:
- Utilizza la minima quantità di carburante
Contro:
- Metodo meccanico più lento
- Involucro di acciaio richiesto per impedire al buco di collassare quando si lavora in sedimenti sciolti
- Può richiedere attrezzature extra come saldatore ad arco e torcia di taglio per l'involucro di trasmissione
Rotary di fango: il concetto di base dietro il perforo rotante di fango è simile al getto. Aggiungi un grande bit di taglio, lunghezze di tubo di perforazione in acciaio con giunti filettati, un motore per girare e sollevare il tubo di perforazione e un albero robusto per supportare il tubo e sei pronto per la perforazione del pozzo rotante. La perforazione rotante di fango mescola anche argilla bentonite o altri materiali nell'acqua a getto per migliorare la sua capacità di sollevare talee. Questo fluido è chiamato [Fragore fango "" ed è il [fango "a cui si fa riferimento nel nome del metodo.
Le due categorie di base di perforazione rotativa di fango sono: unità della tabella, in cui un meccanismo di rotazione vicino alla base del rig gira il tubo di perforazione e l'unità a testa superiore, dove un motore collegato all'estremità superiore del tubo lo gira. In entrambi i casi, l'estremità superiore del tubo è attaccata a un meccanismo di sollevamento che lo sposta lungo l'albero. Entrambi i tipi di piattaforme rotanti di fango hanno anche una girevole attaccata all'estremità superiore del tubo, che consente di pompare il fango di perforazione nel tubo mentre è rotante.
A seconda delle dimensioni, un impianto rotante di fango può perforare fino a 3.281 piedi (1.000 metri). Le piattaforme di perforazione LS100 e LS200 sono piattaforme rotanti di fango all'estremità piccola delle dimensioni delle piattaforme di perforazione, ma anche queste macchine più piccole possono perforare un pozzo da 8 pollici (20 centesimi) a una profondità di 197 piedi (60 metri). Per maggiore potenza in terreni impegnativi, Lone Star ha sviluppato la serie idraulica. LS300H+ è in grado di perforare un foro di 6 pollici (15 centimetri) fino a 300 piedi (91,4 metri).
Professionisti:
- Il fango di perforazione mantiene il foro aperto eliminando la necessità di involucri di guida
- Più veloce dello strumento via cavo e dei metodi di getto
Contro:
- Perforare attraverso la roccia solo possibile con impianti più grandi
- Più motori consumano più carburante all'ora rispetto alla piattaforma per utensili via cavo
- I grandi impianti richiedono veicoli di supporto per trasportare acqua e tubo di perforazione
Rotario dell'aria: gli elementi meccanici di un impianto di perforazione rotante dell'aria sono simili a una piattaforma rotante di fango, inclusa un'opzione di trasmissione del tavolo o azionamento della testa superiore per il tubo a rotazione. La differenza principale è l'uso dell'aria compressa per rimuovere le talee piuttosto che perforare il fango. La piattaforma rotativa dell'aria utilizza lo stesso tipo di pezzi di perforazione della piattaforma di fango, ma può anche perforare con un martello a foro. Utilizza l'aria compressa per rompere la roccia e può perforare molto velocemente. Una grande piattaforma rotativa dell'aria può perforare più di 1640 piedi (500 metri) nelle giuste condizioni geologiche.
Professionisti:
- Metodo di perforazione più veloce
- Setup più veloce di altri metodi
Contro:
- Metodo più costoso
- Consuma più carburante all'ora
- Richiede veicoli di supporto e compressore d'aria di grandi dimensioni