Инструмент для бурения скважин

Чтобы обеспечить надлежащий уровень комфорта на даче, необходимо побеспокоиться о наличии системы водоснабжения, будь то скважина или колодец. Необходимо подготовить соответствующее оборудование. Рассмотрим, какие существуют виды буров для скважин и как их правильно соорудить своими руками.

Конструкция ручного бура на воду

Нужно учитывать характер грунта в вашей местности. Самая простая конструкция – шнековая. Она состоит из спирали, которая является буровым элементом, и ручки.

Конструкция должна иметь:

• Режущий элемент.
• Штангу.
• Ручку.

В зависимости от конструкции его комплектация может незначительно отличаться.

Разъемная буровая труба

Это конструкция, которая по мере заглубления бура может удлиняться. Состоит из отдельных разъемных секций. Одна часть может иметь длину до одного метра. Количество секций должно равняться предполагаемой глубине будущей скважине на воду. Этот элемент соединяется несколькими способами:

1. Резьбовое соединение муфтой. Следует на каждой трубе нарезать наружную резьбу. Важно подобрать муфту необходимой длины и не допустить самостоятельного ее прокручивания. Для этого применяется шплинтовый фиксатор.
2. Соединение гайкой и болтом. К штанге приваривается гайка/болт. Способ простой, но не надежный. Тонкостенная труба может не выдержать нагрузку и в месте возле сварки попросту лопнет.
3. Крепление муфты. Она приваривается к трубе соответствующего диаметра. Фиксация должна полностью исключить вероятность проворачивания.

Сперва используется одна секция. По мере ее погружения в почву добавляется следующий элемент при помощи специального соединения. И по такой схеме продолжается бурение.

Виды буров для грунта

Три наиболее распространенные:

1. Спиральный.
2. Ложковый.
3. Ударный.

Каждый из них имеет свои особенности. Сперва рассмотрим их, а потом узнаем технологию изготовления.

Спиральный

Самодельное спиральное изделие преимущественно используется в плотном сыпучем суглинке. В его состав также может входить мелкий гравий. Принцип бурения сводится к вращательным движениям. В нижней части бурильного инструмента располагается нож.

По мере прокручивания штанги ножи на спиралях врезаются в почву. После этого конструкция поднимается и освобождается от грунта. По мере заглубления штангу можно наращивать.

В изготовлении можно использовать половинки дисков, которые привариваются друг против друга. Имеющиеся режущие лезвия должны иметь хорошую заточку и закалку. При вращении вручную перпендикулярно штанге приваривается ручка из трубы.

Преимущества:

• Можно осуществлять самостоятельно при изготовлении небольших скважин на несколько метров.
• Возможность пробурить шахту за несколько часов. При условии, что земляной слой мягкий.
• Если его снабдить электрическим двигателем, процесс бурения будет напоминать сверление.

Недостатки:

• Неэффективен при попадании на валуны или твердую породу.

Ложковый

Используется в условиях влажной глинистой малосыпучей породы. Изготавливается он из стального цилиндра, можно использовать листы стали. В нижней части имеется специальный отсек, имеющий спиралевидную или продольную форму. Основным рабочим элементом является ложка. В процессе вращения режущая и вертикальная кромка забирают грунт. Таким образом, земля заполняет все внутреннее пространство цилиндра.

Преимущества:

• Вполне реально изготовить своими руками.
• В отличие от спирального, ложковый гораздо быстрее пробурит отверстие в грунте.
• Возможно автоматизировать процесс при поднятии конструкции из почвы.

Недостатки:

• Нужен помощник.
• Серьезные трудозатраты.

Ударный

Он подходит для разных видов почв:

• Мягкой.
• Вязкой.
• Твердой.
• С валунами.

В зависимости от типа грунта используется разный ударный инструмент. При бурении в мягкой почве – клинообразное долото, в вязкой – двутавровое, в твердой – крестовое и прочее. Принцип работы сводится к тому же, что и при канатном бурении. Разница только в том, что сама конструкция располагается в земле и ее масса колеблется от 0,5 до 2,5 тонн. Удары осуществляются специальным блоком. После прохода в полметра долото изымается из почвы и очищается от грунта.

Преимущества:

• Используется для земли разного состава.
• Можно пробурить абиссинский источник за короткий промежуток времени.

Недостатки:

• Процесс бурения скважины трудоемкий и требует дополнительной оснастки.
• Необходима бурильная система (тренога).
• Без помощи никак не обойтись.

Инструменты и материалы

В зависимости от типа изготовления самодельной бурильной конструкции может понадобиться следующее:

• Стальной прут.
• Металлическая труба. Диаметр выбирается индивидуально.
• Муфта, чтобы соединить штангу.
• Дисковая пила для изготовления резцов.
• Стальная толстую полоса, чтобы сформировать винт.
• Тросик.
• Металлический лист и прочее.

Инструментарий:

• Болгарка.
• Сварочный аппарат.
• Тиски.
• Молоток.
• Перфоратор.
• Дрель.
• Защитная маска.
• Круг по металлу и прочее.

Как сделать своими руками

Предлагаем вам несколько инструкций по изготовлению:

1. Спиральный.
2. Ложковый.
3. Ударный.

Спиральный

Необходимо взять толстую трубу. В нижней ее части будет находиться режущий элемент. Его делают из твердого сплава. Также потребуется металлическая полоса, чтобы приварить ее вдоль всей конструкции. Она должна иметь спиральную форму, благодаря чему почва будет выталкиваться наружу. Подготовьте:

• Трубу заданной длины с толстой стенкой.
• Металлический диск, подойдет от столярной пилы. Хорошо, если его размер сразу будет соответствовать диаметру будущей скважины на воду.

Процесс сборки выглядит так:

• Нижнюю часть трубы необходимо заострить.
• Прикладываете к ней заостренный наконечник и привариваете его.
• Берете диск от пилы и разрезаете его пополам.
• Обе половины привариваете к штанге под углом. От ее конца они должны находиться на расстоянии около 12,5 см.
• Сверху приваривается муфта и соединяется со следующей штангой.

Ложковый

Следует подготовить:

• Трубу с толстыми стенками.
• Сварочный аппарат.

При изготовлении вам никак не обойтись без схемы или чертежа. Согласно ему в трубе делается соответствующий прорез. Далее необходимо сделать сечение, например мощным молотком или кувалдой. Низ трубы хорошо заточить, вместе с боковыми кромками. По продольной оси снизу приваривается сверло диаметром до 36 мм. Сверху крепится штанга.

Совет! Перед началом изготовления самоделки предварительно рекомендуется закалить режущую кромку.

Ударный

Сперва следует изучить проект на фото в этой статье и как выполняется установка треноги. Высота конструкции до трех метров. Сверху обязательно крепится канатный блок. Учитывая, что вес бура серьезный, сооружается лебедка. Она крепится к треноге.

В скважинном буре используется толстостенная труба, солидного веса, чтобы она могла пробить и скалу. Конец обязательно заостряется. Сверху нужно отверстие для крепления каната.

Важно! Нижнюю часть лучше закалить. Это существенно, так как она подвергается серьезным нагрузкам. Помимо закалки, выполняется заточка для формирования зубцов.

Еще изготавливается радиальное отверстие сверху трубы. Это позволит без особых затруднений изымать грунт.

Советы и подсказки

Перед тем как начинать делать ручной бур для скважины, необходимо задать себе следующие вопросы:

1. Насколько глубокая она будет?
2. Какой характер грунта: известняк, глина, щебень, скала или прочее?
3. Необходим ли механический агрегат или будет использоваться простой ручной?
4. Присутствуют ли в почве корни?

От этих факторов и будет зависеть, какую домашнюю бурильную систему изготовите. Если времени нет мастерить самостоятельно, можно приобрести небольшой садовый шнековый агрегат.

Если принято решение бурить, для облегчения рытья специалисты советуют использовать желонку. С ее помощью поднимать грунт на поверхность будет гораздо проще. Чтобы увеличить объем поднимаемой почвы, на возвышенности из бревна/ бочки сооружается рычаг. Процесс бурения значительно упрощается и ускоряется в несколько раз.

Совет! Самодельный бур будет полезен в хозяйстве постоянно. Им можно изготавливать небольшие лунки, например под фундамент забора, установки лавочки, стола на улице и прочее. Поэтому его можно назвать универсальным.

Как изготовить самодельный бур для земли с двигателем

Если вас интересует бормашина, которая осуществляет работу в автоматическом режиме с минимальными усилиями человека, то существует несколько идей, например из бензопилы. В этом случае следует сделать все правильно, чтобы не повредить себя.

Прежде всего делается расчет мощности двигателя. Мотор на бензопиле имеет большое количество оборотов. Если бур будет вращаться с такой скоростью, то управлять такой машиной крайне сложно. Более того, оказывается серьезная нагрузка на мотор.

Совет! Оптимальным будет выбор в пользу бензопилы «Урал» и «Дружба». Их моторы имеют низкие обороты, но они достаточно мощные.

Узнать обо всех подробностях этой разработки, вы можете, посмотрев подготовленное видео. Здесь рассказывается во всех подробностях о том, как сделать мотобур на основе бензопилы:

Плюс ко всему есть умельцы, которые используют мотор перфоратора при бурении небольших скважин. В этом случае важно сделать правильную насадку и рассчитать размер буровой установки. Вот здесь также можете посмотреть подробности этого чудотворения:

Стоит ли самому делать конструкцию или обратиться в фирму

Безусловно, применение самодельных изобретений имеет положительные стороны. Например, можно значительно сэкономить средства при изготовлении собственного источника. Также существует множество простых чертежей и схем, как сделать бурильный инструмент. Однако у всего этого есть очевидный минус – невозможно вырыть источник на большую глубину.

Поэтому если вода на участке залегает глубоко, то лучше обратиться в специализированную фирму. Возможно, она будет использовать гидравлические установки. В этом случае следует будет продумать все до мелочей:

• Найти точное место с водой.
• Сразу определить место для отработки.
• Обговорить стоимость работ.
• Установить сроки работы и прочее.

В любом из вариантов наш материал должен вам помочь в этом нелегком деле.

Источник: WodaKachka.com

Предназначение, нюансы устройства

В сравнении с колодцем скважина имеет меньшие габариты, позволяя сохранить рабочее пространства участка. Устье источника герметизируется гораздо проще, внутрь не попадают осадки и грязь. Не нужно вынимать большое количество грунта, вывозить его со стройплощадки.

Сооружается скважина своими руками без оборудования несколькими способами:

Самым экономичным методом является абиссинский колодец, из которого грунт не извлекается вовсе. Почва уплотняется при забивании наращиваемых труб, колонна становится эксплуатационной, по ней вода поступает в напорную линию.

Способы изготовления, материалы, инструменты

Чтобы сделать скважину своими руками без оборудования по указанным технологиям, потребуются различные инструменты, материалы. Ниже будет рассмотрен бюджет, плюсы, минусы конструкций источников водозабора.

Ручной шнековый бур

При выборе классического бурения потребуется приобрести ручной инструмент со шнеком или съемными ножами. Технология состоит из операций:

Преимущества метода:

При выборе бура со сменными лопастями резко повышаются трудозатраты. После нескольких оборотов инструмент нужно поднимать, чтобы стряхнуть породу. В любом случае домашний мастер может обойтись без помощников. Недостатками технологии являются:

Диаметр оснастки ручных буров ограничен 40 см, при желании можно найти 50 см шнеки, которые выпускают 3 – 4 производителя РФ. Это резко ограничивает диаметр обсадной колонны, позволяя опускать в нее маломощные погружные насосы.

Абиссинская скважина-игла

Существует методика строительства источника водозабора без выемки грунта. Отверстие в земле изготавливается за счет уплотнения прилежащих пород при забивании трубы небольшого диаметра. То есть, рабочий инструмент после достижения водоносного горизонта просто становится обсадной колонной.

Поэтому все необходимое оборудование монтируется на трубу перед забивкой:

Изготавливается скважина игла своими руками без оборудования, но необходим специальный инструмент – бабка. Для абиссинского колодца не нужна тренога, буровой шнек, промывочный насос. Однако ударное заглубление кувалдой расплющивает верхнюю часть трубы, поэтому применяется другая схема:

После чего, один два рабочих одновременно поднимают бабку вверх к талевому блоку, отпускают троса. Бабка ударяет по площадке, труба забивается в грунт, операция повторяется до тех пор, пока площадка не окажется у грунта. Затем труба наращивается, подбабок и талевый блок поднимаются выше.

Несмотря на низкий бюджет строительства (5 – 7 тысяч рублей), технология имеет некоторые минусы:

Желонковое бурение

Кроме перечисленных методов может изготавливаться скважина своими руками без оборудования методом желонки, который так же называется ударно-канатным бурением.

Для этого используется последовательность операций:

Желонка изготавливается из трубы, нижний край которой заострен (фаска) или имеет зубья для разрушения пласта. Внутри на шарнире установлена круглая заглушка в размер внутреннего диаметра трубы. При ударе о землю заглушка открывается на шарнире, при извлечении закрывается под весом набравшейся внутрь почвы.

На плотных грунтах после удара труба дополнительно вращается приваренными либо пропущенными в отверстия рычагами. Это позволяет повысить производительность, снизить трудозатраты.

Недостаток методики – необходимость покупки толстостенной трубы длиной 1 – 1,5 м. Поскольку от тяжести инструмента зависит эффективность бурения.

Гидробурение

Грунт можно, не только уплотнить «иглой» при вбивании колонны, удалять из скважины желонкой, шнеком бура, но и разрушать напорной струей. Однако в технологии гидробурения так же используется желонка для формирования круглого отверстия. Поэтому методика состоит из этапов:

Затем в приямок устанавливается желонка, внутрь нее подается вода из резервуара под давлением. Жидкость размывает породу, буровой раствор отводится грязевым насосом в емкость или стекает в котлован по выкопанной траншее для отстаивания, повторного забора, повторения цикла.

Желонка необходима при прохождении твердых пород, с которыми вода не может справиться самостоятельно. После отключения насоса на глинах желонку вращают рычагами, на крупнообломочных, гравелистых грунтах сбрасывают в скважину при помощи талевой системы.

Выводы

Таким образом, владелец загородного участка может выбрать оптимальный вариант для изготовления источника водозабора без дорогостоящего оборудования. Максимальный дебит будет у скважин, созданных методом желонки, ручного бурения, разрушения породы гидравлическим способом. Абиссинский колодец проще в строительстве, однако дебит будет меньше.

Источник: HomeMyHome.ru

Инструменты для ручного бурения

Прежде, чем приобретать или изготавливать инструменты, необходимо ознакомиться с их назначением, а значит, с технологией ручного бурения.
Итак, начнём по порядку:

• Диаметр скважины-иглы, которую можно бурить как с помощью мини-установки, так и вручную, не превышает 6-7 мм. Глубина трубчатых колодцев обычно не превышает девяти метров, что связано с невозможностью установки в них погружных насосов.
  Можно вручную пробурить и полноценную скважину, диаметром 198 мм, но не глубже двадцати метров. Для более глубоких проходок требуется буровая установка с мощным оборудованием.
• Чтобы приступить к бурению отверстия нужного диаметра, следует предварительно вырыть небольшой квадратный шурф (1,5*1,5м), либо сделать цилиндрическое отверстие большего диаметра, чем скважина. Для этой цели можно использовать и обычный садовый бур.
• Грунт на поверхности земли наиболее рыхлый, поэтому, стенки шурфа лучше сразу обшить доской, чтобы не осыпались, либо сразу забетонировать. Впоследствии, он может быть использован в качестве приямка, для установки подающего воду оборудования. Обсадить стенки круглого отверстия можно куском трубы длиной в 1м.

• Суть ручного бурения заключается во вращении наращиваемой штанги, которое могут произвести два человека, либо механическая установка, представляющая собой металлическую треногу с лебёдкой. По мере погружения, штанги фиксируются между собой резьбовым соединением и хомутами.
  При ручном бурении, один человек поворачивает штангу, а другой – ударяет по ней долотом, чтобы пробить породу.
• Для каждого вида грунта используют свой вид инструмента. Глинистую почву или суглинки, особенно, если в них содержится некоторое количество мелкой гальки, легче пройти с помощью спирального бура.
  Иначе его называют змеевик. Он состоит из головки, соединяющейся со штангой, и спирального витка с лезвием, которое, собственно, и разрезает грунт. Порода заполняет полости винта и поднимается на поверхность.

• Для сыпучих грунтов (супеси, влажный песок), идеально подходит инструмент, который называется буровая ложка. Он представляет собой металлический цилиндр, в корпусе которого имеется продольная прорезь.
  Один край прорези заточен как лезвие, а второй — загнут вовнутрь. Размер прорези на инструменте имеет значение, и подбирается в зависимости от качества грунта: для песка нужна узкая прорезь, а для плотного грунта – широкая.
• Нижняя часть корпуса буровой ложки имеет заострённый наконечник, в верхней части расположена головка с резьбой. Такой инструмент может иметь разный диаметр, и его подбирают так, чтобы он был на 1 см меньше размера обсадной трубы.
  При осуществлении проходки с помощью бур-ложки, сухой грунт смачивается водой. Данный инструмент идеально подходит для прохождения плывуна.

• Осуществить проходку в плотных сухих глинистых грунтах, известняках и песчаниках, поможет только долото. По назначению, этот инструмент классифицируется так: для сплошного бурения, для колонкового бурения и специальные долота.
  Два первых вида используются для углубления проходки: выпускаются варианты различного типа, что позволяет подобрать для конкретных условий работы нужный инструмент.
• Долота могут быть предназначены для разбуривания мягкой породы, иметь дробяще-скалывающее, или режуще-скалывающее действие. При бурении глубоких скважин, используют, например, лопастные (шарошечные) долота, торцовая часть которых армирована твердосплавными штырями или алмазными зёрнами.
  Их истирающе-режущий принцип действия позволяет пройти твёрдые абразивные породы и даже скальные грунты. Для ручного бурения применяют зубильное или пирамидальное долото, которое вы видите на фото сверху.

• Ещё один, необходимый для работы инструмент – это желонка(см.Желонка для скважины — ее устройство и применение). Она представляет собой цилиндрический удлинённый корпус с режущим башмаком и обратным клапаном.
  Используется для бурения рыхлых пород, а также для очистки готовых скважин от ила и песка. Желонка может быть изготовлена самостоятельно, из куска стальной трубы, а инструкция на эту тему в интернете всегда найдётся.
• Разработка связанного глинистого грунта производится с помощью забивного стакана, который, так же, как и желонка, делается из стальной трубы. Он имеет заострённый конец, и используется при бурении ударно-канатным способом.
  При сбрасывании стакана в забой с высоты, острые края отрывают грунт, который заполняет полость инструмента. Затем он вытягивается наверх и освобождается.
• Для обустройства мини-скважины проще всего приобрести комплект, включающий в себя все необходимые для работы инструменты и материалы. В такой комплект обычно входит шнек на штанге, несколько наращиваемых штанг и обсадных труб ПВХ, рукоятка для вращения штанги, соединительные муфты, обратный клапан, фильтр.

• Комплект обычно рассчитан на скважину определённого диаметра и глубины, отчего зависит его цена. Во многих наборах есть даже обмотка и силикон, которые понадобятся для герметизации резьбовых соединений.
  Стоимость такого комплекта не так уж велика, и составляет не более 10000 рублей. Подобрать всё необходимое вы можете и по отдельности, и трубы можете взять не ПВХ, а стальные оцинкованные. Тогда набор для обустройства абиссинского колодца обойдётся несколько дороже.
• Мини-скважина, по сути, не бурится, а забивается, и для этого используют два инструмента: баба или ударная штанга. Баба – это тяжёлый пустотелый цилиндр с приваренными к нему ручками, диаметр которого немного больше обсадной трубы.
  Корпус бабы насаживается на колонну труб и фиксируется с помощью муфты и крупной шайбы, которая называется подбабок.

При использовании этого способа обсадки, трубы следует опускать в заранее пробуренное отверстие. В противном случае, усилие, с которым баба воздействует на колонну, может сорвать резьбовые соединения.
Вторая технология предусматривает забивку штангой, которая наносит удары не по колонне труб, а по наконечнику иглы.

Виды профессиональных буровых инструментов

Правильный подбор инструмента для бурения, является фактором, определяющим сроки выполнения данных работ. А это, в свою очередь, непосредственно влияет на их себестоимость.
Ассортимент профессионального инструмента невероятно разнообразен:

• Взять хотя бы буровую головку. По сути, это долота, но их отличие состоит в имеющихся отверстиях (дюзах), которые служат для подачи буровой жидкости, необходимой для размывания породы и выноса её на поверхность.

• Бурильные головки бывают шарошечными, алмазными и твердосплавными, и разнообразие их конструкций просто поражает. У каждого вида есть своя классификация, определяющая их применение на тех или иных буровых установках. Тип инструмента указывает так же, для отбора керна какой твёрдости он предназначен.
• Существует более 30 видов шарошечных бурголовок, которые отличаются так же размером соединительных резьб, размером и количеством дюз, другими техническими характеристиками. На алмазных и твердосплавных долотах и коронках мы останавливаться не будем, так как их, в основном, применяют при разработке газовых и нефтяных скважин.

• В разработке глубоких скважин тоже используют желонки и забивные стаканы. Но на разной глубине, приходится проходить сквозь пласты различных пород, имеющих неоднородную структуру.
  Для проходки грунтов высокой категории твёрдости применяют, например, пневматические погружные ударники, буровые шнеки, ударные патроны и штанги.
• Одним из сменных видов рабочего оборудования для бурильной машины, является телескопический шнековый бур. Принцип его работы таков: вращаясь, он передаёт крутящий момент разрушаемой породе, и, углубляясь в её толщу, извлекает её на поверхность.
  Телескопическим это бур называется потому, что он раздвигается, фиксируясь стопорами, и увеличивает тем самым глубину проникновения.

• При разработке скважин с кольцевым забоем, используют такой инструмент, как колонковая труба. Она выполняет важную функцию – это роль направляющей для точного бурения.
  Данный инструмент представляет собой стальную трубу. На одном конце есть правая резьба, с помощью которой она фиксируется на бурильной установке. На другом торце устанавливают расширитель или коронку.
• В процессе разработки грунта, керн попадает в полость трубы, накапливается там, после чего инструмент извлекается на поверхность и освобождается. Поясним, что такое керн.
  Это достаточно прочный, можно даже сказать, монолитный, столбик породы. Он попадает в полость колонковой трубы практически не повреждённым, а разрушенная порода (шлам), выносится на поверхность либо сжатым воздухом, нагнетаемым компрессором, либо промывочным раствором.

• Данный инструмент просто незаменим при бурении разведочных скважин. Вынутый керн раскладывают в ящики, нумеруют, производят детальное описание.
  Это позволяет получить точную информацию о расположении и структуре пород, подобрать правильный инструмент для дальнейшей разработки, составить смету. Такие данные просто необходимы для глубоких проходок.
  Кстати, эксплуатационная скважина обычно бурится прямо внутри скважины разведочной, что даёт возможность снизить себестоимость подземного водозабора.
• Для извлечения керна используется специальное устройство, установленное между нижним торцом и буровой коронкой. Что-то похожее на обратный клапан. Устройство имеет лепестки, которые в момент подъёма колонковой трубы смыкаются под тяжестью керна, не давая ему выпасть.

Существует немало вспомогательных инструментов, столь необходимых не только в производстве буровых работ, но и для устранения различных аварийных ситуаций. Наша таблица ознакомит вас с некоторыми из них.

Если учесть, что затрубное пространство скважины обязательно цементируется, то для этого тоже существует определённый набор оборудования и профессионального инструмента. В глубоких скважинах применяется обратный способ тампонажа, при котором заполнение пазух раствором происходит снизу вверх.
Для этого используют специальные цементировочные агрегаты, которые подают раствор по трубопроводу, оснащённому на конце цементировочной головкой, которую вы видите на фото сверху. Тампонирование скважины является завершающим этапом её строительства.

Источник: moikolodets.ru

Каким бывает буровой инструмент?

Скважина представляет собой отверстие в земной коре, для выполнения которого требуется специальный буровой инструмент. Литосфера является совокупностью последовательно расположенных слоев грунта, каждый из которых характеризуется индивидуальными свойствами:

• плотностью;
• наличием твердых включений;
• размером фракций.

Чтобы пройти каждый слой с наименьшими трудозатратами требуется оборудование для бурения скважин, конструкция которого в наибольшей степени учитывает свойства породы.

Комплект для оборудования скважины в любом грунте включает в себя следующее:

а) Ложка буровая – полый толстостенный буровой инструмент в виде полуцилиндра, свернутого из стального листа, забор породы внутрь которого может производится, либо:

• за счет профиля стенок у основания, вогнутых внутрь на разной высоте и имеющих зазор для удержания фракции определенного размера и плотности внутри. Величина зазора зависит от плотности и рассыпчатости выбираемого грунта.
• при помощи бурава, имеющего вид змеевика и перемещающего грунт внутрь инструмента посредством его поступательного перемещения по винтовому профилю.

б) Спиральный бур для скважин – имеет вид сверла или представляет собой полосу металла различной ширины, наваренную по спирали на центральный стрежень, в качестве которого может выступать сплошной или полый толстостенный металлический цилиндр. В качестве спирального бура могут быть использованы шнеки сельскохозяйственных машин или иного происхождения.

в) Долото буровое – имеет различную форму лезвия и в зависимости от нее подразделяется на:

• зубильное (плоское);
• двутаврое или Z-образное;
• крестовое;
• скругляющее – с выпуклым или вогнутым профилем резца;
• эксцентриковое;
• пирамидальное.

Материал таких ударных насадок закаливается на высоту до 25 мм, а лезвие имеет угол 30-70⁰ или 110-130⁰, для мягких и твердых пород соответственно.

1. Желонка – цилиндрический буровой инструмент, к верхней части которого закреплена вилка с конической резьбой для крепления штанги, а к нижней – башмак с режущей кромкой. Наружный диаметр башмака превышает размер корпуса на 4 – 6 мм и имеет пластинчатый или шаровой клапан, отрывающийся под давлением рыхлой породы, которая попадает внутрь замкнутой полости и остается внутри, ввиду того что клапан закрывается, когда штанга поднимается наверх.
2. Буровая коронка – представляет собой толстостенный полый цилиндр, диаметр которого соответствует поперечному размеру выработки, а нижняя кромка стенки имеет зубчатый профиль, врезающийся в грунт. В результате вращения и одновременного заглубления порода оказывается внутри, извлекается при подъеме и выбивается при помощи удара кувалды.
3. Штанги – передают вращательно-поступательное движение рабочей головке по всей глубине скважины и изготавливаются преимущественно из газовых труб, внутренний диаметр которых составляет 33, 42 и 48 мм, где большее значение выбирается при глубине выработки до 25 метров. Выбор газовых труб обусловлен их большей, по сравнению с водопроводными коммуникациями, толщиной стенки.
4. Обсадные трубы – могут быть стальными, полимерными или двухслойными и необходимы для того, чтобы стенки скважины при бурении и операциях спуска/подъема оснащенной штанги, не осыпались. Монтаж усиления боковых поверхностей производится параллельно с бурением, за счет эксцентричной формы буровой головки, в результате чего диаметр выработки превышает её поперечный размер и не препятствует грузоподъемным работам.

Какой буровой инструмент для чего нужен?

Эффективное бурение скважины на воду и минимальное время производства работ, могут быть достигнуты только при условии правильного выбора оборудования в зависимости от свойств слоя грунта и этапа бурения. Каждый из элементов оборудования, рассмотренных выше имеет свое предпочтительное применение, которое заключается в следующем:

1. Разработка песчаного, глинистого или смешанного грунта лучше всего выполняется при помощи буровой ложки.
2. Глинистый, суглинистый или смешанный слой, содержащий незначительные включения гальки или мелкого гравия, успешно разрабатывается спиральным буром или шнеком. При разработке необходимо приподнимать конструкцию через каждые 1,5 – 2 оборота, чтобы оторвать очередную порцию грунта от массива, в противном случае вес может быть слишком велик, и штанги порвутся.
3. Если при бурении на пути попался твердый слой или отложения в виде валунов и гальки, чтобы пройти его потребуется использовать долото. Индивидуальные условия применения различных модификаций можно сформулировать в следующем виде:

• если порода не очень твердая навешивается зубильное долото;
• когда плоский профиль недостаточен для разработки слоя, следует применить долото с Z-образным или двутавровым режущим профилем;
• при встрече твердых пород, имеющих трещины следует использовать крестовое долото, скрещивающаяся форма лезвий которого не допустит заклинивания инструмента;
• альтернативным вариантом при разработке трещиноватых твердых пород является скругливающее долото;
• если на пути попался крупный валун или галка, которые необходимо подвинуть, применяется ударное воздействие при помощи пирамидального долото.

1. Порода, скопившаяся в проходке в результате ударных воздействий, должна быть удалена специальной головкой, так как конструкция долото не позволяет выполнить подъем грунта на поверхность. Таким приспособлением является желонка, которая помимо прочего позволяет удалить из скважины песок, ил, гравий, галечник и породы, содержащие в своем составе воду.
2. Коронка является альтернативой использования бурового инструмента со спиральной рабочей поверхностью и используется при разработке скважины на воду в нетвердых грунтах, без существенных каменистых включений.

Вспомогательное оборудование

Для того, чтобы вращающий момент был передан бурильной головке, элементы штанги должны быть надежно соединены между собой, но при этом допускать разборку цельной конструкции на «столбы» или «свечи», состоящие из двух или трех плетей. Практика бурения скважин на воду или для других целей, знает несколько способ соединения труб между собой, а именно:

• на фланцах;
• штифтами при помощи соединительных втулок;
• при помощи патрубков из труб меньшего диаметра;
• при помощи сварки;
• посредством специальных бочкообразных резьбовых муфт.

Наиболее надежным является последний способ, заключающийся в соединении резьбовых концов газовых труб посредством муфт, имеющих следующие конструктивные особенности:

1. Длина детали превышает стандартную и составляет от 3-х наружных диаметров звена штанги.
2. Толщина стенки муфты больше общепринятой при соединении труб, транспортирующих воду или газ, и должна быть в самом тонком сечении не меньше толщины трубы.
3. Во внутреннем сечении выполняются концевые цилиндрические проточки, длина которых составляет 5 – 6 мм, а диаметр соответствует внешнему размеру звена штанги. Не нарезанные участки плетей входят в проточки и фиксируются там.

Рассмотренная конструкция муфт позволяет надежно соединять звенья между собой и компенсировать изгибающие нагрузки, которые характерны для концевых сечений, утонченных при нарезке резьбы.

Источник: vodosistema.ru

1 Что такое технологический буровой инструмент?

В категорию технологического инструмента относят устройства, которые применяются непосредственно для выполнения бурения. Это основной из инструментов для бурения скважин, который из всего разнообразия механизмов для бурения отличается наибольшей сложностью конструкций, и, соответственно, наивысшей стоимостью.

Разновидности технологического инструмента разберем ниже.

Буровые штанги. Штанги – одна из основных частей любой буровой установки, которая соединяет породоразрушающую конструкцию с приводом, и приводит её в движение.

Из всех элементов буровой машины именно штанги несут основную механическую нагрузку, так как на них приходится практически всё сопротивление грунта крутящему моменту двигателя. По этой причине к буровым штангам выдвигаются повышенные требования по надежности и износоустойчивости.

В зависимости от технологии производства, выделяют три вида штанг:

• Цельнокованые;
• Сделанные по методу сварки трением;
• Сварка трением с предварительной ковкой.

Наибольшим ресурсом работы обладают цельнокованые конструкции. Для того чтобы придать сварным штангам необходимую жесткость, в процессе их производства выполняется азотирование металла, который, после закалки, получает высокие показатели износоустойчивости.

В процессе заглубления в грунт требуется постоянное увеличение буровой колонны. Это осуществляется посредством навинчивания штанг друг на друга – все они оборудованы резьбовыми соединениями, в основном клиновидными.

Существуют круглые и шестигранные штанги. Шестигранные конструкции обладают дополнительными ребрами жесткости, что делает их оптимальным вариантом для бурения в сложных грунтах и в горных породах.

Породоразрушающие устройства. Инструменты из этой категории предназначаются для разрушения  грунта при бурении. Правильный выбор такого механизма является ключевым фактором эффективности всего процесса, так как для каждого типа почвы необходимо применения определенного вида бура.

В эту категорию входят: буровые головки, пики, долота, шнеки. Которые, согласно способу воздействия на почву, классифицируются на конструкции режущего, истирающего и дробящего действия.

Для работы с мягкими грунтами используются режущие наконечники, для твердых пород – наконечники дробящего действия, для проблемных скалистых пород – истирающие конструкции (сюда относятся наконечники для алмазного бурения).

Несмотря на высокое качество применяемых в изготовлении материалов, любой породоразрушающий инструмент, из-за жестких условий работы, со временем теряет свои эксплуатационные характеристики и изнашивается. Расход бурового инструмента обуславливается особенностями обрабатываемой породы.

Наибольшим КПД среди всех существующих разновидностей породоразрушающего инструмента обладают наконечники для алмазного бурения.  Такие наконечники получили своё названия из-за нанесенного на них алмазного порошка (используются, разумеется, технические алмазы, которые ученые воспроизводят своими руками).

К неоспоримым преимуществам алмазного инструмента относится возможность эффективно бурить практические любые твердые породы (от бетона до мрамора и кварца), к недостаткам – цену. Стоимость алмазного инструмента значительно превышает стоимость обычных буровых конструкций.

А учитывая, что такие наконечники изнашиваются в процессе работы, и их необходимо регулярно менять, технология алмазного бурения, на сегодняшний день, является очень дорогостоящей.

Оптимальным вариантом для бурения скважин в мягких породах являются шнеки. Это винтовые конструкции с расположенными по всей длине витками определенного диаметра, по которым грунт выходит на поверхность скважины.

На нижней части шнека установлены специальные зубья, которые выполняют функцию забурного элемента – преодолевают сопротивление грунта и направляют движение всей буровой колонны. Расход бурового инструмента определяется по степени изношенности забурного элемента — он является ключевым фактором, от которого зависит срок использования шнека.

Желонки. Желонка представляет собою трубообразную емкость цилиндрической формы, которая применяется в процессе бурения для удаления разрушенной породы и жидкости из скважины на поверхность. Также с помощью желонки в скважину может доставляться раствор.

Выделяют следующие виды желонки:

1. Обычная – труба, на нижней части которой оборудован тарельчатый клапан, через который осуществляется забор грунта, либо воды. Сверху трубы делается зацеп для соединения с тросом. Такую конструкцию можно без проблем сделать своими руками.
2. Поршневая желонка – жидкость закачивается в желонку с помощью поршня, установленного в середину трубы.
3. Пневматическая желонка – заполнение такой желонки выполняется под воздействием давления, перепады которого создаются специальным нагнетателем.

Читайте также: особенности обустройства и эксплуатации скважины иглы.

к меню ↑

2 Вспомогательный инструмент

Вспомогательный буровой инструмент выполняет обслуживающую функцию в процессе эксплуатации технических инструментов. С его помощью укрепляются стенки скважины, и осуществляются операции спуска и подъема механизмов.

Обсадные трубы. Такие трубы используются для создания обсадной колонны, посредством которой выполняется укрепление скважины, и изоляция её рабочей среды от грунта. В промышленных скважинах, главным критерием, которому должны соответствовать обсадные трубы, является устойчивость к внешнему механическому воздействию и стойкость к коррозии – так как опущенная в скважину труба подвергается всестороннему давлению грунта.

В скважинах на воду важным фактором также является экологичность материала – он не должен загрязнять питьевую жидкость. Основным материалом при изготовлении обсадных труб является низколегированная сталь с высоким содержанием углеродов. Для обустройства бытовых скважин на воду также могут использоваться трубы из полимерных материалов.

Для соединения обсадных труб в одну колонну используются резьбовые соединения. Толщина стенок таких труб, в зависимости от диаметра, может колебаться от 5 до 16 мм. Обсадную трубу для домашней скважины  можно изготовить своими руками на основе обычной стальной трубы.

Вспомогательные фиксирующие инструменты. Сюда относятся все устройства, которые выполняются функцию крепления, удержания в подвешенном состоянии, либо подъема-опускания основного инструмента. Это – подкладные вилки, хомуты, трубодержатели, вертлюги, элеваторы, шарнирные ключи, и другой мелкогабаритный инструмент для использования своими руками  и автоматизированного применения.
к меню ↑

2.1 Что такое специальный буровой инструмент?

В специальную категорию входят средства для торпедирования, тампонирования и искривления скважин – достаточно редких операций, встречающихся, в основном, в промышленном бурении газовых и нефтяных скважин.

Торпедирование применяется для увеличения продуктивности скважин, так как внутренние взрывы приводят к более интенсивному притоку газа и нефти.  Оно выполняется с помощью герметичных, либо негерметичных торпед, внутри которых расположено взрывчатое вещество.

Тампонирование скважины необходимо в случае бурения в сильно поглощающих воду грунтах, что делает невозможным нормальную промывку скважины. Для этого используются специальные быстросхватывающиеся растворы, которые подаются внутрь скважины через буровую колонну.
к меню ↑

2.2 Аварийный инструмент для бурения

В группу аварийного инструмента входят все механизмы, которые используются для предотвращения возможной аварии, либо для ликвидации её последствий. В бурении аварийный инструмент ещё называют ловильным, так как в большинстве  случаев, ликвидация чрезвычайного происшествия в бурении сводится к извлечению вышедшей из строя буровой колонны, или обсадной трубы из скважины.

Главной проблемой, с которой можно столкнуться в процессе работы, является прихват бурового инструмента, который возникает как причина интенсивного сопротивления грунта буру – в основном они происходят при обработке горных пород. Последствия прихвата бурового инструмента — частичная (в некоторых случаях — полная), остановкой вращательного движения буровой колонны.

Вследствие прихвата растет давление промывочной жидкости, и нагрузка на привод установки, что без своевременного ручного вмешательства специалистов  может стать причиной возникновения аварийной ситуации и поломки оборудования.  Разобраться с прихватом бурового инструмента своими руками, без привлечения дополнительных бригад, можно с помощью метода гидровибрирования, либо понижая уровень раствора в скважине.

Аварийный инструмент, в зависимости от особенностей конструкции, делится на следующие виды:

• Ловильный колокол;
• Ловильный метчик;
• Ловильный механизм плашечного типа.

Ловильный метчик используют для извлечения из скважины колонковых, либо обсадных труб, которые подсоединяются к метчику резьбовым соединением. Размеры и особенности метчиков регламентируются согласно ГОСТ 8483-81.

Ловильный колокол применяется в скважинах диаметров от 76 до 136 мм. С его помощью извлекаются буровые трубы. Соединение выполняется с помощью наружной резьбы. Колокола могут быть проходными и непроходными.

Инструменты плашечного типа, они же труболовки, фиксируют трубу с помощью выдвижных распорок. В зависимости от способа фиксации выделяют внутренние и наружные труболовки.
к меню ↑

Источник: ByreniePro.ru

Другие статьи по теме:

Фильтры для воды для скважины Обустройство скважины без кессона Бур для скважины своими руками Вода со скважины в дом Кессон для скважины что это такое Какая скважина считается артезианской