Состав комплекса буровой установки для бурения нефтяных скважин
Содержание:
- Сдача объекта, демонтаж техники и оборудования
- Алмазные бурильные долота
- Устройство установки
- Наиболее популярное оборудование для бурения скважин для воды МГБУ
- Виды конструкций
- Бурение ударным способом
- Буровая вышка
- МГБУ канатно-ударного бурения
- Какое оборудование потребуется для бурения водной скважины
- Самодельные
- Кронблок
- Достоинства самодельных бурильных установок
- Самоходные
- Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом
- Какое нужно буровое оборудование для бурения скважин на воду
- Бурение ударным способом
- Как выбрать бурильную технику
- Виды бурения
- Виды самодельных буровых установок
Сдача объекта, демонтаж техники и оборудования
Завершив все этапы создания скважины, сотрудники компании проводят демонтаж буровой установки и засыпают землей приямок (углубление на рабочей площадке, сделанное еще до начала бурения). Демонтированные конструкции увозят с вашего участка, а вы получаете полностью подготовленную к работе скважину. Помимо этого, специалисты оценивают производительность вашей скважины и качество воды, которую она выдает. В заключение вас должны подробно проинструктировать о правилах эксплуатации, после чего вы подписываете акт принятия выполненных работ и получаете паспорт на свою водяную скважину.
Тэги на странице:
Наши телефоны +7(937)532-77-37, +7(8442)50-18-61
Алмазные бурильные долота
Алмазный буровой инструмент представляет собой твердосплавную алмазонесущую рабочую матрицу в стальном корпусе, который оборудован внутренней присоединительной замковой резьбой конусного вида.
Такой буровой инструмент различается по форме рабочей матрицы, по качественным характеристикам используемых алмазов, а также по применяемых промывочным системам.
Такие металлосодержащие порошки хорошо удерживают алмазы и дают возможность изготавливать рабочие матрицы с разной твердостью и износостойкостью. Наилучшими показателями по таким качественным характеристикам, как прочность, износостойкость и теплопроводность, обладают алмазные матрицы на основе вольфрама.
При изготовлении бурильных головок алмазного бурового инструмента применяются так называемые технические алмазы массой от 0,05 до 0,34 карата. При производстве такого долота, к примеру, диаметром 188 миллиметров, расходуется от 400 до 650 карат (от двух до двух с половиной тысяч алмазных зёрен).
Бурильные головки алмазных долот изготавливаются в двух модификациях:
- однослойные (типы КР. КТ, ДР, ДТ т ДК), на которых алмазные зерна размещены в поверхностном слое рабочих кромок металлических матриц по определённым схемам;
- импрегнированные (тип ДИ)Ю на которых мелкие алмазные зерна распределены равномерно по всей матрице.
Алмазный буровой инструмент
Алмазные долота бывают следующих типов:
- с поверхностным расположением алмазов;
- импрегированные (алмазы размещены на поверхности до 8 миллиметров);
- инструменты особых конструкций;
- с радиальным расположением каналов и с наружной поверхностью биконического вида (ДР);
- с напорным каналом и с тораидальными выступами (ДК);
- с синтетическим типом размещения алмазных зерен (С);
- с импрегированными алмазными зернами (И);
- лопастные (ДЛ);
- с внутренним конусом (ДВ);
- импрегированные с заостренными торцами лопастей (ДИ);
- универсальные (ДУ).
Такой породоразрушающий инструмент применяется при бурении глубоких (более трех километров) скважин. Стойкость алмазного инструмента по сравнению с шарошечным выше в 20- 30 раз.
Устройство установки
Основное преимущество малогабаритной буровой установки заключается в том, что ее можно использовать без найма специалистов. Установка, настройка и дальнейшая эксплуатация агрегата довольно просты, а потому справиться с этим может практически любой. Оборудование состоит из следующих основных элементов:
- Буровой ствол с подкладной вилкой. Эти две детали являются основными для установки приспособления. Из-за того, что это единственная опора установки, необходимо проводить монтаж только на ту местность, которая была предварительно хорошо утрамбована, чтобы бур не проседал.
- Далее имеется буровая насадка, которая является ключевым элементом, проводящим все бурильные работы.
- Дополнительным устройством выступает конический замок. Этот элемент предназначен для того, чтобы имелась возможность съема и смены буровой насадки, если того требует ситуация.
- В качестве направляющих механизмов используются боковые стоки, которые задают направление движения для бура.
- Малогабаритная буровая установка снабжена очень прочной лебедкой, которая отвечает за опускание бура на глубину.
- Сердцем оборудования является электрический двигатель, который преобразовывает кинетическую энергию во вращательное и поступательное движение бура.
- Пульт управления машиной оснащен всего двумя кнопками — включения/выключения. Имеется защита от влаги, а потому его можно ничем не накрывать, даже если он остался под открытым небом.
Наиболее популярное оборудование для бурения скважин для воды МГБУ
Наибольшей востребованностью пользуются малогабаритные бурильные машины. Для их изготовления нужно подготовить такие комплектующие:
Малогабаритные бурильные машины.
- металлическая рама (каркас) с треугольной стойкой;
- желонка, в роли которой выступает тяжелый отрезок трубы со скосом;
- стальной трос либо крепкий канат;
- редуктор с мотором;
- лебедка.
Каркас, на котором держится оборудование, должен быть прочным и высоким (2-3 м). Желонка — это основная ударная деталь, для которой лучше использовать стальную фурму длиной 1-2 м массой около 80 кг. С одной стороны нужно прикрепить рычаг для фиксации троса. Внизу делается зубчатая либо кольцевая заточка, ее торцы лучше предварительно закалить в специальной печи.
Редуктор с мотором и барабаном для каната ускоряет и упрощает подъем бура. С помощью лебедки поднимается желонка.
Установка «Колибри»
«Колибри» — это гидрофицированная буровая машина, которую можно быстро и без использования дополнительных инструментов собрать и разобрать на части. В разобранном виде установку могут транспортировать 2 человека.
Характеризуется высокой производительностью, доступной ценой. Подходит для бурения колодцев шнековым, колонковым и шарошечным методами, для разработки наклонных и вертикальных скважин.
Установка «Гидробур»
Бурильный станок «Гидробур» подходит для эксплуатации на различных видах почв, в том числе гранитных породах. Бурение выполняется абразивной или алмазной желонкой. Станок приводит в движение привод либо лебедка (зависит от модели).
Установка ТМ-80
ТМ-80 — прицепной бурильный аппарат с мотором мощностью 80 л.с. Работает с промывкой на глубине около 200 м. Начальный диаметр бура — 300 мм. Крутящий момент может достигать 1450 Н*м.
Установка УМГБ-2
УМГБ-2 — малогабаритная буровая машина переносного типа, разработанная для бурения скважин на воду глубиной до 80 м. Машина разбирается на блоки без использования специальных инструментов. Можно перевозить в прицепе или микроавтобусе.
Виды конструкций
Современные станции в газовой и нефтяной отрасли кардинально отличаются от устройств водяных скважин. Там мощный бур свободно проходит через мёрзлый грунт и скальные породы. К тому же способен функционировать под давлением на большой глубине. Поэтому в промышленных отраслях применяются стационарные платформы, в быту передвижные и самоходные буровые установки.
Изготовление скважин на воду в таком мощной технике не нуждается. Сегодня существует большое разнообразие малогабаритных буровых установок, в том числе и самостоятельного изготовления, для бурения колодцев для воды.
Многие из них наделены ручным приводом, но эффективность недостаточна для качественного выполнения работ. Их свободно можно использовать для бурения стволов небольшой глубины и по мягким почвам. Поэтому лучше отдать предпочтение установке с механическим приводом. Она обеспечит хорошую производительность и бурение глубоких скважин.
В зависимости от состояния почвы и требуемой глубины шахты, существует три вида мобильных установок:
- Устройство для вращательного бурения. В конструкцию включён буровой шнек, который при вращении разрушает грунт. Такая техника предназначена для неглубокой разработки.
- Установки для вращательно-ударного бурения. Процесс выполняется за счёт ударов по вращающемуся элементу. Разрушающим породу элементом является долото, усиленное режущими вставками. Приспособление такого вида может использоваться для изготовления скважин глубиной до 200 метров.
- Станок для ударного бурения. Он выглядит в виде треугольного каркаса с прочным основанием. К нему крепится гибкий высокопрочный трос с байлером и стамеской, которые запускаются в шахту. Также удары могут наноситься по снаряду, установленному в забое. Байлер выхватывает породу из скважинного канала и поднимает её на поверхность. Хотя это трудозатратный метод, подобные конструкции легко устанавливаются и функционируют с высокой производительностью.
Бурение ударным способом
Ударный метод бурения был единственным до 40-х годов минувшего века. Это устаревший трудоемкий способ с медленной проходкой, но с помощью этой технологии можно получить колодец с длительным эксплуатационным периодом — 50 лет и больше.
- забивной стакан;
- лебедка;
- ударная штанга;
- каркас конструкции.
Забивной стакан изготавливается из патрубка. Нижняя часть заканчивается крепким режущим краем, имеющим скос внутрь стакана — это увеличивает производительность станка. Лебедка приводит в движение рабочий элемент. Он захватывает грунт и доставляет некоторую его часть наружу. Чтобы скважина не имела искривлений, лучше использовать буровой стакан длиной около 2 м.
Ударная штанга совершает повторяющиеся удары по верхушке патрубка, за счет этого оборудование все глубже проходит в землю. На каркасе крепятся все вышеперечисленные детали, а также блок и трос для лебедки. Трос должен быть устойчивым к разрыву. Лучше предусмотреть запас, так как нагрузка на трос может резко увеличиваться.
В процессе пробивания колодца ударным способом нужно строго соблюдать вертикальность ствола: в искривленной скважине будет сложно монтировать обсадные трубы.
Буровая вышка
Как правило, это вышки мачтового и башенного типа. Данная вышка необходима для всех самых основных действия – спуска и подъема на поверхности бурильной колонны, удержания ее на весу в течение всего процесса, размещения в скважине всего необходимого оборудования.
Между собой такие вышки отличаются сразу по нескольким признакам. Во-первых, по высоте. Если глубина скважины не превышает 1,3 тысячи метров, то в этом случае специалисты, как правило, используют буровые вышки, высота которые составляет не более 28 метров. Если необходимая глубина скважины составляет от 1,3 тысячи до 3,5 тысячи метров, то следует использовать вышку высотой около 42 метров. Если же создается скважины, глубина которой превышает 3,5 метров, то высота буровой вышки может быть более 53 метров.
МГБУ канатно-ударного бурения
Это простейшая малогабаритная конструкция, для которой не нужны сложные чертежи. Потребуется собрать станину, ударный патрон и желонку. А вот для облегчения работы нужен редуктор, к которому и подключается вся система. Вес патрона примерно 75-85 кг, желонка послужит для очистки забоя от грунта, а эффективность МГБУ доказана как на песчаных, так и на глинистых грунтах.
Требуемый «стакан» изготавливается из отрезка трубы с толстыми стенками сечения 80-120 мм, чем тяжелее патрон, тем лучше (если делается чертеж, то лучше сразу заложить вес патрона для определения несущей силы штанги). Снизу стакана привариваются «зубы», помогающие разрыхлению грунтов, но можно сделать низ ровным или заострить одним концом. Обязательно выполнить на верхней части стакана несколько отверстий для крепления троса, размер патрона в длину до 2 метров, больше не нужно – это будет неудобно для работы.
Треугольное основание, станина, патрон и трос – вся мини установка готовится недолго, подключить редуктор и можно начинать работу. Рекомендуется сначала сделать небольшую ямку, куда и будет нацелен патрон, диаметр ямы не должен быть намного больше сечения «стакана».
Какое оборудование потребуется для бурения водной скважины
Сделать скважину на воду можно разными способами. Окончательный выбор зависит от нескольких факторов:
- необходимой глубины;
- диаметра скважины;
- назначения;
- свойств грунта, который прорабатывается в процессе.
Однако независимо от выбранного способа бурения, для организации скважины на воду потребуется основное буровое оборудование и дополнительный инструмент.
Основными частями любого бурового станка являются:
- механизм подъема и опускания буровой колонны;
- рабочий орган – сам бур с наконечником. Он будет разным для каждого вида бурения;
- лебедка и система талей, которые отвечают за опускание обсадных и буровых труб;
- некоторые установки оснащены циркуляционной системой для приготовления промывочных растворов.
К дополнительному инструменту относятся насосы, вертлюги, буровые шланги, стыковочные элементы для обсадных труб, детали для обустройства оголовка скважины, силовые приводы и моторы.
Поделиться
Самодельные
Буровые агрегаты встречаются не только заводского типа. Они также могут представлять собой конструкции которые делают своими руками. Хотя стоит сразу отметить, что самостоятельное изготовление такого устройства может быть оправдано только в случае его неоднократного применения или если у вас есть в наличии большая часть комплектующих, инструмента, сварочное оборудование и гаража.
Если вы хотите построить бурильную установку самостоятельно, то следует обратить внимание на простейшую шнековую бурилку, так как ее можно изготовить самостоятельно за несколько дней. Она устанавливается на основание, к которому привариваются направляющие, по ним будет подниматься и опускаться электродвигатель с редуктором, к нему посредством вертлюга будет крепиться бур
Порядок действий следующий:
- Начать следует с закупки материалов, чтобы изготовить основания, штанг, вертлюг. Также необходимо приобрести лебедку, электродвигатель (2–2,5 кВт) и редуктор.
- Затем следует изготовить основание, исходя из мощности двигателя и передаточного числа редуктора.
- Далее нужно сделать вертлюг и штанги. Эти части устройства необходимо покупать, можно заказать у слесаря, он выточит эти детали с необходимой точностью.
- Затем необходимо собрать всю конструкцию и подготовить место для крепления электродвигателя.
- Только после этого производится монтаж двигателя и редуктора на раму.
- Далее необходимо закрепить лебедку и соединить ее трос с рамой двигателя.
После того как собран каркас, смонтирован движок, редуктор и лебедка, можно приступать к изготовлению бура.
Под основания устройства можно взять толстостенную трубу с диаметром не менее 50 мм
В процессе изготовления каркаса важно помнить о геометрической правильности сборки – все устройство должно быть строго соосно. Не забудьте проверить вертикальность и горизонтальность, пробить диагонали и углы наклона
Размеры каждого устройства подбираются индивидуально в зависимости от мощности двигателя.
Обычный шнековый бур также делается самостоятельно из полуторадюймовой трубы и стальных полуколец, которые навариваются на нее в виде спирали, а потом затачиваются. Наконечник изготавливается – методом наваривания стальных полос на конец трубы. Если грунт в предполагаемом месте каменистый, то лучше приобрести заводской бур из закаленной стали.
Чертеж бура на 159 мм
Электрическая лебедка значительно ускорит выемку штанг из скважины. Ее желательно оборудовать пультом управления с возможностью реверса.
Следующим шагом будет создание вертлюга. К сожалению, делать его также должен слесарь по представленному чертежу. Если специалиста нет – вертлюг придется покупать.
Схема вертлюга
Чертеж вертлюга МГБУ
Кронблок
Данный блок системы неподвижен. Это рама, на которой расположились опоры со шкивами и оси. На осях размещаются канатные ролики.
Талевые канаты
Сделаны они из прочной качественной стали. Бывают канаты прямой и крестовой свивки. Для бурения скважин, как правило, используются последние. Диаметр каната может быть разным.
Ротор
Необходим для удержания бурильной и обсадной колонны во время спуска и подъема ее на поверхность, а также передачи вращения колонне труб (бурильных). Ротор имеет пневматический клиновой захват для такого рода работ.
Вертлюг
Нужен, для того чтобы соединить талевую систему и бурильную колонну. Также вертлюг отвечает за подачу в бурильные трубы специальной промывочной жидкости. У всех вертлюг одинаковая конструкция. Они могут быть разной грузоподъемности – от 50 до 300 тонн.
Буровой насос
Необходим для подачи в скважину специальной промывочной жидкости под давлением. Если выполняется глубокое бурение, то такие насосы обязательно должны быть способны развивать высокое давление и характеризоваться высокой производительностью. На одной буровой установке может быть смонтировано до 3 насосов, которые при помощи обвязки объединяются в одну единую систему.
Буровой шланг
Такой шланг имеет внутренний рукав из особой резины, отделанный сразу несколькими слоями крепкой ткани (прорезиненной). Эти слои чередуются с лентами из стали. Шланги выдерживают давление до 300 кгс/см2.
Оборудование для бурения скважины на воду
В целом набор необходимого оборудования для бурения может изменяться в зависимости от условий работы и необходимого конечного результата.
Буровая компания БОРА имеет все необходимое оборудование, а также комплектующие и электронику. Все товары имеют необходимые сертификаты и производятся в Европе. Качество производимого оборудования позволит использовать его в течение долгого срока и отлично выполнять любую работу.
Достоинства самодельных бурильных установок
Самодельные малогабаритные скважинные установки обладают следующими преимуществами:
Самодельная бурильная установка.
- небольшие размеры, что позволяет не испортить ландшафт приусадебного участка;
- длительный эксплуатационный период, возможный благодаря промывочной жидкости, из-за которой оборудование не перегревается;
- простота использования — с бурением можно справиться даже в одиночку;
- экономическая выгода — для бурения не нужно оплачивать работу специалистов, покупать дорогостоящее буровое оборудование.
Самодельная скважинная система выгодна, когда пользователь хочет не только проводить работы на своей территории, но и помогать другим людям.
Самоходные
Главным достоинством принято считать то, что для их передвижения не требуется наличие грузовика, так как они изготавливаются на базе самодвижущегося шасси на гусеничном или колесном ходу. В качестве такого шасси могут применяться различные тракторы, вездеходы или грузовые автомобили.
Чаще всего на шасси монтируется бурильный агрегат, с гидравлическим или механическим приводом, при использовании последнего крутящий момент на шнек передается с двигателя автомобиля или вездехода.
Среди положительных качеств выделяются:
- Исключительная мобильность. Установка может работать в любых условиях, даже в поле. Высота вышки может достигать 5–7 метров, поэтому на выполнение работ в непосредственной близости от ЛЭП может потребоваться наряд-допуск.
- Скорость бурения вырастает в разы за счет отсутствия надобности в сборке-разборке механизма, так как установка приезжает на место самостоятельно и практически сразу готова к работе.
- Самоходные устройства легче обслуживаются и ремонтируются.
- Возможность бурения шахт глубиной до 350 метров, со скоростью до 10 м/ч, в зависимости от твердости породы.
- Работа на всех видах грунта. При высокой твердости породы рекомендуется использование буров из высокопрочной стали или с алмазными наконечниками.
Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом
Устройство самодельной шнековой малогабаритной буровой установки.
Шнековый бур делают по следующей технологии:
- На узкую трубу длиной 1,5 м приваривают витки листового металла наподобие винта. В нижней части устанавливают остро заточенные ножи под углом к горизонтальной плоскости.
- На верхней части предусматривают крепление для наращивания штанг. Это отверстия под стопорный палец или резьба для муфты.
- Готовят такие же трубы с соответствующим креплением — штанги.
Другой снаряд, часто применяемый в бурильных устройствах, сделанных своими руками, желонка.
Она изготавливается таким образом:
- отрезают 1-1,2 м толстостенной трубы диаметром 110-120 мм;
- в верхней части делают окошко для удаления почвы;
- снизу вставляют клапан, сверху приваривают сетку;
- закрепляют ушки для каната;
- затачивают нижнюю кромку.
Для изготовления буровых снарядов не берут закаленную сталь — ее необходимо дополнительно шлифовать. Легированная трудно варится, поэтому самая подходящая для самодельных буровых инструментов — простая сталь. Если скважина более 30 м, стенки труб должны быть толщиной 5-6 мм.
Особое внимание уделяют клапану. Для небольшой желонки используют подходящий шар, перемещение которого ограничивается верхней и нижней шайбами
Для снаряда побольше делают лепестковый клапан — круглую дверцу на пружине.
Легкую желонку утяжеляют — заливают верхнюю часть бетоном или прикрепляют груз.
Устройство желонки с шариковым клапаном.
Изготовление установки для бурения с электрическим приводом
Ручной труд по бурению скважины под воду облегчает электрический привод. Он вместе с лебедкой грузоподъемностью не менее 1 т поднимает желонку с грунтом и штангами. Если используется мокрая проходка, вращает бур.
Для роторного бурения каркас оборудуют вертикальной рельсовой колонной с 2 направляющими. На них размещают двигатель с редуктором.
Рекомендуется заранее решить, какой привод будет на оборудовании — ручной, электрический. Если выбор в пользу последнего, но сначала приобретают двигатель с редуктором и лебедку. Затем собирают вышку в соответствии с их параметрами — так легче сделать монтаж всех частей, подогнать по месту.
Для мокрого бурения используют вертлюг. Это важная деталь, которую лучше купить. Она в постоянном движении, поэтому некачественное исполнение приведет к быстрой поломке. Изготовление можно заказать только токарю высокой квалификации, который обеспечит надежность и герметичность конструкции. Используется высокопрочная сталь.
Какое нужно буровое оборудование для бурения скважин на воду
Данный вопрос требует более глубокого рассмотрения, так как существует четыре основных способа бурения:
- ударный;
- шнековый;
- роторный
- с промывкой.
Каждый из них предполагает использования специально оборудования для бурения водоносной скважин.
Бурение ударным способом
В качестве основного инструмента для бурения скважины используется железная труба, к которой прикреплена желонка. Ударная часть – своего рода черпак, который выбирает на поверхность породу. Разрыхление подземных пластов производится ударами, когда трубу с желонкой, поднятую на высоту лебедкой отпускают под собственным весом в шурф.
Для выполнения работ потребуется:
- тренога из металлопроката;
- труба с желонкой;
- трос с крюком и лебедкой;
- комплект обсадных труб.
Процесс трудоемкий, а подвижность пластов требует быстроты.
Бурение шнековым способом
Способ подходит для грунтов с большим содержанием песка. В качестве бурильного оборудования для скважин небольшой глубины используется отруба, которую венчает резец. Вокруг стержень охватывают винтовые лопасти. Разрыхленная почва поднимается наружу по шнеку в результате вращения по принципу мясорубки.
Для выполнения работ потребуется специальная буровая шнековая установка, на которой закрепляются все необходимые элементы, оснащение, инструменты. Можно изготовить шнек самостоятельно из ледоруба, приварив к рабочей части Т-образную рукоять. Но так бурят абиссинский колодец, если грунт достаточно мягкий и рыхлый.
Бурение роторным способом
В качестве привода для бура используется гидравлическая или электрическая установка роторного типа, закрепленная на раме. На конце ударного инструмента находится долото из твердосплавного металла, которое разбивает породу.
Артезианские скважины бурятся иногда другим инструментом. Так, если почва глинистая, рыхлая, мягкая вместо него устанавливают ложковый бур. Это труба со спиралевидной нарезкой. Когда приходится работать с суглинками рабочим узлом является бур-змеевик. Работает по принципу штопора. Выбор зависит от типа грунта. Потребуется оснащение для промывки шурфа и запас воды.
Бурение с промывкой скважины
За один час работы можно пробурить более 13 метров. При этом водоносные пласты залегают на горизонте 40 метров. Этот метод применяется для бурения скважин на песок. Для выполнения работ необходимо организовать два контура подачи промывочной жидкости:
- Прямая промывка. Промывочный раствор подается в шурф, вымывая породу. Отработанная жидкость вместе с размытым грунтом выбрасывается на поверхность.
- Обратная промывка. Промывочный состав подается в выработанный шурф, чтобы вымыть почву. Жидкость откачивается на поверхность грязевым насосом.
Подача растворов производится по трубам и шлангам буровой установки. Технология предполагает, что подаваемая жидкость вымывает породу, охлаждает оборудование, а также способствует тому, чтобы обсадные трубы свободно размещались в шурфе.
Бурение ударным способом
Используется в рыхлых и мягких грунтах с галечником, разрушается горная порода по всей площади забоя под воздействием ударов бурового снаряда. Импульсы передаются сбрасыванием инструмента на тросах в скважину (канатно-ударный способ) или забиванием бура, закрепленного на штанге (ударно-штанговое бурение). Первый вариант применяется чаще. Масса снаряда 0,5-2,5 т, высота сброса 0,3-1 м, частота — 40-60 уд./мин.
Забивной снаряд — труба с режущей кромкой или долотчатой насадкой. Движение инициируется лебедкой. Удержание грунта внутри цилиндра происходит за счет сил трения.
Достоинства ударного способа:
- возможность бурения выработок большого диаметра;
- контроль уровня водоносного горизонта, исключение загрязнения реагентами для выноса шлама;
- беспроблемное использование зимой;
- продолжительный срок эксплуатации водозабора — до 50 лет.
Недостатки ударного метода: трудоемкость и невысокая скорость проходки. При искривлении скважины возникают сложности с опусканием обсадной колонны. Чтобы избежать трудностей, применяют бур длиной 2 м.
Как выбрать бурильную технику
Если вы задумались о необходимости покупки бурильного агрегата, следует заранее определить для себя главные параметры и требования, которые вы будете к нему предъявлять.
На какие параметры следует обратить внимание:
- Глубина бурения. В большинстве случаев отдают предпочтение малогабаритной технике и не переплачивают за повышенные мощности, которые нужны только геологам.
- Грузоподъемность подъемного механизма. Основываясь на этой характеристике, можно выделить три главных вида буровых установок: для создания гидрогеологических скважин, геологической разведки газа и нефти и углубленного разведывательного бурения.
- Простота транспортировки – также может играть не последнюю роль при выборе. Подумайте, нужна ли вам дорогая самоходная установка для бурения или вам вполне хватит небольшого агрегата, помещающегося в обычном прицепе или кузове грузового автомобиля.
Виды бурения
Метод ударного бурения
Ударное бурение — это трудозатратный способ разработки скважины, к которому существуют особые требования:
- высокопрочный гибкий кабель для извлечения большого количества почвы;
- безопасность установки и деятельности;
- высокая производительность.
К основным преимуществам такого бурения относятся:
- длительная эксплуатация колодца;
- возможность расположения гидротехнических сооружений большого диаметра;
- предотвращение засорения воды сторонними добавками при разработке скважины;
- способность контролировать уровень водоносного горизонта;
- высокая эффективность работы в зимний период.
Недостатки также существуют:
- снижена скорость преодоления горных пород, если глубина строения значительна;
- необходимое расположение кожуха;
- возможность обрушения отдельных слоев грунта во время прохождения песка.
Бурение шнековым методом
Эффективный и безопасный способ разработки мелководной скважины на подвижных и легких почвах с высоким процентом песка в составе. Создание рабочего канала для гидротехнического сооружения осуществляется винтовой штангой, оснащенной концевой фрезой и лопастными элементами, которые предназначены для подъема грунта на поверхность.
Сверлильный станок для сверления винтовым методом может быть компактным или большим, требующим предварительной установки на специальное оборудование.
Преимущества данного метода:
- высокоскоростные работы по бурению;
- легкий агрегат и нессложная установка оборудования на месте;
- отсутствие привлечения профессионалов и дорогостоящего оборудования для подъема грунта на поверхность;
- возможность работы на небольших площадях.
Для разработки скважины используется гидравлический роторный агрегат — буровая установка, оснащенная вращающимся долотом и поворотным механизмом. Ротационное бурение обеспечивает эффективное освоение канала скважины, быстрое достижение глубоких водоносных горизонтов скважины.
На участках с рыхлыми и подвижными грунтами, в которых присутствует еще песок и глина, скважина оборудована ложечным сверлом – цилиндрической установкой со спиральными отверстиями. Для плотных суглинистых грунтов применяют спиральные сверла, работающие по принципу штопора. Для скалистых и плотных грунтов — долото заостренной конструкции.
Бурение с промывкой скважины
Наиболее эффективный и действенный способ создания скважины глубиной не менее 35 метров — это использование мини-установки для бурения скважин на воду, которая способна обеспечить скорость проходки до 12 м/ч, что значительно выше других методов.
Вопрос бурения включает в себя обязательную промывку скважины двумя способами (прямой и обратный).
- Прямой метод предполагает подачу раствора для выщелачивания и выброса грунта на поверхность.
- Обратная промывка предполагает подачу раствора в скважину и последующую откачку грунтовой массы с помощью насоса.
- В качестве канала передачи моющего раствора берутся трубы или шланги для бурения.
Буровой раствор выполняет следующие функции:
- Охлаждение, смазка рабочих элементов буровой установки;
- выщелачивание грунта из скважины;
- укрепление корпуса.
Для подачи моющего раствора в канал используются мотопомпы и другое буровое насосное оборудование.
Виды самодельных буровых установок
Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:
-
Ударно-канатную установку. Принцип работы этого типа оборудования основан на силе тяжести. На какой-то высоте закрепляют тяжелый буровой снаряд в заточенными краями — стакан или желонку. Его «роняют» несколько десятков раз. Каждый раз снаряд прорезает некоторую часть грунта, а порода застревает внутри полого снаряда (для сыпучих грунтов они снабжаются клапанами). Стакан вынимается из скважины, грунт удаляется. Далее процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет требуемой глубины. Для самостоятельного исполнения подобные устройства — самые простые. В наиболее бюджетном варианте это некая станина, позволяющая закрепить блок над скважиной. Через блок перекинут длинный трос с привязанной желонкой. За трос можно дергать «вручную», а можно установить мотор-редуктор с барабаном.
-
Шнековая буровая установка. Углубление в грунт происходит при помощи шнека — стержня с наваренными винтом лопастями. Шнеком можно вручную пробурить скважины в пару метров — под свайный фундамент, например. Для прохождения плотных слоев типа глины или плотных песков, требуется солидное усилие. Поэтому требуется двигатель с большим вращающим моментом, а они работают от 380 В. И то, шнековые установки практически бесполезных на каменистых грунтах. И все равно — просто это небольшой камень типа щебня или скальные породы — шнек их не пройдет.
- Роторное бурение. Используется тоже принцип вращения, но внутрь бура подается бурильный раствор (вода). Это эффективный способ — вода выносит на поверхность шлам (раздробленную породу), и бур очень редко вынимают на поверхность. Его только сверху постоянно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Есть роторные установки «сухого» бурения — без растворов, но они требуют больших усилий, скорость бурения при этом намного ниже. Поэтому такие установки делают и используют редко.
Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.
Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.