Подбираем станок для бурения скважин
3. Выбор бурового оборудования
Бурениеразведочных скважин производитсяустановками, в состав которых входят:буровой станок, насос и их привод(электродвигатели или двигателивнутреннего сгорания), буровая вышкаиди мачта, транспортная база, буровоездание, система очистки промывочнойжидкости, КИП.
Выборбурового оборудования определяетсяпроектной конструкцией скважины,способом бурения, параметрами буровогоинструмента, а также требованиями ктранспортабельности буровой установки.
Длявращательного бурения колонковымспособом применяются станки сошпиндельными или подвижники вращателями,оборудованные гидравлическим механизмомподачи, что позволяет создаватьнеобходимую осевую нагрузку на забойпри любой глубине и направлении скважины.Основные параметры буровых установок,серийно выпускающихся в России, приведеныв табл.5.
Наосновании проектной глубины скважины,выбранного конечного диаметра и способабурения производится выбор буровойустановки и оборудования, входящего вее состав.
Пример.Выбрать буровое оборудование для условийбурения, приведенных в табл.4.
Учитываяглубину и диаметр бурения, а также уголнаклона скважин, выбираем буровой станокСКБ-5. Он предназначен для бурениягеологоразведочных скважин алмазнымикоронками диаметром 59 мм на глубину до800 м. Буровой станок СКБ-5 имеет высокиескорости вращения шпинделя, что особенноважно при бурении алмазными коронками.Он оснащен необходимой контрольно-измерительнойаппаратурой.
Вкачестве привода может быть использованэлектродвигатель мощностью 30 кВт илидизель. В комплект буровой установкивходит мачта БМТ-5, буровой насосНБ-120/40.
Далееследует привести краткую характеристикувыбранного бурового оборудования.
4. Выбор бурового инструмента
Буровойинструмент для бурения скважинподразделяется на техно-логический,вспомогательный и аварийный. Технологическийинструмент является основным инструментомдля бурения скважин. Вспомогательныйинструмент предназначен для обслуживаниятехнологического инструмента, аварийныйинструмент предназначен для ликвидацииаварий при бурении.
4.1. Выбор технологического инструмента
Ктехнологическому инструменту относятсябуровой снаряд и буровой сальник. Всостав бурового снаряда для бескерновогобурения входит породоразрушающийинструмент, переходник, колонна бурильныхтруб и ведущая труба. В состав буровогоснаряда для колонкового бурения входят:колонковый набор, колонна бурильныхтруб и ведущая труба.
Выборпородоразрушающего инструмента длябескернового бурения.
Вкачестве породоразрушающегоинструмента при бескерновом буренииприменяются различные типы долот –лопастные, шарошечные и алмазные. Выбортипа долота зависит от физико-механическихсвойств горных пород. Диаметр долот,применяющихся при геологоразведочномбурении, соответствует диаметру коронок,приведенному в табл.6, что позволяетчередовать колонковый и бескерновйспособ при бурении скважины.
Лопастныедолота применяют в мягких породах I-IVкатегорий по буримости. Лопастные долота(двух иди трехлопастные) выпускаетсядиаметром 76 151 мм.
Шарошечныедолота (двух- и трехшарошечные) прибурении геологоразведочных скважиниспользуют для проходки мягких, среднейтвердости, твердых и очень твердыхпород.Наиболее широко применяютследующие типы шарошечных долот: М –по мягким породам I-IV категорий побуримости; С – по породам среднейкрепости IV-VII категорий по буримости; Т– по твердым породам VII-IX категорий побуримости; К и ОК (штыревые) – для бурениякрепких и очень крепких пород IX-XIкатегорий.
Кромеперечисленных для бурения перемежающихсяпород применяют следующие типы долот:КС – для бурения мягких пород с включениемпород средней твердости IV-V категорийпо буримости; СТ – для бурения породсредней твердости с включениями твердыхпород VI-IX категорий по буримости; ТК –для бурения твердых пород с включениямиочень твердых (крепких) пород IX-X категорийпо буримости.
Алмазныедолота предназначены для проходкинебольших интервалов скважин без отборакерна при направленном и многоствольномбурении в твердых и очень твердых породахVIII-XI категорий по буримости. Они бываетоднослойными 06А3, 09А3 и импрегнированнымитипа 08И3. Диаметры долот 46 — 76 мм.
Выборпородоразрушающего инструмента дляколонкового бурения.
Вкачестве породоразрушающего инструментадля колонкового бурения применяюттвердосплавные и алмазные коронки.Коронки входят в состав колонковогонабора.
Твердосплавные коронки используютдля бурения мягких и средней твердостипород I-VIII и частично IX категорий побуримости (при отсутствии кварца).
Алмазные коронки используются прибурении твердых и крепких пород VI– XIIкатегории по буримости. Размерыстандартных коронок для одинарныхколонковых наборов приведены в табл.6.
Таблица6
Наружный диаметр коронок, мм | Внутренний диаметр коронок, мм | ||
Твердосплавные коронки | Алмазные коронки | ||
типа М | типа СМ, СТ, СА | ||
46 | – | 31 | 31 |
59 | – | 44 | 42 |
76 | – | 59 | 59 |
93 | 57 | 75 | 73 |
112 | 73 | 94 | 92* |
132 | 92 | 114 | – |
151 | 112 | 133 | – |
Длябурения мягких пород I-IV категорий побуримости применяют ребристые коронкитипа М, изготовляемые в двух модификациях:М5 и М6.
Коронки модификации М5 предназначеныдля бурения мягких однородных породI-IV категорий по буримости; М6 – длябурения мягких неоднородных по строениюпород, II-IV категорий по буримости,перемежающихся по твердости с включениямищебенчато-галечных отложений V-VIкатегорий.
Длябурения малоабразивных пород среднейтвердости IV-VII категорий по буримостиприменяются коронки типа СМ и СТ: СМ4для бурения монолитных и перемежающихсягорных пород V-VI категорий и частичноVII категории по буримости; СМ6 для бурениямонолитных и трещиноватых горных породVI-VII категорий по буримости; СТ2 длябурения малоабразивных трещиноватыхи перемежающихся горных пород с твердымивключениями IV-VI категорий по буримости.
Длябурения абразивных пород среднейтвердости применяются твердосплавныекоронки типа СА: СА4 для бурения монолитныхи слаботрещиноватых горных пород VI-VIIIи частично IX категорий по буримости;СА5 и СА6 для бурения монолитных иперемежающихся горных пород VI-VIII ичастично IX категорий.Твердосплавныекоронки для бурения гидроударными ипневмоударными машинами выпускаютсясерийно и отличаются от обычныхтвердосплавных коронок. Для гидроударногобурения выпускаются коронки типа КГдиаметром 59-115 мм, для пневмоударногобурения – коронки типа КП, КПД, КПСдиаметром 96-153 мм.
Длябурения пород VIII-XII категорий по буримостицелесообразно применять алмазныекоронки. Их выпускает однослойными иимпрегнированными. Однослойные коронкиармирует наиболее крупными алмазамиот 2-5 до 40-60 шт./кар.
и используют длябурения пород VIII-X категорий. Импрегнированныекоронки армированы объемными алмазамизернистостью 90-600 шт./кар. и подрезнымизернистостью 30-60 шт./кар. Их используютдля бурения пород IX-XII категорий.
Характеристикаалмазной коронки отражена в маркировке,например, 01А3, 02И4, 16А3.
01(0,2 … и т.д.) – порядковый номер конструкциикоронки, характеризует форму торцаматрицы;
А(И) – тип коронки – однослойная(импрегнированная);
3(4, 5) – твердость матрицы (3 – нормальнаядля бурения в плотных монолитных мало-и среднеабразивных породах; 4 – твердаядля бурения в среднеабразивных иабразивных, плотных, монолитных, а такжетрещиноватых породах; 5 – очень твердаядля бурения в очень твердых трещиноватых,весьма абразивных породах).
Впрактике геологоразведочного бурениянаиболее широко приме-няются следующиетипы алмазных коронок: однослойные –01А3, 01А4, 04А3, 07А3, 14А3, 15А3, 16АЗ для бурениягорных пород VII-XI категорий по буримости;импрегнированные – 02И3, 02И4, 03И5, которыеиспользуются для бурения соответственномалоабразивных, абразивных и сильноабразивных горных пород IX-XII категорийпо буримости. Коронки 01А3СВ, 01А4СВ, 02И3СВ,02И4СВ, 15А3СВ армируются синтетическимиалмазами.
Выборэлементов колонкового набора.
Кромепородоразрушающего инструмента в составколонкового набора входят:кернорватели, алмазные расширители,колонковые трубы, переходники.
Кернорвателипредназначены для отрыва и удержаниякерна при подъеме колонкового набораиз скважины и устанавливаются междукоронкой и колонковой трубой. Приалмазном бурении для калибровки стенокскважины, повышения износостойкостиалмазных коронок и стабилизации работыбурового снаряда применяются алмазныерасширители. Алмазный расширительвыполняет также роль кернорвателя.
Колонковыетрубы, входящие в состав одинарныхколонковых наборов, выпускается по томуже стандарту, что и обсадные трубыниппельного соединения (см. табл.3). Втабл.7 приведены диаметры колонковыхтруб в зависимости от диаметра и типакоронок.
Таблица7
Наружный диаметр коронок | Диаметр колонковых труб, мм | |
Алмазные коронки, твердосплавные коронки типа СМ, СТ, СА | Твердосплавные коронки типа М | |
36 | 33,5 | – |
46 | 44 | – |
59 | 57 | – |
76 | 73 | – |
93 | 89 | 73 |
112 | 108 | 89 |
132 | 127 | 108 |
151 | 146 | 127 |
Переходникслужит для соединения колонковогонабора с колонной бурильных труб.
Составколонкового набора выбирается длякаждого интервала бурения скважины.
Дляколонкового бурения в монолитных ислаботрещиноватых породах, где плановыйвыход керна достигается без использованияспециальных технических средств,применяются одинарные колонковыенаборы.
Одинарный колонковый наборсостоит из породоразрушающего инструмента,кернорвателя, колонковой трубы,переходника, иногда в состав колонковогонабора включается шламовая труба. Приалмазном бурении в состав колонковогонабора рекомендуют включать алмазныйрасширитель.
Колонковые наборы длябурения в сложных геологических условияхрассмотрены в разд. 5.3.
Выборбурильных труб.
Пригеологоразведочном бурении используютсяследующие типы бурильных труб (краткаяхарактеристика их приведена в табл.8):стальные бурильные трубы с привареннымизамками; легкосплавные бурильные трубыТБЛ; утяжеленные бурильные трубы ТБУ(ГОСТ Р 515100).Таблица8
Обозначение трубы | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Наружный диаметр замков или муфт, мм | Длина одной трубы | Масса 1 м трубы с соединениями, кг/м |
Стальные бурильные трубы с приваренными замками ТБСУ | |||||
ТБСУ-43 | 43,0 | 4,5 | 43,5 | 1,7 – 4,7 | 15,0 |
ТБСУ-55 | 55,0 | 4,5 | 55,5 | 1,7 – 4,7 | 21,1 |
ТБСУ-63,5 | 63,5 | 4,5 | 64,0 | 1,7 – 6,2 | 25,5 |
ТБСУ-70 | 70,0 | 4,5 | 70,5 | 1,7 – 6,2 | 28,3 |
ТБСУ-85 | 85,0 | 4,5 | 85,5 | 1,7 – 6,2 | 37,6 |
Легкосплавные бурильные трубы ТБЛ | |||||
ТБЛ-43 | 43,0 | 7,0 | 43,5 | 1,7 – 4,7 | 9,0 |
ТБЛ-55 | 55,0 | 9,0 | 55,5 | 1,7 – 4,7 | 15,0 |
ТБЛ -63,5 | 64,0 | 9,0 | 64,0 | 1,7 – 6,2 | 18,8 |
ТБЛ-70 | 70,0 | 9,0 | 70,5 | 1,7 – 6,2 | 21,2 |
ТБЛ-85 | 85,0 | 9,5 | 85,5 | 1,7 – 6,2 | 29,3 |
Утяжеленные бурильные трубы ТБУ | |||||
ТБУ-57 | 57,0 | 12,0 | 57,5 | 1,7 – 6,2 | 13,4 |
ТБУ-73 | 73,0 | 19,0 | 73,5 | 1,7 – 6,2 | 25,0 |
ТБУ-89 | 89,0 | 22,0 | 89,5 | 1,7 – 6,2 | 36,0 |
ТБУ-108 | 108,0 | 26,0 | 108,5 | 1,7 – 6,2 | 52,0 |
Выборбурильных труб зависит от конструкциискважины, конечного диаметра и способабурения.
Ориентировочноезначение диаметра бурильных труб можноопределить из соотношения:
dБТ≈ 0,9 DСКВ
где:dБТ— диаметр бурильных труб; DСКВ– диаметр скважины.
Привыборе бурильных труб необходимоучитывать, что легко-сплавные бурильныетрубы ниппельного соединения нельзяиспользовать в скважинах, имеющихступенчатую конструкцию.
Утяжеленныебурильные трубы, включаемые в нижнюючасть бурильной колонны, служат длясоздания необходимой осевой нагрузкина породоразрушающий инструмент,улучшения условий работы бурильнойколонны, уменьшения искривления скважин.Применяется, в основном, при бескерновомбурении. Длина колонны УБТ определяетсяв зависимости от осевой нагрузки:
Источник: https://StudFiles.net/preview/2096957/page:4/
Технологии и Оборудование для Бурения Скважин на Воду | Мой колодец
Работа закончена, результат получен
Человек ещё не научился обходиться без чистой питьевой воды на фото и воды для технических нужд. Городские жители не имеют данной проблемы, вода из крана течет практически бесперебойно.
Владельцы частных земельных участков и возросшее строительство загородных домов, рождают спрос на собственное водоснабжение, не зависящее от центральной магистрали.
Есть спрос, есть и исполнители данных работ, поэтому оборудование для бурения скважин на воду не застоится без дела.Многие грамотные специалисты занялись своим бизнесом, тем более что там не нужен большой штат работников.
На видео в этой статье представлены всего 2 работника, занимающиеся процессом бурения.Бурильщик обязан понимать технологию бурения и уметь принимать грамотные решения в пиковых ситуациях, а второй человек – его помощник подай, принеси, подержи и собери.
Способы и выбор оборудования для бурения
Полноценное, автономное водоснабжение жилого строения обеспечивается наличием скважины на участке. Выполнять довольно сложные работы своими руками можно, но нежелательно.
Технология бурения зависит от особенностей геологического грунта и его залегания, поэтому лучше обратиться к услугам специализированной компании, которые способны выполнить работы в сжатые сроки и отдают заказчику готовую «под ключ» скважину.
Итак:
- Мощное оборудование для бурения скважин под воду позволяет получить скважину в любом месте. Артезианская скважина бурится иногда до 200 м., позволяет обеспечить водой один или несколько загородных домов, срок службы может продлиться до 50 лет, поэтому владельцы коттеджных имений обычно складываются на такое сооружение.
- Близко расположенный водоносный слой предполагает пробурить абиссинский или трубчатый колодец на воду до 12 м. В него не попадает пыль, грязь, опадающие листья и даже верховодка.
- Скважина на песок от 15 до 30 м., если постоянно находится в эксплуатации, то может прослужить 15 лет, пока не заилится, затем её промывают или рядом бурится новый ствол.
- Оборудование для бурения скважин для воды выбирается в зависимости от метода бурения.
Шнековый способ бурения
Конечная цена складывается от метода разрушения породы и способах доставки на поверхность разрушенных пород из ствола.
Даже дилетанту понятно, что каждый вариант получения скважины предполагает использование разного оборудования, оказывающее влияние на качество.
Полная оценка показателя любого метода бурения и вида применяемой установки будет стоимость 1 м³ добытой воды. Учитывается также проектный показатель срока действия скважины и добытая из неё вода.
Итак:
- Шнековое оборудование для бурения скважин для воды относится к простым и дешевым вариантам. Малогабаритные установки в своем большинстве, используют этот способ бурения. Оборудование построено на классическом Архимедовом винте, именуемым шнеком.Процесс напоминает бурение рыболовами лунки для подледного лова. Данный способ подходит для скважин глубиной не больше 10 м., эта технология не требует воды или бурового раствора на промывку ствола.
Внимание: Шнековый способ применим в сухих и относительно мягких грунтах.
- Бурение плывунов или твердых пород, к которым относятся скальные отложения, невозможно преодолеть шнековым способом бурения (см. Бурение скважин шнековое: какие особенности).
- Данная технология предъявляет особые требования к исполнителям, они должны не только пробиться к воде, но и уметь защитить водонос от сточных вод и верховодки, поступающих с поверхности.
Ударно-канатный способ бурения
Сборка производится на месте выполнения работ
Этот метод бурения использовался до 40-х годов прошлого столетия. Он относится к старому способу, трудоемкому по выполнению, с низкой производительностью проходки.
Однако данный метод позволяет получить скважину с очень высоким показателем срока службы, практически до полувека:
- В комплектацию установки для выполнения ударно-канатного бурения (см. Скважина ударно канатным способом своими руками: как устроить правильно) входят простые составляющие, которые собираются на месте.
- Оборудование для бурения скважин для воды таким способов включает забивной стакан, который выполняется из фрагмента трубы.
- Нижняя часть забивного стакана оформляется прочной режущей кромкой со скосом внутрь стакана, что позволяет при каждом ударе врезаться в грунт глубже и глубже. В движение приводится лебедкой.
- Грунт захватывается буровым стаканом и каждый раз, определенная его часть доставляется на поверхность.
- Ударная штанга служит для циклических ударов по верхушке стакана с наковальней, что позволяет конструкции глубже вгрызаться и проникать в грунт, наполняя стакан полностью до поднятия.
- За счет чего удерживается грунт внутри? Физический закон, называемый силой трения, позволяет производить операцию до получения нужного результата.
- Вся эта конструкция размещается непосредственно на каркасе установки, необходимо запастись канатом или тросом, лебедкой и блоком.
- Бурение скважины ударно-канатным способом сменилось вращательным методом бурения с прямой промывкой, но это совсем не значит, что предыдущий способ отправлен на свалку и не применяется.
Внимание: Важное условие ударно-канатного бурения заключается в строгом соблюдении вертикальности ствола, иначе в искривленную скважину затруднительно будет установить обсадные трубы.
- Во избежание таких проколов, инструкция предписывает применять в работе забивной стакан длинных размеров. Оптимальная длина бурильного стакана, отработанная практикой и расчетами, составляет около 2-х метров.
- Необходимо уделить должное внимание при такой технологии бурения качеству троса. Его свойства на разрыв должны быть с большим запасом, чтобы не порваться под нестандартными нагрузками.
- Есть вероятность, что оборудование для бурения скважин под воду может быть заклинено в скважине при попадании твердых частиц между стенкой скважины и обсадной трубой, забивным стаканом. Здесь предпочтение отдаётся тросу, имеющему не менее 10 мм в диаметре.
- Канатно-ударное бурение привлекательно до сих пор тем, что все необходимые составляющие можно приготовить владельцем в домашних условиях.
Здесь нужны высококвалифицированные специалисты
Интенсивное внедрение вращательного метода с прямой промывкой началось после 40-х годов, постепенно сменяя ударно-канатный способ. На выбор способа бурения существенное влияние оказывает производительность и срок службы.
Итак:
- Не секрет, что скважины, полученные вращательным способом и промытые глинистым раствором, быстро снижают производительность.
- Бурильное оборудование для скважин должно состоять из комплекта буровой установки.
- Ротора.
- Талевой системы.
- Приемной и запасной емкости.
- Бурильной колонны, желоба.
- Установки размещаются на платформах машин, на шасси экскаватора. Такая буровая установка отличается высокой производительностью, прочностью и хорошей маневренностью.
- Работы производятся вращающимся буром, если планируются скважины небольшой глубины, то можно обойтись без буровой установки и лебедки.
- В оборудование для ручного бурения скважин на воду вместо вышки входит тренога, изготовленная из труб или деревянных бревен примерно пятиметровой высоты.
- Технология бурения большую роль в процессе отводит конструкции бура. Например, бур-ложка при установке на штангу смещается на 10-15 мм относительно оси штанги. Это делается для того, чтобы получить скважину большего размера, чем сам бур, и обсадные трубы свободно размещались в скважине.
- Спиральный бур напоминает увеличенное во много раз сверло, незаменим на глинистых грунтах и почвах с гравием.
- Бурение скважин на воду оборудование для прохождения сыпучих грунтов включает обсадные колонны, но устанавливаются они, не доходя до дна скважины. При углублении скважины они опускаются тоже до водоносного слоя, а смесь воды с землей убирается желонкой.
- Бурение имеет циклический процесс. Бур, зашедший в землю на 500-700 мм, извлекают на поверхность, очищают от земли.
Внимание: Бурение вращательно-роторным способом на большую глубину с целью получения артезианской скважины, требует наличия лицензии, которая может быть оформлена самостоятельно или входит в услуги фирмы.
- Метод, выполняемый буровой установкой, объединяет вращательные и ударные движения, что позволяет ускорить процессы бурения, такой метод считается пока самым лучшим для прохождения каменистых почв.
- Буровое оборудование для скважин может быть заказано или взято в аренду у фирм, занимающихся этим видом работ.
Сложность работ, обусловленная залегающими грунтами, определяет продолжительность бурения скважины. Этот процесс может продлиться от 2 дней до недели.При небольшой глубине, небольших материальных и физических затратах на обустройство скважины, позволят уложить работы в один день.
Эксплуатация такой скважины проста, а служит до 20 лет.Главное не использовать некачественные материалы, привлекательные своей дешевизной. Обсадные трубы, рвущиеся в местах некачественного сварного шва, могут перевести питьевую воду в разряд непригодных для пищевого использования.
Через места разрыва вода, зараженная органическими соединениями, может проникнуть в скважину.
Источник: https://moikolodets.ru/oborudovanie-dlya-bureniya-skvazhin-na-vodu-252
Артезианская скважина: выбираем оборудование для бурения
Бурение скважин на воду сегодня не просто актуально. Зачастую от этого зависит существование целых населенных пунктов. Дело в том, что провести коллективный водопровод, особенно в местности с большим перепадом высот, не всегда возможно, либо очень дорого. Артезианские скважины в такой ситуации – фактически единственный выход из положения.
Безусловно, постоянно растущий спрос на индивидуальный водный источник рождает и предложение. Фирм и частников, занимающихся бурением скважин, множество.
В основном они используют в работе буровое оборудование на шасси грузовых автомобилей. Однако в последние годы всё чаще можно встретить и малогабаритные установки с электро- или гидроприводом.
Они могут быть стационарные, на прицепе или в качестве навесного оборудования на тракторное или малотоннажное шасси.
Выбор установок зависит от предполагаемых задач. Заказчику, конечно, хочется качественную скважину и при этом недорого. Поставщик услуг тоже заинтересован в экономии ресурсов. Поэтому в данном материале мы рассмотрим виды бурового (скважинного) оборудования рекомендации по его выбору.
Основные принципы выбора оборудования
Подобрать оборудование и инструмент для скважинного бурения (станок, мачта, насос, силовой привод, бурильные трубы, аварийный, вспомогательный и технологический инструмент) – задача многопрофильная. Как уже говорилось, от этого зависит успешное выполнение работы и её экономичность.
https://www.youtube.com/watch?v=5W2AEkvASvI
На процесс оборудования влияют одновременно несколько факторов, каждый из которых в свою очередь в той или иной мере оказывает влияние на выбор других видов технических средств. Задачу, таким образом, следует решать взаимосвязано и комплексно, что позволяет эффективно использовать всю номенклатуру выбранного оборудования и инструмента.
В первую очередь, определяющими факторами являются: глубина скважины и характеристика горных пород на месте бурения. От последнего зависит выбор породоразрушающего инструмента. Который в свою очередь обусловливает нормальный (безаварийный) процесс бурения.
С учётом выбранного способа бурения, геолого-технических условий и конструкции скважины выбирается вид промывочной жидкости, определяются оптимальные параметры режима бурения. Далее подбирается тип бурильной колонны, определяется её масса, а также необходимая для этих условий мощность привода бурового станка и его тип.
Одновременно с разработкой конструкции скважины устанавливается наибольшая длина и масса обсадной колонны, определяются параметры бурового насоса и выбирается его тип.
Выбор типа буровой мачты или вышки обусловлен общей массой бурильной колонны и наибольшей массой обсадной колонны. Кроме того, при выборе следует учитывать наибольшие усилия, которые могут возникнуть в мачте от ветровых нагрузок и при ликвидации аварий в скважине.
В бурении артезианских скважин чаще всего используется вращательное оборудование. Оно оснащается контрольно-измерительной аппаратурой, обеспечивающей непрерывный контроль за режимом бурения (осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент и частота его вращения, скорость бурения, количество и давление промывочного агента, подаваемого в скважину).
Установки бывают трёх видов: с промывкой, с продувкой и шнеком. Все три этих вида являются разновидностями вращательного бурения. Бурение с промывкой – самый распространённый вид бурения водных скважин. Различают прямую и обратную промывки.
Прямая промывка заключается в подаче промывочной жидкости к породоразрушающему инструменту по бурильным трубам и подъёме её по кольцевому зазору между буровой трубой и стенками скважины на поверхность с выносом кусочков разрушенной породы.
При обратной промывке жидкость через герметически закрытое устье поступает в скважину по её стволу, а на поверхность поднимается по бурильным трубам. Для бурения с продувкой нужен компрессор, который подсоединяется к вертлюгу.Принцип такой же, как и при промывке, только вместо жидкости используется сжатый воздух. К использованию шнека прибегают при неглубоком бурении.
Преимущество шнекового бурения в высокой скорости проходки, недостатки – искривление ствола скважины, возможность бурения только мягких и средних пород, большая энергоёмкость.
Виды установок
Буровая установка (на базе шасси грузового автомобиля является наиболее распространенной в бурении скважин. Хороший вариант – УРБ 2А2.
Помимо бурения водозаборных скважин может использоваться для бурения геофизических и структурно-поисковых скважин на нефть и газ, разведки месторождений твердых полезных ископаемых, инженерно-геологических изысканий, а также бурения взрывных скважин.
Установка универсальна. Бурение производится вращательным способом с промывкой или продувкой скважины. Цена – 1300 тысяч рублей.
Малогабаритная буровая установка с электроприводом (усиленная). Бурение скважин до 100 метров. Цена – 90 тысяч рублей. Например, установка «Крот» с гарантией 1 год и сроком службы до 15 лет.
Малогабаритная буровая установка на базе прицепа (гидравлика). Предназначена для бурения вертикальных и наклонных скважин глубиной до 200 метров и диаметром до 400 мм в грунтах любой категории твёрдости. Цена – 280 тысяч рублей.
Универсальный навес на технику (гидравлика). Подходит для бурения любых скважин до 300 метров. Максимальная производительность и универсальное применение. Цена – 380 тысяч рублей.
В комплектацию малогабаритных установок входят:
1. Каркас разборный 2. Мотор с редуктором – 2,2 кВт (возможна установка бензинового двигателя 9 л. с.) 3. Вертлюг 4. Сальники, 5. Ручная лебедка + фиксатор 6. Буровая вилка (применяется при замене штанг)
7. Пульт управления + разъемы (для комплектации с электродвигателем)
Буровые штанги и буры, обычно, поставляются отдельно и в комплект буровой установки не входят.
В целом, выбор в пользу того или иного оборудования зависит, как уже упоминалось выше, от поставленных задач. Использование мощных установок целесообразно, конечно, в сложных условиях.
Для небольших скважин с относительно мягким грунтом подойдут малогабаритные машины. Оптимальный вариант, когда предприятие, занимающееся бурением, имеет оборудование на все случаи жизни. Новички бизнеса могут начать с малых установок.Они быстро окупятся, и у вас появится возможность расширить штат своей техники.
Владислав Пермин, специально для Equipnet.ru
Источник: https://www.equipnet.ru/articles/tech/tech_1317.html
Буровая установка для бурения скважин на воду: виды, достоинства, как сделать мгбу своими руками
Разработка частной скважины на воду – важный этап организации автономного водоснабжения и обустройства участка. В этом случае весомой статьей расходов является оплата услуг профессиональных бурильщиков.
Альтернативным вариантом решения подобного вопроса для многих владельцев участка становится малогабаритная буровая установка, совмещающая в себе надежность и простоту эксплуатации. Кроме того, бурильное оборудование можно собрать собственноручно из подручных материалов.
Виды скважинных установок для бурения
Производительная мини буровая установка успешно предусмотрена для обустройства неглубоких водоносных скважин.
Исходя из доступных способов бурения, агрегаты разделены на следующие виды:
- Ударные установки. Они представлены рамочной треугольной конструкцией с прочным основанием, к которому прикреплен гибкий трос с желонкой и долотом. Отличаются простотой монтажа и надежностью эксплуатации.
- Шнековые установки. Оборудование оснащено буровым шнеком для выемки грунта в необходимом объеме без дополнительного промывания гидросооружения водой.
- Роторные установки. Производительное оборудование, которое предусматривает гидравлическое бурение скважин. Ручная роторная установка – самый доступный вариант, в котором не используется электрический двигатель, а все работы по бурению выполняются вручную.
Бурильная установка предусмотрена для эксплуатации на земельных участках, где нет возможности устанавливать полноценные буровые агрегаты. Она компактная и мобильная, поэтому легко транспортируется и применяется на рельефных участках со сложными подъездными путями.
Достоинства самодельных бурильных установок
Самодельные конструкции МГБУ успешно применяются при разработке скважин на воду для частных домовладений. Достоинств у подобного оборудования имеется немало:
- компактные размеры и малый вес;
- простая конструкция;
- высокая эффективность и многофункциональность;
- доступная транспортировка, быстрый монтаж и демонтаж;
- отсутствие негативного воздействия на ландшафт участка, где проводится разработка скважины;
- возможность использования на небольших участках и в ограниченном пространстве (домовые пристройки, гаражные и подвальные помещения);
- подключение к стандартной электросети или автономному источнику питания;
- доступная стоимость самодельных устройств;
- высокая ремонтопригодность.
Бурение ударным способом
Самый надежный способ разработки гидросооружения, для которого применяется малая БУ, – металлическая труба, оснащенная желонкой. Оборудование эксплуатируется на участках с подвижными и мягкими грунтами – желонка захватывает часть породы из скважинного канала, извлекая на поверхность.
Ударное бурение – трудоемкий вариант разработки скважинного канала, к которому предъявляются особые требования:
- повышенная прочность гибкого троса для извлечения больших объемов грунта;
- безопасность монтажа и эксплуатации;
- высокая производительность.
К основным достоинствам подобного бурения относят:
- длительный срок эксплуатации готовой скважины;
- возможность обустройства гидросооружения с большим диаметром;
- исключение засорения воды сторонними примесями при разработке скважины;
- возможность контроля уровня водоносного горизонта;
- высокую эффективность проведения работ в зимний период.
Среди недостатков можно выделить:
- сниженную скорость преодоления пород, если глубина сооружения значительная;
- обязательное обустройство обсадной колонны;
- возможность обвала отдельных слоев грунта при прохождении плывунов.
Бурение шнековым способом
Эффективный и безопасный способ обустройства неглубокой водоносной скважины в подвижных и легких грунтах с высоким содержанием песка. Разработка рабочего канала для гидросооружения выполняется шнековым стержнем, оснащенным концевым резцом и лопастными элементами, которые предназначаются для подъема грунта на поверхность.
Буровая машина для бурения шнековым способом может быть компактной или крупногабаритной, требующей предварительного монтажа на спецтехнику.
Преимуществами подобного способа являются:
- скорость выполнения комплекса работ по бурению;
- простота сборки и установки оборудования на участке;
- отсутствие необходимости привлечения квалифицированных специалистов и дорогостоящего оборудования для поднятия грунта на поверхность;
- возможность эксплуатации на маленьких участках.
Бурение роторным способом
Эффективный способ закладки частной водоносной скважины в твердых и неподвижных грунтах с высоким содержанием известняка, гальки и гравия.
Для разработки скважины применяется гидравлическая роторная установка – буровой снаряд, оснащенный вращающимся долотом и роторным механизмом.
Роторное бурение обеспечивает эффективную разработку скважинного канала, быстрое достижение глубоких водоносных слоев и стабильный дебит скважины.
На участках с сыпучими и подвижными грунтами, содержащими песок и глину, скважина обустраивается с применением ложкового бура – цилиндрической установки с отверстиями спиралевидной формы. Для плотных суглинистых грунтов используется бур змеевиковый, работающий по принципу штопора. Для каменистых и плотных грунтов подойдет долото заостренной конструкции.
У подобного способа только два недостатка: существенный расход раствора для промывки скважинного канала и возможное проникновение глинистых частиц в водоносный горизонт.
Бурение с промывкой скважины
Самый высокопроизводительный и эффективный способ разработки скважинного канала глубиной свыше 35 метров. Мини-установка для бурения скважин на воду способна обеспечивать скорость проходки до 12 м/час, что гораздо выше, чем у других способов.
Процесс бурения предусматривает обязательную промывку канала скважины прямым и обратным способом.
- Промывка прямым способом – подача раствора для вымывания и выброса грунта на поверхность.
- Промывка обратным способом – подача раствора в скважинный канал и последующая откачка с грунтовой массой при помощи насосного оборудования.
В качестве канала для подачи промывочного раствора используются трубы или шланги для бурения.
Бурильный раствор предназначен для выполнения следующих функций:
- охлаждение и смазка рабочих элементов установки для бурения;
- вымывание грунта из скважинного канала;
- укрепление обсадной колонны.
Для подачи промывочного раствора в канал используется буровое насосное оборудование или мотопомпы.
Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом
Для изготовления установки в домашних условиях необходимо подготовить основные комплектующие и рабочие инструменты:
- соединительный крест сантехнический;
- ножовку по металлической поверхности;
- металлическую трубу диаметром 0,5 дюйма;
- стальные пластины;
- ключ разводной;
- сгон диаметром 0,5 дюйма.
Важно! Некоторые элементы конструкции для бурового агрегата невозможно изготовить собственноручно, поэтому их необходимо заранее приобрести.
Самостоятельная сборка ручной конструкции предусматривает подготовку отреза трубы, который будет использован в качестве основания для бурильной установки.
Все работы проводятся в следующем порядке:
- Для создания крестовой конструкции на концах трубы проделываются насечки длиной 2 см.
- Стальные пластины в форме наконечника привариваются с торца трубы.
- Шланг для подачи воды соединяется с крестовым отверстием, а для более надежной фиксации используется переходник. Осуществляется подача воды для проверки работоспособности конструкции.
- В крестовое отверстие устанавливается резьба сантехническая, лучше, если она будет изготовлена из пластика или пенькового волокна.
- К основанию трубы подсоединяется отрезок, оснащенный наконечником при помощи сгона.
Важно! После завершения бурения скважины и при достижении метровой глубины выполняется замена наконечника с удлиненным отрезом трубы.
Изготовление установки для бурения с электрическим приводом
Чтобы сделать буровую установку с электроприводом своими руками, следует начать с подготовки рабочих материалов и инструментов:
- электродрель со сверлами;
- отвертка;
- болгарка;
- аппарат для сварки;
- желонка (бур);
- стакан;
- каркас (станина);
- редуктор.
Для непрерывной подачи воды в скважинный канал предусмотрено подключение установки для бурения к редуктору, который выполняет функцию электропривода. Очистка канала выполняется желонкой.
Изготовление установки для бурения проводится следующим образом:
- Предварительное изготовление стакана из отреза металлической трубы диаметром до 12 см. Чем больше масса установки, тем выше скорость прохождения грунта.
- В нижней части отреза проделывается отверстие в форме треугольных зубцов.
- На участке подготавливается котлован для спуска буровой установки.
- Бур изготавливается из металлической трубы диаметром 10 см. В верхней части накручивается винтовая резьба, а на противоположное окончание устанавливается винтовой элемент диаметром до 22 см.
Важно! Рекомендуется изготавливать шнек на два витка, чтобы предотвратить его поломку при разработке шахты на большой глубине.
- К шнеку при помощи сварки фиксируются острые ножи из металла под углом для увеличения скорости прохождения грунта.
- Для упрощения работы со шнеком к штанге при помощи тройника подсоединяется отрез трубы длиной до 150 см. Это обеспечит эффективный перехват бура при ручной эксплуатации установки.
Далее выполняется запуск буровой установки – углубление бура в грунт с постепенным удлинением штанги.
Важно! При разработке скважинного канала глубиной свыше 8 метров установка для бурения монтируется на специальной треноге из металла или древесины.
Малогабаритная буровая установка – это производительное оборудование для разработки водоносной скважины на частном земельном участке. Конструкция буровых установок отличается простотой и надежностью. При этом имеются существенные отличия между установками в отношении цены, технических параметров и срока эксплуатации.
К тому же изготовить самодельные буровые агрегаты достаточно просто, главное – подготовить качественные комплектующие и следовать пошаговой инструкции.
Источник: https://GidPoVode.ru/skvazhina/burovaya-ustanovka.html