Особенности бурения скважин малогабаритными буровыми установками

Есть определенные ситуации, когда требуется использование компактной техники при бурении. Например, невозможность подъезда стандартной установки для бурения, разведочное бурение, необходимость снизить затраты на открытие скважины. Тогда применяется малогабаритная установка.

Это оборудование имеет несколько конструкций, которые различаются по способам бурения, но в основном их отличают компактность, малый вес и транспортабельность. Установки разбираются для удобства перевозки. При помощи такого оборудования возможно бурение скважины в помещениях – так называемая «абиссинская игла».

Что такое скважина на воду

Бурят скважины на воду обычно в труднодоступной местности или там, где часты перебои с водой. Количество скважин, которое требуется пробурить, зависит от требуемых объемов воды для использования.

Обычно для нескольких скважин обязательно изучение гидрогеологических условий местности и проведение предварительного разведочного бурения. Чтобы пробурить одиночную скважину, предварительно проводить разведку не требуется.

Обычно малогабаритными установками проводится бурение на песочную (до 50 м) или известняковую (до 160 м) скважину. Песочные бурятся на 10-30 м до первого водоносного горизонта. При этом в оборудование включаются обсадные колонны диаметром 127-133 мм и сетчатый фильтр с галунным плетением из нержавейки.

А вы знаете, что, выбирая картофелесажалку для мини-трактора, необходимо учитывать сразу несколько факторов, в числе которых и требуемая продолжительность работы оборудования?

А здесь вы можете узнать все о технических характеристиках КамАЗа-55111.

Мощность такого колодца составляет 1-2 м3 воды в час, но эксплуатация его недолгая: 5-8 лет, иногда – 15. Это зависит от мощности подземного водоносного контура и от интенсивности эксплуатации. Пробурить такую скважину малогабаритной установкой можно за одни сутки.

Известняковая скважина может иметь глубину больше 40 метров, так как пласт воды находится в глубоком залегании. Эта вода считается наиболее безопасной в плане чистоты.

Бурится такая скважина при помощи малогабаритной буровой установки в течение 5-14 дней. В ней также присутствует обсадная колонна (133-152 мм) и перфорированная ПВХ труба. Скважинный потенциал имеет дебет 2-4 м3.

Так как мощность привода малогабаритной установки мала, то обычно проходка плотного или вязкого грунта затруднена. Поэтому в основном такое оборудование используется на неплотном грунте. Если при бурении на пути долота встретится валун, преодолеть такое препятствие установка не сможет.

Виды бурения малогабаритной установкой

Скважинное бурение малогабаритными установками можно проводить двумя способами: ударным и шнековым. Методы ударного бурения:

• канатный;
• штанговый;
• вращательный.

Бурение канатным методом проводится буровым наконечником, опускаемым и приводимым в движение специальным канатом, укрепленным на бурильной установке.

Лебедка, которая находится на установке, поднимает металлическую трубу с желонкой, отпускает, а сверху наносится удар забивной штангой по наковальне, расположенной в верхней части забивного стакана длиной не менее 2-х метров. После опускания на определенную глубину стакан вытаскивается и опорожняется.

При работе производится замена клапана с режущей кромкой, так как он подвержен износу. Если производится бурение в сыпучих породах, по мере заглубления обязательно должны быть использованы обсадные трубы с диаметром большим, чем у забивного стакана. Их опускают ниже уровня водоносного горизонта.

При работах на глинистых и суглинистых грунтах в забивных стаканах не используют клапан для удержания керна.

При таком способе обеспечена максимальная вертикальность скважины.

При вращательном бурении задействованы два механизма работы – вращательный и пневмоударный. По коронковому хвостовику производятся удары пневматическим молотом, на который через буровые штанги производится подача сжатого воздуха.

Буровая штанга и пневматический молот приводятся в движение вращательным механизмом, состоящим из электродвигателя и редуктора.

Шнековое бурение малогабаритными установками

Один из самых распространенных способов, которым открывается скважина при помощи малогабаритной буровой установки, – шнековое бурение. Используют этот способ на грунтах песчаного и гравийно-песчаного состава. Преимуществом этого бурения является скорость проходки.

Способ удобен тем, что вместе с бурением происходят продавливание и укладка стен скважины, за счет чего удерживается и предотвращается породное обрушение.

Обсадные колонны при бурении шнеками могут быть как из бетона, так и из стали. Использование этого способа практически исключает промывание в процессе бурения.

Винтовым шнеком – трубой с обвитием стальной лентой – происходит удаление выбранной породы из забоя. Буровые механизмы, используемые при бурении шнеками, оборудованы подвижными вращателями. Между собой соединение шнеков производится резьбами или деталями с фигурным сечением.

На шнеках, которые могут быть как герметичными, так и с полостью внутри, установлены реверсивные замки с различными долотами. Такие замковые соединения выполняются из высококачественной стали с максимальной износоустойчивостью, за счет чего сокращено время скважинного открытия.

Малогабаритным оборудованием шнековым способом бурение грунтов с мягкой или рыхлой консистенцией проводится долотом с углом лопастей 30-60 градусов к забою, а в грунтах плотной и гравийно-галечной консистенции угол лопастей на долоте устанавливается на 90 градусов.

От того, насколько твердый грунт, зависит угол долота.

При бурении скважин малогабаритным оборудованием разрушаемый грунт поднимается по шнековой спирали, а режущие детали бура получают охлаждение от породы, которая разрушается. На средней скорости транспортирования разрушенной породы ее объем не должен быть больше, чем 0,2-0,4 от общего пространственного объема.

В малогабаритных установках используются литые буровые головки, оборудованные хвостовиками и лопастями для реза с наплавлением твердым сплавом. Если таким станком бурится твердый грунт, головка имеет оснащение техническими алмазами.

При использовании малогабаритного станка глубина бурения составляет размер штанги, после чего происходит остановка. Штангу изымают, отсоединяют от шпинделя и наращивают. Затем бурение продолжается в том же режиме.

Для бурения шнеками может быть использована одна из двух технологий: установка обсадной колонны или тампонирование скважинных стенок бетонирующим составом под давлением сверху.

Это один из самых скоростных методов бурения – около 30 метров прохода в сутки. При всех преимуществах у этого метода есть один недостаток: дебет скважины сравнительно невелик.

Скважина в помещении

Бывает так, что для удобства бурят скважину в помещении. Тогда используется скважина на песок, или так называемый «абиссинский колодец». Такое бурение почти всегда делают до строительства дома, потому что нужен подъезд к дому для бурильной установки.

Однако если дом уже стоит, нет проблем с бурением в помещении, так как есть небольшое бурильное оборудование, применяемое для строительства скважины на маленьком пространстве 2-метровой высоты площадью 3-4 кв. м.

Вначале бурят шнековым способом до горизонта обводнения, шнек при этом имеет диаметр 50-80 мм. Потом производится вставка трубы из железа, состоящей из отрезков труб длиной 1-3 метра.

Вначале на нижнем краю трубы закрепляется литой наконечник в виде конуса из металлического твердого сплава, после чего навинчивается фильтровальная труба с диаметром отверстий 0,8-1,0 см.

Чтобы при прохождении воды через фильтр не просачивались песочные и глинистые частицы, его обматывают сеткой с галунным плетением. Герметизация трубных отрезков осуществляется муфтами со специальной гидроизоляцией.

После всех этих приготовлений производится забивание трубы. Так как высота потолка не позволяет сделать трубу длиной 8-10 метров, по мере того, как происходит забивание в грунт, делается наращивание трубы. Забой обсадной колонны в скважину осуществляется штангами или бабками.

Если обсадная колонна забивается бабками, на оголовок обязательно накручивается специальная насадка, предохраняющая от того, чтобы резьба была сорвана. Основная нагрузка при использовании такого способа попадает на ствол обсадной колонны и резьбу труб.

При этом обязательно должна соблюдаться строгая соосность, в противном случае резьба может сорваться и скважинный ствол застрянет в земле, а это чревато тем, что придется вытаскивать трубы, что практически невозможно, либо начинать бурение заново на новом месте.

Поэтому для выполнения такой резьбы используют токарные станки высокой точности.

Если при бурении мелкогабаритными установками используются штанги, производится их наращивание. В этом случае в трубу вдевается штанга, при ударе по которой все нагрузки падают на наконечник из металла на нижней части трубы.

Знаете ли вы технические характеристики трактора Нью Холланд, основным достоинством которого является минимальный расход топлива, масел и охлаждающих жидкостей?

Из следующей статьи можно узнать, как сделать картофелесажалку для мотоблока своими руками.

По следующему адресу http://spez-tech.com/tehnika/selhoz/pochvoobrabatyivayushhaya/kakoy-luchshe-priobresti-mini-kultivator-dlya-dachi.html для вас подготовлена статья о правильном выборе ручного культиватора для дачи.

Такое приложение нагрузки приводит к тому, что грунт под ударами раздвигается и скважинный ствол продвигается вниз. Этот способ выгоден тем, что резьба труб не подвергается деформации.

На «абиссинский колодец» при использовании малогабаритной установки уходит не более 3-х дней, а глубина может быть 8-12 метров. Дебет такого колодца составляет 1-3 м3 в час, что вполне достаточно для загородного дома или коттеджа. Такую скважину можно эксплуатировать 15-25 лет.

Вода из «абиссинского колодца» практически не имеет химических примесей, в ней мало жестких солей, присутствие микроорганизмов минимально, а фильтрация происходит песком и грунтом. У такой воды качество даже выше, чем из артезианской скважины, поэтому дополнительная очистка используется в редких случаях.

В помещении при помощи небольшой установки может быть также выполнена песочная скважина, однако это очень неудобно, так как очистка от заиливания практически невозможна из-за отсутствия подвода техники. Поэтому служат такие скважины-колодцы недолго – 5-8 лет.

Бурение малогабаритными установками очень быстро окупается, себестоимость скважины довольно невысока. Существуют также малогабаритные установки, при помощи которых возможно бурение наклонных и горизонтальных скважин в грунте.

Предлагаем посмотреть видео, где показана работа малогабаритной буровой установки: