Схема буровой установки

По характеру воздействия на горные породы с целью их разрушения способы бурения подразделяют на механический, термический, электроискровой..

В настоящее время применяют только механический способ бурения скважин. В зависимости от типа и конструкции используемого породоразрушающего инструмента и технологии бурения различают ударный, вращательный и ударно-вращательный способы. Выбуренная порода удаляется из скважины путем промывки ее жидкостью, продувки газом или с помощью механических устройств (шнеков, желонок). Ударное бурение применяется в основном для проходки неглубоких скважин в твердых породах, а в некоторых случаях также при заканчивании скважины.

Глубокие скважины на нефть и газ бурят только вращательным способом с применением породоразрушающего инструмента-долота. Его укрепляют в нижней части бурильной колонны, внутри которой прокачивают жидкость, газ или их смесь для удаления выбуренной породы через кольцевое пространство между бурильной колонной и стенками скважины. Долота могут получать вращение либо от двигателей, установленных на поверхности через колонну труб (роторное бурение), либо от забойных двигателей, расположенных над долотом в скважине турбинное или электробурение).

Процесс вращательного бурения состоит из повторяющихся в строгой последовательности операций: спуска бурильной колонны в скважину; работы долота на забое (собственно процесс разрушения породы, вращение и углубление долота при циркуляции жидкости); наращивания колонны по мере углубления скважины; подъема колонны для смены изношенного долота и ее спуска (СПО); вспомогательных или аварийных работ (промывка скважины, очистка и приготовление раствора, ликвидация осложнений, аварий и т. д.).

Бурильная колонна состоит из ведущей трубы квадратного или шестигранного сечения и отдельных бурильных труб (БТ) длиной 6, 9 или 12 м, имеющих на концах замки с конической резьбой, что обеспечивает быструю сборку и разборку колонны. Нижняя часть колонны состоит из утяжеленных бурильных труб (УБТ) для создания необходимых нагрузок на долото, из расширителей, центраторов, забойных двигателей (ЗД) и долота. Диаметр, масса, длина и прочность бурильной колонны, подача и давление, развиваемое насосами, определяют основные параметры буровой установки — максимально допустимую нагрузку на крюк, глубину бурения и мощность лебедки, насосов, ротора и двигателей.

Для бурения разведочных скважин небольших диаметров применяют трубы диаметром 43 — 89 мм, для глубоких разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ — трубы диаметром 102, 114, 127 и 140 мм. Выбор компоновки бурильной колонны зависит от конструкции скважины, ее глубины, технологии бурения и количества прокачиваемой жидкости. Допустимая глубина бурения трубами определенного размера зависит от свойств материала, из которого они изготовлены.

На рис. 3.2 приведена структурная схема буровой установки для глубокого вращательного бурения с промывкой скважины жидкостью (буровым раствором), а на рис. 3.3 показан внешний вид установки.

Буровая установка состоит из вышки или мачты, поддерживающей на весу бурильную колонну, силового привода, оборудования для вращения и подачи долота; насосного комплекса для прокачивания бурового раствора, устройств для его приготовления и очистки от выбуренной породы и восстановления качеств; комплекса оборудования для спуска и подъема колонн при смене изношенного долота; контрольно-измерительных приборов и других устройств. В комплекс буровой установки также входят основания, на которых монтируют, а иногда и перевозят оборудование, мостки, лестницы, резервуары для топлива, раствора, воды и др.

Оборудование для герметизации устья скважины включает глухие и проходные плашечные превенторы, универсальные и вращающиеся превенторы и систему их управления. Независимо от способа вращательного бурения для выполнения всех операций основная схема буровой установки и состав ее оборудования почти во всех случаях одинаковые и различаются только параметрами и конструкцией.

Рис. 3.2. Структурная схема буровой установки:

1 — переводник и центратор; 2 и 3 — переводники ведущей трубы и вертлюга; 4 — крюк; 5 — ведущая струна каната; 6, 7 и 9 — трансмиссии лебедки, насосов и ротора; 8 — трубопровод высокого давления; 10 — зажимы ротора

Максимальная эффективная скорость проходки скважины достигается, когда характеристики применяемого оборудования наиболее полно удовлетворяют требованиям режима бурения. Физико-механические свойства горных пород, определяющие их буримость, изменяются в широких пределах, поэтому основные агрегаты буровой установки должны обеспечивать изменение в достаточно широком диапазоне параметров режима бурения. К факторам, от которых зависит режим бурения, можно отнести соответствие типа и размеров долота условиям бурения, осевую нагрузку на него, частоту его вращения, количество и качество прокачиваемой жидкости или газа, время работы долота на забое.

Время работы долота на забое зависит от типа и конструкции долота, качества его изготовления, свойств разбуриваемых пород и режима эксплуатации долота. Средняя продолжительность пребывания долота на забое составляет: для шарошечных долот при турбинном бурении в твердых породах 1,5—3 ч, в мягких— 5—15 ч; при роторном бурении в твердых породах — 20— 100 ч, в мягких — 80—250 ч; для режущих и истирающих долот при турбинном бурении—10—200 ч, при роторном — 30—60 ч; для алмазных долот в твердых породах — 12—20 ч, в средних и мягких породах — до 200 ч. Все механизмы и агрегаты буровой установки должны обеспечивать бесперебойную работу в течение указанного времени.

Рис. 3.3.Буровая установка для бурения глубоких скважин на суше;

1 — секции мачты;

2 — бурильная колонна;

3 — элеватор;

4 — талевый блок;

5 — балкон;

6 — талевый канат;

7 — верхняя площадка;

8 — кронблок;

9 — подсвечник;

10 — ротор;

11 — вспомогательная лебедка;

12 — главная лебедка;

13 — коробка передач;

14 — двигатели;

15 — трансмиссия двигателей;

16 — трансмиссия бурового насоса;

17 — буровые насосы;

18 — укрытие приводного и насосного комплексов;

19 — бытовые помещения;

20, 21 — приемный и промежуточный баки;

22, 23 — основания силового привода и подроторное;

24 — блок очистки раствора;

25 — стеллажи для труб;

26 — мостки

Эти данные ориентировочные: следует учитывать, что по мере улучшения режимов бурения и при применении долот новых типов время пребывания долот на забое может увеличиваться.

Для наращивания бурильной колонны процесс бурения прерывают через каждые 6, 9 или 12 м углубления скважины. Время, затрачиваемое на наращивание, составляет 3—10 мин в зависимости от длины и массы добавляемых труб и квалификации буровой бригады.

Весь цикл работы буровой установки или рейс одного долота приведен на диаграмме (рис.
4). Как видно из диаграммы, рейс состоит из спуска С колонны с циклическим увеличением нагрузки на крюк Р_к до наибольшей для данной глубины скважины, нескольких периодов бурения Б, наращиваний H и подъема П колонны для смены долота Д с циклическим уменьшением нагрузки на крюк по мере извлечения каждой свечи. Скорость спуска бурильной колонны лимитируется технологическими условиями и состоянием ствола скважины и составляет 1—2 м/с в необсаженном стволе и до 3 м/с в обсаженной части.

Рис. 3.4. Диаграмма одного цикла (рейса долота) работы буровой установки:

С — спуск колонны; Пр — проходка; Ц — циркуляция и промывка скважины; П — подъем колонны; Д — смена долота; Б — бурение; Н — наращивание;

t — время; Р’_к, Р»_к, Р»’_к — нагрузка на крюке соответственно в начале, конце рейса и при бурении; Р_д — нагрузка на долото; п — номер рейса; H_д — цикл нагружения долота; G_ТС — вес талевой системы

При подходе к забою скважины спуск бурильной колонны замедляют, чтобы не заклинить новое долото, так как изношенное предыдущее долото изменяет диаметр и форму скважины.

На некотором расстоянии от забоя долото останавливают и скважину промывают, после чего начинают вращать долото, осторожно подводят его к забою и с небольшой нагрузкой прирабатывают забой к форме нового долота. После этого нагрузку на долото плавно увеличивают, доводя до максимальной, установленной для данных условий бурения. Затем ее регулируют в зависимости от характера проходимых пород. Скорость бурения может меняться от 0,1 до 60 м/ч и более.

После углубления скважины на всю длину ведущей трубы бурение приостанавливают, колонну приподнимают и скважину промывают для того, чтобы поднять выбуренную породу в затрубном пространстве на высоту, исключающую возможность оседания ее на забой во время наращивания. Промывка необходима также для выравнивания плотности раствора в затрубном пространстве и внутри колонны труб.

После промывки скважины колонну поднимают на длину ведущей трубы, устанавливают на клиньях или элеваторе на столе ротора, отсоединяют ведущую трубу с вертлюгом от колонны и удлиняют (наращивают) ее на одну трубу (одиночку) или свечу, состоящую из двух-трех труб. Наращивание осуществляется различно. В одном случае трубу заранее укладывают на мостки, затем ведущую трубу с вертлюгом устанавливают в шурф, находящийся недалеко от ротора, и отсоединяют от крюка.
тем захватывают добавляемую трубу элеватором, висящим на крюке, поднимают трубу над ротором и свинчивают с колонной, подвешенной на столе ротора. После наращивания бурильную колонну приподнимают, освобождают от ротора, опускают на длину добавляемой трубы, вновь устанавливают на ротор, захватывают крюком стоящий в шурфе вертлюг с ведущей трубой, поднимают их и соединяют с бурильной колонной. В другом случае наращиваемую трубу устанавливают вертикально во втором шурфе, находящемся рядом с ротором, затем поднимают бурильную колонну из скважины, отвинчивают ведущую трубу от колонны и, не устанавливая ее в шурф, подводят к замку добавляемой трубы, свинчивают их и поднимают из шурфа, после чего свинчивают добавляемую трубу с колонной. Затем промывают скважину, опуская колонну до забоя, и продолжают бурение.

При бурении забойными двигателями иногда не применяют ведущей трубы, и в этом случае наращивание осуществляется свечами для сокращения времени на эти операции. Число наращиваний колонны в процессе каждого рейса определяется проходкой на долото и длиной добавляемой трубы, а время работы долота на забое — скоростью углубления и проходкой на долото, которые зависят от конструкции и качества изготовления долота, соответствия его типа проходимым породам, факторов режима бурения, глубины скважины, физико-механических свойств буримых пород и свойств бурового раствора, квалификации буровой бригады и др. Однако во всех случаях по мере увеличения глубины скважины показатели работы долота снижаются. После срабатывания долота поднимают бурильную колонну для его замены. Скорость движения колонны при подъеме ее на длину одной свечи зависит от мощности подъемной системы, в среднем составляет около 1 м/с и меняется в пределах 0,4—1,8 м/с в зависимости от массы и длины колонны.

studfiles.net

Чем и как лучше бурить скважину?

Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.

Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.

Бурение скважин — это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки. В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.

Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой скважина достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.

В первом случае бурение выполняется с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.

Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.

Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.

Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом — узким цилиндром без клапана на дне.

Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.

Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.

За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода — длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.

Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.

Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова бурят шнеком, внедряясь все глубже в землю с каждым витком.

Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.

Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.

Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.

Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.

Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

Тренога с желонкой — конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр. Если буровые работы проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.

Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 — 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 — 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла — 4 — 6 мм. Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:

1. Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
2. Сделать клапан в нижней части снаряда.
3. Приварить сверху защитную сетку.
4. Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
5. Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
6. Сделать треногу из металлических труб.
7. Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
8. Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.

Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки. Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.

Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор — кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.

В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.

Другой вариант клапана — лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении самодельной желонкой выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить. Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.

На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку. Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Как соорудить шнековую буровую установку

Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас должен надежно удерживать буровую колонну из снаряда и буровых штанг при извлечении их их их скважины.

Бур изготавливают следующим образом:

1. К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
2. К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
3. Ножи подвергают заточке.
4. К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
5. Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
6. На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.

Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.

В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при бурении скважин глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.

Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора. Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.

Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.

Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок  не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение. В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Если есть желание профессионально заняться бурением скважин, то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.

Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м. Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.

Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу. Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.

Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент — раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.

На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.

Выводы и полезное видео по теме

Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками, представлен на этом видео:

Здесь показан вариант буровой установки комбинированного типа для ударно-канатного и шнекового бурения:

На этом видео можно посмотреть вариант желонки для ударно-канатного бурения:

Самодельная установка для бурения скважин — не слишком сложный агрегат, оставляющий простор для работы инженерной мысли. Но следует помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают существенные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными, а работы нужно выполнить как можно лучше.

sovet-ingenera.com

Любая МалоГабаритная Буровая Установка (сокращённо МГБУ), собирается по одной универсальной схеме и состоит из одних и тех же частей. Естественно, у каждой конкретной буровой установки эти части могут быть разных видов, моделей, и отличаться качеством. Но, точно так же, как, например, у любого автомобиля обязательно есть кузов, колёса, мотор и руль – так же и у любой малогабаритной буровой установки непременно должны быть: рама, штанги и бур.

Существует четыре основные схемы буровых установок (МГБУ).

1. Буровые установки Ударно – Канатного Бурения (УКБ), у которых вместо штанг применяется трос, а вместо бура – желонка или долото. Работать с переносными УКБ буровыми намного тяжелее, чем на классической МГБУ буровой, работающей по методу гидробурения.
2. Шнековые буровые установки. У них вместо штанг применяются шнеки, которые поднимают разбуренную породу наверх. Работают без воды.
3. Роторные (или вращательные) МГБУ. Это самый распространённый вид малогабаритных буровых. На сленге профессиональных буровиков их иногда называют “прялками” – из-за внешней схожести с прялкой. Такие буровые работают, как правило, по методу промывки (или гидробурения).
4. Ручная «прялка». Предельно упрощённая роторная буровая, но только без мотора. Иногда даже без вертлюга. Используется очень отсталыми бурильщиками. Вращение бура осуществляется с помощью физической силы человека. Таким методом бурят исключительно мелкие скважины, максимум до 10 метров (если повезёт). Такая схема буровой установки абсолютно неоправданна, поскольку приобретение б/у электромотора в наше время – совсем не «дорогое удовольствие». Здоровье намного дороже!

Здесь мы рассмотрим самую эффективную по соотношению цена/качества схему буровой установки. Это №3 из приведённого списка МГБУ буровых – классическая переносная роторная буровая. Для бизнеса на бурении скважин именно этот тип буровых установок используется чаще всего.

Подобные малогабаритные буровые установки выпускаются сейчас очень многими фирмами. Для привлечения клиентов продавцы расхваливают свой товар – кто во что горазд, и приписывают своим установкам порой просто фантастические свойства: например, возможность пробурить за день две скважины глубиной по 100 м. Но это откровенный обман.
На самом деле, у всех МГБУ буровых практически одни и те же характеристики, несмотря на то, что у каждого производителя-продавца своя «сказка».
Так как же выбрать и купить малогабаритную буровую установку, и не ошибиться?
Если Вы хотите купить буровую установку в фирме, Вам нужно узнать ЧЕТЫРЕ самые ГЛАВНЫЕ характеристики предлагаемых установок.

1. Мощность мотора.
2. Суммарный вес рамы и мотора.
3. Толщина стенок труб, из которых сделаны буровые штанги.
4. Мощность лебёдки.

Эти характеристики являются определяющими. Чем больше мощность мотора, чем больше вес буровой в сборе, и чем больше толщина стенок штанг – тем быстрее и глубже будет проходить процесс бурения скважин (при прочих равных условиях).
Как видим, при изготовлении буровой своими руками мы вполне можем построить такой агрегат, который будет превосходить по всем параметрам любые заводские аналоги. Причём общая стоимость самодельной буровой будет ниже в 2-3 раза!
Никогда не слушайте рассказы продавцов о глубинах и скорости бурения ихних установок! Предельная глубина, на которую Вы сможете забуриться, а также скорость бурения зависят от очень многих факторов. Но то, что зависит конкретно от буровой установки – это перечисленные четыре важнейшие характеристики. Они напрямую влияют на мощность вращения бура и на усилие давления бура на породу.

1. Рама – основа малогабаритной буровой установки. Эту деталь проще всего изготовить самостоятельно, если есть чертежи. И, как ни странно, эта деталь в фирмах самая дорогая. Поэтому мы рекомендуем собирать раму буровой своими руками по нашим чертежам. В этом случае можно сэкономить до 40 тысяч руб. на одной только раме.
2. Бур. Самодельный бур также делается довольно просто при наличии чертежей. Самодельный бур позволяет бурить лёгкие и средние породы. Бур для бурения твёрдых пород лучше купить, поскольку самостоятельно раздобыть и хорошо припаять твердосплавные резцы – не самая простая задача для новичка. Бур для твёрдых пород можно купить по мере необходимости в любое время. Это не проблема.
3. Буровые штанги. Самодельные буровые штанги также обойдутся примерно на 50% дешевле заводских. Важный момент: если Вы планируете купить буровую установку в фирме – смотрите на толщину стенок на штангах! Часто фирмы продают штанги из обычной водопроводной трубы. Покупать такие штанги нет абсолютно никакого смысла! Вы легко можете изготовить точно такие же штанги своими руками, поскольку водопроводные трубы сейчас достать – не проблема. Длина буровых штанг может варьироваться от 1 до 2 метров. Самые популярные – штанги длиной 1,5 и 2 метра. С двухметровыми штангами работать чуть тяжелее, но в целом процесс бурения идёт быстрее, поскольку приходится реже останавливать мотор и тратить время на прикручивание новых штанг.
4. Буровые замки. На основе буровых замков делаются буровые штанги. Перед новичками часто встаёт вопрос: какая резьба лучше – коническая или трапецеидальная. Принципиальной разницы здесь нет. В основном это вопрос вкуса, привычки и веры. Профессионалы используют оба вида резьбы. Основное отличие в том, что если Вы рано или поздно захотите самостоятельно заказать токарю изготовление буровых замков с конической резьбой – это будет сделать труднее, поскольку такая резьба используется в основном только для буровых установок. В то время как трапецеидальная резьба – более распространена и её умеет нарезать большее количество токарей и металлообрабатывающих предприятий.
5. Вертлюг. Если собрать вертлюг своими руками (детали вертлюга может изготовить практически любой токарь), то он обойдётся Вам примерно вдвое дешевле, чем магазинный. Если Вы принимаете решение купить готовый вертлюг – нужно прежде всего обращать внимание на то, чтобы его можно было легко разбирать для замены уплотнительных манжет, поскольку менять манжеты приходится довольно часто. Магазинные вертлюги очень часто критикуют – поэтому внимательно читайте отзывы покупателей на ту или иную фирму-производитель. Почему качественные вертлюги – редкость? Всё просто: проверить вертлюг при покупке совершенно невозможно. Его качество Вы узнаете только в процессе работы. Поэтому некоторые фирмы уделяют основное внимание агрессивной рекламе своих товаров, и в меньшей степени заботятся о контроле качества. Как правило, вертлюги для этих фирм делают самые обычные токари, зарплата которых зависит от количества выточенных деталей, и почти не зависит от качества. Бывает такое, что качество этих деталей вообще никто не контролирует. Если же вы делаете вертлюг своими руками, то Ваш токарь будет стараться – и сделает всё как надо, поскольку за любой косяк придётся отвечать лично.

forummira.ru

Буровая установка собственными руками: основные разновидности

• Ложковый бур. Данный бур станет идеальным вариантом для грунта, который состоит из песка с глиной или просто глины. Вручную можно изготовить подобный бур в двух вариантах и каждый их низ выполняется с ковшеобразным резцом. Низ ложки с правой стороны делается в виде поперечного выступа, слева же он делается в виде резца. Для того чтобы изготовить ложку зачастую подбирают трубу с наиболее подходящим диаметром.
• Змеевиковый бур. По своей конструкции он напоминает бураву по дереву. Подобный бур зачастую применяется для бурения глиняных грунтов и плотных суглинков. Работает подобная буровая установка по принципу штопора, вращаясь, он постепенно извлекает из-под земли части грунта. Прежде чем использовать, необходимо лезвие закалить для повышения прочностных характеристик. Сам резец должен быть выполнен в виде хвоста ласточки. Неплохо бурить землю могут ледовые рыболовные буры.
• Буровые долота. Подобный вид установок зачастую используется для бурения твердой породы грунтов и валунно-галечных отложений. При этом угол заострения делается таким образом, чтобы он оптимально подходил для данного участка земли. К примеру, при работе с твердыми породами, угол должен быть от 110 до 130 градусов. Если же должно проводиться бурение мягких пород, тогда оптимальным будет угол в пределах 30-70 градусов. Долота также могут быть разной формы, и она определяется по виду грунта.

Заводские буровые установки или самодельные аналоги?

Вы уже знаете, как работает буровая установка, выполненная своими руками и какие нюансы необходимо учитывать. Но все же, если вы действительно хотите провести качественное и эффективное бурение, лучше отдавать предпочтение заводским буровым установкам. Они значительно производительней и выполнены с полным учетом требованием и норм, поэтому максимально безопасны для оператора. Буровы установки, которые предлагает наша компания, выполнены по оптимальным схемам буровых установок с применением импортных деталей и применением инновационных технологий, поэтому прослужат своему владельцу на протяжении многих лет.

www.zavodbt.ru

Другие статьи по теме:

Глубина водоносного слоя Желонить скважину своими руками Как подвести воду в дом из скважины Фильтр воды своими руками Система водоснабжения в частном доме из скважины Бурение малогабаритной установкой