Что из себя представляют установки для бурения скважин на воду и как они работают

Советы перед началом работы

Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов. Интенсивность

При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами

Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.

Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.

Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.

Бурение

Самый простой способ — шнековый, с использованием бура. Для неглубоких скважин использование вышки не потребуется. Весь процесс осуществляется двумя или тремя людьми, так как при вращении бура нужно прикладывать много силы.

Перед началом работ, нужно выкопать небольшую ямку. Это даст буру направление и поможет врезаться в грунт. Первые витки можно сделать и одному, а вот дальше потребуется помощник. Как только бур заглубится на всю длину, его аккуратно вытаскивают и очищают от земли.

Во время бурения его придется постоянно извлекать и очищать. По мере необходимости длина бура увеличивается дополнительными штангами.

Бурить нужно до тех пор пока не появится вода. Подсказкой будет появление мокрой земли. Однако не стоит сразу прекращать работу, обычно первый слой воды — грунтовый. Бурить же необходимо до водоупорного слоя, что обеспечит хороший приток воды.

После того, как доберетесь до водоносного слоя, нужно насосом откачать грязную воду. Откачав 40 — 50 литров скважина очиститься. Если вода все равно будет грязной, можно еще углубиться на пару метров.

Устройство

По окончанию бурения скважину надо обустроить. Для ее обустройства следует использовать обсадные трубы — асбестовые или пластиковые.

Для надежного крепления трубы должны иметь посадочные кольца. После установки, их засыпают керамзитом или гравием.

Скважина под воду — методы бурения

Шнековый метод — самый простой и дешевый способ. Основан на применение шнека (винта). Недостатком такого метода является то, что бурение возможно только мягкой и сухой почвы.

Роторное — производится бурильной сваей, внутри которой вращается специальный вал с долотом. Измельченный грунт извлекается с помощью вымывания.

Ударно — канатный метод бурения — самый медленный и трудоемкий. Однако, считается самым качественным. Срок службы будет более 50 лет. Скважина в этом случае делается при помощи тяжелого снаряда для дробления породы. Из недостатков можно отметить — высокую цену работ.

В заключении стоит отметить, что бурение лучше доверять профессионалам. Ошибка при бурении может привести к поломке оборудования или загрязнению самой скважины. Однако, обладая нужными знаниями и если есть оборудование, то скважину можно сделать и своими руками.

Посмотрите видео: Бурение скважины своими руками за 2 дня

https://youtube.com/watch?v=0N_KOvdK2xU

Бурение с промывкой скважины

Один из способов удаления шлама — гидравлический: буровая мелочь выносится на поверхность промывочной жидкостью. Состав раствора приготавливают в зависимости от свойств пересекаемых пород. В качестве рабочей среды используют техническую воду и глину с реагентами, укрепляющими стенки горной выработки. Другая цель подачи на забой жидкости — охлаждение разрушающего инструмента.

Промывка бывает прямой, когда раствор подается внутрь буровой колонны, и обратной: вода поступает на забой по затрубному пространству, затем через отверстие в долоте или коронке выводится по трубе с помощью эрлифта — струей сжатого воздуха от компрессора. Второй способ применяют при бурении скважин Ø300-1500 мм. Обратную промывку не применяют, если нужен меньший диаметр водозабора, когда выработка проходится в твердых породах, в разрезах с зонами поглощения раствора.

Преимущества бурения с промывкой:

• снижается сопротивляемость грунта разрушению, за счет этого увеличивается скорость проходки выработки;
• сохраняется качество внутрипластовой воды, если промывка обратная.

Прямая подача глинистого раствора приводит к глинизации стенок скважины и уменьшению водоотдачи в зоне водоносного слоя. Для восстановления пористости контакта с водоносом проводят разглинизацию ствола выработки в месте расположения фильтра. Другой недостаток промывки проявляется зимой: жидкость требует подогрева.

Шнековые бурильные агрегаты

Принцип винта Архимеда положен в основу конструкции шнековых установок. Они применяются большей частью для бурения нетвердых почв типа песчаников или песчано-гравийных пород на глубину, не превышающую 120 метров. Отработанный грунт извлекается на поверхность либо сухим шнеком, либо с промывкой и продувом шнека.

Буровая шнековая установка состоит из:

Устройство буровой шнековой установки

• шнека, закручивающегося в почву;
• буровой штанги, используемой для наращивания шнека;
• ручного или механизированного привода.

Винтовой бур закручивается в почву. После прохождения очередной отметки глубины он вытаскивается на поверхность вместе с разрыхленной почвой. После освобождения от выбранного грунта бур продолжает работу. Чтобы бур мог работать на значительной глубине, его наращивают буровой штангой. С целью обеспечения прочного соединения бур и штанга снабжаются резьбой. Для бурения на небольшую глубину используется ручной привод. При более глубоких проходческих работах используется привод механический.

Взять технику в аренду

Если приобретение такого агрегата для вас будет нецелесообразно ввиду разовости работ, то следует подумать о возможности взятия бурильного устройства в найм, или приобретения в лизинг. Аренда позволяет выполнить поставленную задачу в кратчайшие сроки и при этом сэкономить значительную сумму. Дело в том, что в стоимость аренды входит и оплата труда оператора и его помощника, и таким образом, вам не придется отправлять своих сотрудников на несвойственные их профилю работы.

Цена аренды буровой техники зависит от многих факторов, среди которых: объем работ, длительность эксплуатации, место, число работников, обслуживающих систему. В среднем стоимость одной смены начинается от 2000–2500 тысяч рублей.

Определяющие условия морского бурения

Специфическую технологию подводного бурения определяют различные факторы. Среди них выделяются:

• естественные;
• технические;
• технологические.

Основными будут естественные факторы, обусловленные гидрометеорологическими, геоморфологическими, горно-геологическими условиями.

В первую группу условий войдут все характеристики морской среды (волнение, температура, наличие ледового покрова, колебания уровня, скорость течения воды, видимость). Наибольшую трудность вызывают температуры ниже нуля, которые ведут к обледенению оборудования, и плохая видимость.

Сложность геоморфологических условий определяют строение берегов, состав почвы дна, его топография, глубина воды.

К горно-геологическим условиям относятся геологическое строение месторождения, физико-механические свойства пород в месте бурения, морфологические особенности продуктивных отложений в местах разработок.

Роторное бурение

Подобный способ бурения скважин требует наличия спецтехники, в частности буровых машин. Часто используют АРБ-2А2. При подобном бурении горная порода разрушается под воздействием шарошечного долота, а перемененную землю поднимает наверх буровой раствор. Подобное строительство скважин называется бурение с промывкой. Таким образом, можно разрушить прослойки извести, включения скальной породы. Буровые штанги приводятся в движение крутящим моментом от ротора, который находится на самой буровой машине, и от двигателя внутреннего сгорания, который располагается непосредственно на машине, идет привод к ротору. Для того чтобы долото крутилось и бурило, сверху на него поступает большая нагрузка. Этого можно достигнуть благодаря тяжелым бурильным штангам.

Разновидности буровых устройств

Устройство стволов в газовой отрасли и нефтянке кардинально отличается от водяного направления. Там бур должен одинаково легко проходить вечномерзлый грунт и скальные породы. Плюс он изначально рассчитан под большое давление на глубине. Поэтому в нефтяной и газовой промышленности используются стационарные платформы.

Нефтегазовый сектор использует стационарные платформы для буровых установок.

Такое мощное оборудование для обустройства скважин на воду не нужно. В зависимости от сложности грунта и того насколько глубокая шахта нужна для скважины, есть 3 разновидности мобильных буровых установок.

1. Самоходные буровые агрегаты — название говорит само за себя, базой для оборудования здесь выступает автомобиль. Классикой автомобильных буровых считаются Уралы и Кразы. Для относительно мелких скважин на воду существуют установки на базе УАЗ, причем как на колесном, так и на гусеничном ходу;

Установка на базе УАЗ способна пробурить тоннель на артезианский водяной горизонт.

1. Портативная передвижная установка с колесной базой — эксплуатационные характеристики таких установок не сильно отличаются от их автомобильных сестер. Хотя модели есть разные, ассортимент здесь большой, от маленькой двухколесной платформы под легковой автомобиль до сравнительно тяжелой модели «МГБУ-70».

Станковый агрегат «МГБУ-70» разрабатывался для скважин на воду.

1. Переносные и разборные модели — семейство переносных агрегатов чаще всего используется для обустройства водяных скважин. Мощность у них сравнительно небольшая, но зато эти аппараты можно установить в труднодоступных местах, к примеру, в подвале.

Ручной агрегат с пневмоударником пробуривает ствол глубиной 30-40 м.

Популярные малогабаритные и передвижные варианты

Иллюстрации	Рекомендации
	Серия установок РБ-50/220. Монтаж таких установок не требует много места и особых условий. В комплект входят: Штанги — 1 метр, 1,5 м или 1,8 м; Бур 50 мм из стали Ст40Х; Станина с рельсовым механизмом; Электробур с двигателем 2,2 кВт. Работающий от стандартной розетки в 220 V. Максимальная глубина ствола для серии РБ-50/220 — 50-70 м. Стоить такой аппарат может от 59 тыс. руб.
	Серия установок РБ-100/380. Электроустановка мощностью 4 кВт рассчитана на питание от генератора 380 V; Максимальная глубина ствола — 100 м; В комплект входит электрический тельфер грузоподъемностью 1 тонна; Диаметр штанг 57 мм, штанги идут с замками и ключами к ним; Агрегат предназначен для роторного бурения твердосплавной шарошкой; Цена от 120 тыс. руб.
	Серия установок УКБ-12/25. Семейство агрегатов УКБ-12/25 имеет 3 направления: Переносные модели; Модели на колесной паре, как на фотографии слева; Модели на автомобиле УАЗ. В зависимости от модели устанавливается электрический, дизельный, бензиновый или сторонний (от привода автомобиля) силовой блок. Цена начинается от 220 тыс. руб.
	Серия установок ПМ-23. По классификации Протодьяконова такие установки могут работать на грунтах от IX, до XII класса. Это означает, что их можно использовать для бурения: Шурфов под бетонные сваи; Шурфов для взрывной закладки в карьерах; Стволов геотермальных скважин; Скважин на воду. Из тех, что есть в продаже, самый маленький агрегат базируется на автомобиле УАЗ, весит 800 кг, способен бурить стволы диаметром до 300 мм и глубиной до 190 м. Самый мощный ПМ-23 на гусеничном ходу весит 2 тонны, бурит стволы диаметром 300 мм, глубиной 300 м. Стоимость, без учета машины, 160-300 тыс. руб.
	Семейство установок «ROTOMAX». Компактные немецкие установки семейства «ROTOMAX» могут бурить сухим шнековым, пневмоударным и роторным способом с промывкой. Диаметр ствола — 219 мм; Глубина — до 120 м; Вес — 1,9-2,4 т; Цена договорная и начинается от 400 тыс. руб.

Покупка нового оборудования не всегда оправдана.

Достоинства и недостатки малогабаритных буровых

• МГБУ легко транспортируются, некоторые модели можно перенести своими руками;
• Ремонт и эксплуатация такой техники не требует фундаментальных знаний;
• Большинство агрегатов энергонезависимы, что очень удобно в поле или на неподготовленном участке;
• Себестоимость 1 погонного метра ствола низкая;
• Возможность использования переносных моделей в ограниченном пространстве;
• Относительно низкая цена, особенно когда речь идет о самодельных установках;
• Для обслуживания такой техники достаточно 2 подсобных рабочих.

Что касается недостатков, то легкие переносные и передвижные модели не способны бурить стволы глубиной более 100 м.

Обустройство скважины на воду от А до Я: видео

Ниже приведены примеры видео, наглядно отображающие многие этапы обвязки скважин:

1. Скважинное бурение, самостоятельное обустройство кессона скважины под воду, установка глубинного насоса в скважину, монтаж и подключение гидроаккумулятора, автоматики в кессоне:
2. Бурение, устройство кессонного колодца своими руками, сборка насосной станции для погружного электронасоса:
3. Установка стальной кессонной камеры, монтаж гидроаккумулятора и автоматики для погружного электронасоса:
4. Установка и подключение насосной станции к скважине в кессонной камере из бетонных колец:

Проводя обвязку скважины, ориентируются на физические параметры источника: глубину, дебит, статический уровень, качество воды. Исходя из перечисленных факторов, выбирают тип насоса (поверхностный или погружной), а затем вариант размещения (кессон, дом) и подключения (через оголовок или адаптер). От качества воды зависит сложность фильтрационной системы, обычно артезианские источники требуют применения дорогостоящих систем очистки от оксидов металлов и сероводорода.

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:

1. Устройство для вращательного бурения. В конструкцию включён буровой шнек, который при вращении разрушает грунт. Такая техника предназначена для неглубокой разработки.
2. 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.
3. 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.

Как самостоятельно изготовить ударно-канатное оборудование?

Ударно-канатный аппарат для бурения скважин для воды изготовляют по следующей схеме:

Ударно-канатные буровые установки

• Для получения рамы следует использовать квадрат, изготовленный из прочного металла. Вначале необходимо создать надежное основание треугольного или прямоугольного профиля. Дальше устанавливают ребра.
• Сверху желонки необходимо закрепить стальной трос. Для этого проделывается несколько отверстий или устанавливается рычаг.
• Выбор размера троса зависит от планируемой глубины скважины.
• Патрон закрепляют сверху. Трос наматывается на лебедку или барабан редуктора в электрическом двигателе.

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

Особенности шнекового аппарата

Она пользуются заслуженной популярностью из-за высокой скорости бурения, великолепной функциональности, простоты в ремонте и обслуживании и невысокой себестоимости буровых работ. ШБУ используются в строительных и коммунальных организациях, занимающихся устройством связи и линий электропередач. К недостаткам можно отнести довольно громкий шум, который издается во время работы.

Этот агрегат в большинстве случаев используется как машина для бурения скважин в мягких породах, с глубиной не более 120–150 метров. Отработанный грунт вынимается наружу через шпур при помощи сухого шнека, хотя возможна и прямая промывка водой.

ШБУ незаменима:

• При устройстве скважин для забора воды.
• При подготовке отверстий под свайные и ростверковые фундаменты.
• Под коммуникации в районах с большой плотностью населения.

При помощи таких агрегатов осуществляется не только вертикальное сверление, но и наклонное, причем угол может задаваться произвольный.

2 Станки ударного бурения

Установки для ударного бурения разрабатывают скважину посредством кратковременного воздействия на дно скважины специального инструмента, совершающего возвратно-поступательные движения. В зависимости от принципа работы все буровые станки данного типа делятся на 3 разновидности:

1. Станки ударно-канатного бурения.

Их устройство не предполагает наличия осевого усилия при подаче рабочего инструмента — боек падает на дно скважины под своем весом. Такое оборудование имеет достаточно низкую производительность, но при этом она крайне эффективна при разработке хрупких горных пород.

Рабочий инструмент таких станков имеет вес 1-3 тонны, он подвешивается на лебедке и поднимается посредством кривошипно-шатунного механизма на высоту 1-2 метров над забоем. В процессе разработки на дно скважины заливается вода, размягчающая породу.  Разрушенный грунт периодически удаляется с помощью желонки.

БС-3

Установки для ударно-канатного бурения бывают как крупногабаритные на гусеничном (БС-3) либо колесном ходу (БЖ-6), так и компактные (сборного типа) для разработки скважин на воду. Общим недостатком всех агрегатов является низкая производительность, так как скорость свободного падения рабочего инструмента непосредственно зависит от силы земного притяжения и количество ударов невозможно увеличить выше отметки 50-60 шт/мин.

1. Станки шарошечного бурения.

В таких агрегатах рабочим инструментом выступает шарошечное долото, осуществляющее дробяще-скалывающую разработку породы. Буровой колонне, на которой закреплено долото, сообщается не только возвратно-поступательное движение с большим усилием по отношению к дну забоя, но и вращательное движение.

Шарошечное долото

Такие установки используются для бурения всех типов грунтов — от мягких до особо твердых (включая горные породы), они способы разрабатывать скважины диаметром 72-400 мм. Среди отечественного оборудования выделим станок СБШ-200 (глубина — 30 м, диаметр 190-243 мм) и станок СБШ-250 (глубина — 40 м, диаметр — 214-270 мм). При разработке карьеров чаще всего используется буровой станок БТС 150 на базе гусеничного трактора Т-10М.

1. Станки ударно-вращательного бурения

Установки ударно-вращательного бурения отличаются от ударно-канатных и шарошечных агрегатов тем, что при разработке скважины их рабочий инструмент вращается не только в перерывах между ударами, а непрерывно. При этом забой углубляется за вхождения коронки в грунт в момент удара, а вращение обеспечивает очистку дна скважины от выработанной породы.

Основными признаками оборудования данного типа являются низкий крутящий момент и осевое усилие, при большой ударной нагрузке. Ударно-вращательное бурение демонстрирует максимальную производительность при работе на особо твердых и абразивных породах.

СБУ-125

Среди техники отечественного производства наиболее распространенными установки серии СБУ-125, способные разрабатывать вертикальные и наклонные скважины диаметром до 125 мм на глубину до 22 метров.  Все модели СБУ-125  обустроены на базе гусеничной углепогрузочной машины УП-3.

2.1 Станки колонкового бурения

Установки колонкового бурения чаще всего применяются при исследовательских и строительных работах. Основным их отличием от шнекового и ударного оборудования является то, что выработка грунта осуществляется не по всему периметру скважины, и лишь по радиусу колонкового снаряда, который представляет собой круглую трубу с наваренными на торец твердосплавными режущими зубьями.

При работе внутренняя полость колонкового снаряда заполняется вырезанным грунтом, после чего снаряд поднимается на поверхность и его содержимое извлекается. Такое принцип работы позволяет получать цельную породу, необходимую для проведения геодезических испытаний.

СКБ-4100

Также по колонковому принципу действуют все агрегаты для бурения отверстий в монолитных конструкциях из железобетона. Их рабочий инструмент оснащен специальными алмазными резцами, эффективно вскрывающими материал повышенной твердости.

Колонковый метод

В основном, применяется при бурении промышленных скважин, а также для исследовательских работ. Порода разрушается при помощи специального долота – пустотелой трубы, оборудованной резцами. Проникая вглубь грунта, она отсекает его от основной структуры, после чего не составляет труда вымыть его наружу при помощи направленной струи воды под давлением.

• Преимущества метода очевидны – высокая скорость работы, взаимодействие с любыми видами породы, мобильность и малые габариты буровой установки.
• Из недостатков можно выделить небольшой диаметр трубы долота (не больше 150 мм) и быстрое стачивание коронок, что приводит к дополнительным расходам.

Необходимые механизмы для изготовления устройства роторного бурения

Простейшая установка роторного бурения должна иметь станину, обеспечивающую передвижение мотора в вертикальном направлении. К нему через вертлюг устанавливают бур. Данный элемент также необходим для подачи воды внутрь колонны. Чтобы изготовить собственноручно роторное устройство, рекомендуется подготовить следующее:

• Вертлюг и шланги – важнейшие элементы устройства. При отсутствии навыков токаря, их рекомендуется купить. Для эффективной работы данные элементы должны быть изготовленными с высокой точностью. Это обеспечит достаточную герметичность и предупредит протечки бурового раствора. Вертлюг и шланги оснащаются одинаковой резьбой. В противном случае для их соединения понадобится переходник. Штанги должны иметь трапециевидную резьбу, которая проще в изготовлении.
• Мотор-редуктор следует приобрести заранее. Требуемые характеристики – мощность 2,2 кВт, минимальное количество оборотов в минуту 60-70. Если мотор обладает лучшими характеристиками, для его питания понадобится сеть в 380 В.
• Предварительно покупается лебедка. Ее привод может быть ручным или электрическим. Минимально допустимая грузоподъемность лебедки – 1 т.

Гидробурение

По большому счету, подобный тип бурения скважин очень схож с канатно-вращательным. Разница состоит только в забурниках. Земля размывается под воздействием большого напора воды. Он идеально подходит для рыхлой земли, суспеси и песка. Однако он обладает некоторыми недостатками, один из них – он не может справиться с прослойкой юрской глины. Когда он попадает на плывун, поглощается много воды, а песок, который выпадает в осадок, замедляет процесс бурения.

Бурение скважины происходит быстро

Именно поэтому, важно раньше подготовить обсадную трубу для того, чтоб быстро установить её в земле. В воду для бурения должны входить хлористоводородная кислота, концентрация которой должна составлять один к двадцати тысячи

Она не даёт пласту воды загрязниться при строительстве скважины. Процесс создания скважины сам по себе довольно быстрый, однако, обсадную колонну нужно подготавливать заранее к установке ещё до того, как бурение начнется. Поток воды должен содержать в себе, как минимум, пятьдесят миллионных долей хлористоводородной кислоты. Это позволяет предупредить загрязнение слоя воды.

Таким способом бурения можно проделать скважину, глубина которой будет до пятнадцати метров, а диаметр от пятидесяти до трёхсот миллиметров. После того, как ставятся обсадные колонны, столб заливают снаружи от колонны, как минимум метра на три от земли.

Канатно-вращательное бурение

Когда для бурения скважины используется подобный метод, то он подразумевает использование полой штанги, с одного конца которой находится забурник. Земля, которая размягчена таким оборудованием, достаётся наверх благодаря промывке с использованием бурового раствора.

Этот раствор далее поступает в отстойник шлама. Так бурение скважины проводится с использованием обратной воды.

Подобный способ бурения осуществим благодаря использованию переносных бурильных установок. Чаще всего это вологодские, курганские, минские установки. Такой метод подходит для бурения скважин в сложных и труднодоступных местах. Он также подходит для бурения скважины на песок, глубина которой до пятидесяти метров. Бурение скважины осуществляется с использованием не просто воды, а особого бурового раствора, который содержит в себе бентиновую глину. Бентин при строительстве скважины позволяет укрепить стены скважины, а также не даёт им обрушиться. После этого, рабочее буровое оборудование достаётся из скважины и в отверстие помещаются пластиковые трубки и фильтры на дно. Вместе с тем, диаметр трубы должен составлять до 125 миллиметров, а диаметр скважины – до двухсот миллиметров. Оставшееся место между трубой и скважиной засыпается щебнем, фракции которого в среднем составляют от пяти до двадцати миллиметров. Усыпка гравием значительно улучшает работу скважины, её характеристику и эксплуатационные качества, срок использования.

Так можно создавать глубокие и большие скважины, глубиной до трёхсот метров. Однако если глубина скважин составляет более трёхсот метров, то она будет иметь телескопическую конструкцию.

Преимущества малогабаритных установок для бурения скважин

Небольшие по мощности буровые установки не подойдут для бурения артезианской скважины или для добычи нефти. Несмотря на это они активно используются для частных хозяйств.

Малогабаритные бурильные аппараты отличаются следующими преимуществами:

Схема малогабаритной буровой установки

• отсутствие сложностей при эксплуатации;
• не занимают много места, мобильные;
• во время применения оборудования отсутствует вред для окружающей территории, что актуально на участках с существующей застройкой и ландшафтным оформлением;
• существует возможность эксплуатации в ограниченном по площади пространстве – в гаражах, подвалах;
• оборудование легко в транспортировке на любые расстояния;
• малогабаритные устройства работают от обычной розетки в 220 В, или от мобильного источника питания;
• бурение при помощи таких аппаратов осуществляется быстро, без проведения подготовительных работ.

Особенности пневмоударного бурения

Бурение с пневмоударником относится к технологиям ударно-вращательного бурения и наиболее широко применяется в сфере инженерно-геологических изысканий, а также для бурения водозаборных скважин. С помощью бурения с пневматическим инструментом можно выполнять горные выработки вертикальных и направленных скважин в грунте до 10 категории буримости.

Главная отличительная особенность методики – для разрушения породы
используется одновременно ударное и вращательное действие, выполняемые
соответственно пневмоударником и вращателем буровой установки.

Рабочим органом станка является погружной пневмоударник. С помощью клапанного устройства сжатый воздух, поступающий по буровой штанге, приводит в поступательно-возвратное движение ударник, наносящий удары по хвостовику буровой коронки. Одновременно вместе со штангой вращается пневмоударник; вращатель расположен вне скважины. Буровые сколы удаляются из скважины сжатым воздухом.

Преимущества и недостатки бурения с
пневмоударником

Основные преимущества бурения с пневматическим молотком – высокая скорость
создания скважин, эффективная очистка от шлама, возможность работать на
скальных трещиноватых породах и отказаться от расходов на бентонит и доставку
воды для промывки.

Так же преимуществам мы отнесем:

• Цикл бурения в разы меньше по времени ранее рассмотренных. Технология бурения с пневмоударником дает возможность выполнять создание скважин значительно быстрее, чем при бурении с промывочной жидкостью. Основная причина – скорость движения воздушного потока значительно больше скорости перемещения промывочного раствора;
• Попутная очистка скважины в процессе бурения. Вынос шлама достигается движением мощного восходящего потока воздуха в зазоре между бурильной колонной и стеной скважины;
• Нет необходимости в использовании промывочного раствора, для изготовления которого необходимо приобретать бентонит и организовывать транспортировку воды к месту работ;
• Быстрая и удобная смена бурового инструмента.

К недостаткам бурения пневмоударным способом можно отнести, потребность в большом объеме  сжатого воздуха, возможен прихват буровой колонны при бурении водоносных горизонтов и пород повышенной трещиноватости. Следует обеспечить устойчивость стенок скважины.

Лопастные виды долот

В зависимости от типа своей конструкции, а также от оснащенности твердосплавными элементами, долота лопастного типа используют при бурении:

• мягких пород;
• пород средней твердости;
• мягких пород, в которых есть малоабразивные средние пропластки;
• при необходимости разбурить цементные пробки или металлические детали нижней части обсадных трубных колонн;
• при необходимости расширения скважинного ствола.

В настоящее время на практике применяются следующие виды лопастных долот:

• двухлопастные с проточной промывкой (диаметр варьируется от 76-ти до 165,1 миллиметра);
• трехлопастные с проточным или гидромониторным видом промывки (диаметры – от 120,6 до 469,9 миллиметров);
• трехлопастные долот с истирающе-режущим принципом действия с проточной промывкой или промывкой с помощью гидромонитора (диаметр – от 190,5 до 269,9 миллиметров);
• шестилопастные истирающе-режущие долота с двумя типами промывки (диаметр – от 76-ти до 269,9 миллиметров);
• пикообразные с проточной промывкой (диаметр – от 98,4 до 444,5 миллиметров).

В настоящее время промышленность производит такие типы долот лопастного вида (к пикообразным – не относится):

• долота для бурения мягких пород (литера М);
• для мягких пород со среднетвердыми пропластками (МС);
• для абразивных мягких абразивных пород со среднетвердыми пропластками (МСЗ);
• для среднетвердых пород (С);

Пикообразные лопастные долота бывают двух видов:

• применяемые для расширения скважинного ствола (литера Р);
• для разбуривания металлических элементов и цементных пробок в нижней части обсадной колонны (Ц).

Читать также:

Как рабтает аппарат для разгонки нефтепродуктов АРН-ЛАБ-03?

Технические и технологические факторы

Данные факторы обуславливают эффективность бурения морских скважин.

Техническая составляющая определяется применением разных типов морских буровых оснований, которые делятся на два вида: ползающие и опорные на дно.

Применяются различные способы стабилизации морских буровых оснований. Они бывают статическими и динамическими. Используются также разные типы буровых станков, инструменты и схемы компоновки оборудования: специальное морское, наземное и комбинированное оборудование.

Технологические факторы состоят из назначения скважины, способов и видов её бурения.

Скважины делятся на инженерно-геологические, эксплуатационные, разведочные, структурно-картировочные. Выполняют их гидромеханическим, вращательным, комбинированным способом. При этом может производиться поинтервальное апробирование, вынос породы потоком воды либо ведётся сплошной забой.

https://youtube.com/watch?v=mCYoNrdQyHc

Технология бурения скважин