Wiercenie studni głębinowych – technologia i zastosowanie

Studnia głębinowa służy do wydobywania wody z pokładów skalnych, które znajdują się na głębokości poniżej 15 metrów. Pionowa, podziemna budowla składa się z głębokiego wyrobiska górniczego o małej średnicy, które zostało utworzone metodą wiertniczą. W tym artykule przedstawimy dwie metody wykonywania studni głębinowych oraz wyjaśnimy, w jakim celu się je wykonuje.

Wiercenie studni płuczką wiertniczą

Woda, którą pobiera się ze studni wierconej, czyli tak naprawdę z głębokich pokładów niemających kontaktu z zewnętrznym środowiskiem (lub jest on zminimalizowany), jak najbardziej kwalifikuje się do spożycia, ponieważ ryzyko jej skażenia jest niewielkie. Budową tego typu studni zajmują się specjalistyczne przedsiębiorstwa. Jeżeli są to otwory nie głębsze niż 30 metrów, nie wymagają specjalnych zezwoleń, a ich budowę należy jedynie zgłosić w starostwie powiatowym – wyjaśnia specjalista z firmy Hydrogeor, która oferuje m.in. wiercenie studni głębinowych, wykonywanie wierceń do badań geotechnicznych, montaż hydroforów i odwadnianie terenów.

Wiercenie studni głębinowych w sposób mechaniczny może odbywać się metodą płuczkową lub udarowo-obrotową. Pierwsza z nich daje większy postęp prac przy mniejszych nakładach finansowych. Od innych metod wyróżnia ją sposób usuwania zwiercin, ponieważ faza wiercenia następuje przy jednoczesnym wynoszeniu zwiercin, a dno otworu wiertniczego oczyszczane jest w sposób ciągły. Zadaniem płuczki wiertniczej (występującej w postaci gazu lub płynu stosowanego w wiertnictwie) jest nie tylko usuwanie zwiercin, ale również utrzymywanie ich w stanie zawieszenia podczas przerwy obiegu, chłodzenie oraz oczyszczanie świdra, smarowanie przewodu wiertniczego, stabilizacja ścian odwiertu, a także ochrona naturalnej przepuszczalności skał i pełnienie funkcji nośnika informacji (poprzez odpowiednie przyrządy miernicze).

Żywotność na lata

Alternatywą dla metody płuczkowej jest metoda wiercenia udarowo-obrotowego, którą stosuje się w wierceniach geologiczno-poszukiwawczych oraz hydrogeologicznych. Jest ona oparta na pracy młotka wgłębnego jako narzędzia wiercącego, wiertnicy, która powoduje obracanie narzędzia wiercącego z odpowiednio dużym momentem obrotowym i regulowanym stopniowo naciskiem, oraz sprężarki dostarczającej powietrza do uruchomienia młotka wgłębnego i płukania otworu. Odwierty przeprowadzane są sposobem ciągłego rurowania, dzięki czemu można uchwycić odpowiednią warstwę wodonośną. Studnie wykonane metodą udarowo-obrotową cechują się żywotnością na poziomie dwóch pokoleń. Są jednak droższe niż w przypadku metody płuczkowej, a sam proces wiercenia zajmuje o wiele więcej czasu.