Jak vrtat studnu: Tryskové a rotační vrtání

Tryskové vrtání

Metoda tryskového vrtání) studny používá vrták ve tvaru dláta připevněný ke spodnímu konci trubkového řetězce. Otvory na každé straně bitu slouží jako trysky. Voda tryskající těmito tryskami udržuje vrták čistý a pomáhá uvolnit vrtaný materiál. Systém cirkulace kapaliny je podobný jako u metody přímého rotačního vrtání. Při zachování cirkulace vody se vrtací tyče a vrták zvedají a spouštějí podobným způsobem jako při vrtání lanových nástrojů, ale s kratšími zdvihy. Tryskové vrtání je omezeno na vrtání studní o průměru asi 10 cm do hloubky asi 60 m, i když studny s větším průměrem byly touto metodou vyvrtány až do asi 300 m. Jiné metody vrtání nahradily tryskové vrtání pro hluboké vrty a studny s velkým průměrem.

Přímé rotační vrtání

Přímé rotační vrtání je nejrychlejší metodou vrtání hlubokých vrtů o průměru až 45 cm (nebo více s použitím výstružníků) do nezpevněných útvarů. Vrták je připevněn k těžké vrtné trubce, která je přišroubována na konec Kellyho trubky, což je vrtná trubka čtvercového průřezu. Vrtací límec nebo stabilizátor pomáhá udržovat rovný otvor v měkkých útvarech díky velkému kontaktu se stěnou.

Princip práce

Vrtná trubka je otáčena otočným stolem, který těsně přiléhá ke Kellymu a umožňuje vrtací tyči klouzat dolů, jak se otvor prohlubuje. Vrtná souprava se skládá ze stožáru, otočného stolu, čerpadla, kladkostroje a motoru. Vrt se vrtá otáčením dutého vrtáku připevněného ke spodnímu konci řetězce vrtné trubky. Třísky se kontinuálně odstraňují čerpáním vrtné kapaliny (směs jílu a vody s některými přísadami, aby byla viskózní) dolů skrz vrtnou trubku a otvory v vrtáku. Vrtná kapalina pak protéká vzhůru prstencovým prostorem mezi vrtnou trubkou a vrtem a odnáší řízky v suspenzi do povrchových usazovacích jam, kde se odřezky usazují v jámách.

Čerpá se zpátky do vrtu

Čirá vrtná kapalina se čerpá zpět do vrtu. Usazovací jámy mohou být buď přenosné, nebo vyhloubené pro dočasné použití během vrtání a po dokončení vrtu zasypány. Při vrtání obvykle není nutné žádné pažnic, protože vrtný kal vytváří na stěnách vrtu jílovou výstelku, která zabraňuje propadu materiálu formy. Po vyvrtání se trubka pláště s perforovanými částmi proti vodonosným vrstvám spustí do vrtu.

Rotační metoda vrtání se stala nejběžnější metodou díky svým následujícím výhodám:

• Rychlost vrtání je relativně vysoká.
• Při vrtání je vyžadován minimální plášť.
• Mobilizace a demobilizace vrtných plošin je rychlá.
• Síta studní lze snadno nastavit jako součást instalace pláště.

Některé hlavní nevýhody přímé rotační metody jsou následující:

• Vrtné soupravy jsou drahé.
• Údržba vrtných souprav je nákladná.
• Pohyblivost vrtných plošin je omezena v závislosti na sklonu a vlhkosti povrchu země.
• Odběr přesných vzorků vyžaduje zvláštní postupy.
• Vrtná kapalina může způsobit ucpání některých útvarů zvodnělých vrstev.

Zdroje: Biology Discussion

Zdroje foto: Freepik.com