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.
- 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.
- 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.
- 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:
Максимальная глубина ствола для серии РБ-50/220 — 50-70 м. Стоить такой аппарат может от 59 тыс. руб. |
Серия установок РБ-100/380.
| |
Серия установок УКБ-12/25. Семейство агрегатов УКБ-12/25 имеет 3 направления:
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:
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.
|
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.
Способы промышленного бурения
Шнековый метод применяется при ведении работ на участках с песчано-гравийным грунтом. Водоносные породы могут располагаться на глубине нескольких десятков метров. При таком способе почва выталкивается наружу лопастями вращающегося устройства. Данный метод выработки считается достаточно скоростным. Но он чаще используется при сооружении конструкций небольших размеров.
При ударно-канатном способе для выработки грунтовых пород используется мощное заострённое долото. Оно производит поступательно-возвратные движения, осуществляя разрушение грунта. Для более эффективной выработки применяется специальная утяжеляющая штанга. Она присоединяется к буровой конструкции.
Самым производительным методом выработки грунта при сооружении водозаборных устройств считается роторный способ. Его эффективность в несколько раз выше канатно-ударного метода. Это достигается за счёт определённых конструктивных особенностей установки:
- при работах применяется шарошечное долото в составе бурильной колонны;
- его вращение осуществляется с помощью ротора;
- для увеличения производительности используется утяжелённая бурильная труба;
- стенки скважины обрабатываются специальным промывочным раствором;
- для окончательного обустройства скважины применяют обсадные трубы, фильтрационные устройства и насосные агрегаты.
Стоимость и расценки работы специалистов
Стоимость напрямую зависит от способа бурения и характеристик грунта
Если мастер решил профессионально бурить скважину на воду, цена по Москве и региону будет варьироваться в пределах 1900-2100 рублей за погонный метр. На стоимость влияют такие параметры:
- тип используемой установки,
- вид грунтов (известняк, скальные породы, пески, глина, плывун), которые придется пробивать/пробуривать на местности,
- материал используемой обсадной трубы (пластиковая или стальная),
- диаметр колонны,
- тип установленного водозаборного насоса.
Чтобы пробурить скважину под воду, лучше обращаться к проверенным специалистам, имеющим хорошие отзывы и разрешение на выполнение работ. Они сделают предварительное гео-бурение, ответят на все профильные вопросы, озвучат, сколько будет стоить полный комплекс услуг под ключ.
Выбор места под скважину
Место, где должна находиться скважина, необходимо выбрать из соображений ее большей эффективности. От этого выбора зависит вид скважины, расположение накопительного колодца, трубы фильтрующей скважины, место для полива и потребует достаточно много места.
Существование неглубокого водоносного слоя выдают следующие признаки.
- Сорняки и цветы, которые любят повышенную влажность, локализовались на одном определенном месте.
- Большое скопление комаров и мошек в этом месте.
- В такой зоне, вечером и с утра, возникает туман. Зимой появляются проталины.
- На таком месте любят отдыхать кошки.
Все признаки присутствия нахождения неглубокого водоносного слоя косвенные, народные. Более точным результатом будет геологическое исследование.
Специалисты определят, на каком расстоянии от поверхности находятся глубинные воды. Это, в свою очередь, решит проблему выбора способа бурения.
Виды конструкций
Объем выполняемых работ зависит от уровня, на котором залегают нужные воды и от состава почвы:
- Колодец (скважина – игла). Отличная наполняемость обусловлена правильным нахождением родника, накапливает до 3 м³ воды. При необходимости следует сделать еще одну скважину (на самом большом возможном расстоянии от первой). Глубина не ниже 12 м. Обязательный состав почвы: песочная или песочно-щебневая.
- Скважина. фильтрующая воду через слой песка. Труба, диаметром 10 см, вкапывается на глубину от 20 до 50 метров в слой песка. На конце у нее находится сеточка, выполняющая роль фильтра.
- Известняковая артезианская скважина ( без фильтра). Подача воды происходит из пластов пористого известняка. Такой источник самый глубокий (от 20 до 200 метров) и с самым длительным сроком эксплуатации. Бурение требует специальной техники и специалистов.
Сдача объекта, демонтаж техники и оборудования
Завершив все этапы создания скважины, сотрудники компании проводят демонтаж буровой установки и засыпают землей приямок (углубление на рабочей площадке, сделанное еще до начала бурения). Демонтированные конструкции увозят с вашего участка, а вы получаете полностью подготовленную к работе скважину. Помимо этого, специалисты оценивают производительность вашей скважины и качество воды, которую она выдает. В заключение вас должны подробно проинструктировать о правилах эксплуатации, после чего вы подписываете акт принятия выполненных работ и получаете паспорт на свою водяную скважину.
Тэги на странице:
Наши телефоны +7(937)532-77-37, +7(8442)50-18-61
Способы профессионального бурения
Ударно-канатная конструкция
В своей работе профессионалы используют такие методы бурения:
- Роторный. Используется шнековый бур, который вращается под воздействием двигателя. За счет передачи движущей силы от мотора к режущему инструменту происходит его углубление в грунт. Параллельно сюда же подают воду под напором, чтобы вымыть мелкие части грунта, скальных пород.
- Бурение промывочное. Также выполняется вращательно-роторное внедрение в грунт. Параллельно при прохождении верхних пластов применяют глинистый промывочный раствор. На известняковых пластах – чистую воду. При помощи промывочной жидкости осуществляется охлаждение режущего элемента, снижение силы трения, укрепление стенок шахты и подъем отработанных пород.
- Ударно-канатный. Применяется при прохождении небольших глубин и относительно мягких пластов. Недостаток такого способа — сравнительно низкая скорость бурения. В ходе работ мощный стакан с острым концом забивается в грунт и поднимает выборку пород наверх. В него могут попадать любые почвы, которые буровики убирают из шахты.
- Канатно-вращательный. Полая штанга внедряется в грунт посредством вращения. Отработанные породы выводятся на поверхность при помощи промывочной бетонированной воды.
- Шнековый способ. Выполняется путем вращения широкого промышленного бура, оснащенного лопастями в количестве 2-3 штуки. Они же поднимают наверх переработанный грунт. Шнековый метод бурения особенно хорош для глинистых почв. С известковыми пластами и подземными валунами не справляется.
- Гидробурение. Происходит размывка грунтовых пород водой под высоким давлением. Способ актуален для рыхлых почв и небольших глубин скважины (до 15-20 метров).
- Перфоративный. Метод относят скорее к выполняемым вручную. В почву забивается тонкая труба с острым наконечником. Туба наращивается по мере углубления. При достижении водоносного пласта источник оборудуют насосом. При помощи перфоративного метода делают скважину-иглу на даче или в малогабаритном домике для сезонного проживания. Ее используют на полив либо для бытовых целей.
Абиссинский колодец
Колодец абиссинский для воды.
Трубчатый колодец получил свое название по территории в Африке, где впервые использовалась технология извлечения из недр подземной воды без применения специального оборудования.
Самостоятельное бурение скважин выполняется этим старинным способом. Водозабор осуществляется с глубины 8-13 м.
Последовательность работ:
- Собирают бурильную колонну из 1-2 м отрезков труб Ø2″, она же будет выполнять функции обсадной. Бур-фильтр изготавливается сплющиванием забойного конца первой трубы или насадкой на штангу конуса для лучшего проникновения в грунт. В стенках бура сверлят отверстия 6-8 мм, чтобы в них поступала вода, оборачивают металлической фильтровальной сеткой.
- Изготавливают ударную бабку из направляющей трубы Ø100 мм длиной 1 м, утяжеляют ее металлом весом 10 кг, с двух сторон приваривают рукояти.
- Вколачивают бур-фильтр целиком в грунт, после чего прикрепляют к нему следующую секцию колонны сваркой или резьбовым соединением. Забив трубу вслед за буром, операцию повторяют до проникновения фильтра в водоносный горизонт.
- Подключается насос ручной или электрический вакуумный.
Прокачка трубчатого колодца производится до появления чистой воды. Качество жидкости проверяется в лаборатории санэпидемстанции.
Преимущества и недостатки
Достоинством абиссинского водозабора является возможность построить его самостоятельно с минимальным вложением средств. Скважина-игла полностью изолирована от притока верховодки. Трубчатый колодец можно забить в грунт из подвала своего дома.
Недостатков немного:
- невозможность применения погружного насоса из-за малого диаметра колонны;
- необходимость прочистки колодца от песка и ила;
- ограничения по свойствам грунта: способ применяется на мягких породах и крупнозернистых песках.
Срок эксплуатации водозабора ≥30 лет. Обязательное условие долговременности — периодическое извлечение ила и песка из обсадной колонны. Делается это с помощью желонки — цилиндрического сосуда с клапанным затвором.
Водоносные слои
Схема водоносных слоев по глубине залегания
Перед тем как начать поиск подземной воды, стоит разобраться в особенностях и разновидностях водных горизонтов. Подземная влага, попадающая в землю в результате фильтрации осадков, скапливается в водоносных горизонтах. Их может быть несколько видов в зависимости от глубины залегания. При этом они отличаются не только глубиной расположения, но качеством и составом воды. Вода, скопившаяся между водоупорными слоями породы (глины, камня), может образовывать целые подземные водоёмы.
Каждый водоносный слой располагается не строго горизонтально. Он может изгибаться и преломляться, образуя целые водные линзы. Объём воды в этих линзах может колебаться от пары кубометров до нескольких десятков кубических километров.
Есть несколько разновидностей подземных вод:
- Ближе всего к земной поверхности (2-3 м) располагается слой, называемый «верховодка». Наполнение этого горизонта происходит в результате таяния снега и осадков. В засуху вода в этих горизонтах может и вовсе исчезнуть. Поскольку в этот слой легко попадают различные загрязнители с поверхности земли, качество этой воды самое низкое. Такую воду на участке рекомендуется использовать только для технических нужд и полива огорода.
- Следующим слоем являются глубинные грунтовые воды. Этот слой находится на глубине более 5-7 м. Перед попаданием в этот горизонт вода хорошо фильтруется, поэтому такой источник на участке можно использовать для питьевых и бытовых нужд.
- Самой ценной и качественной считается артезианская вода. Этот слой находится на глубине более 50 м. В большинстве случаев такие воды насыщены минералами и солями. Бурить глубокую скважину дорого, но если такой горизонт есть на вашем участке, то сооружение артезианской скважины того стоит, ведь это самая чистая и качественная вода.
Когда в ходе бурения происходит вскрытие водоносного горизонта, вода поднимается в скважину и будет находиться выше отметки залегания горизонта
Помимо этого подземные воды могут делиться на два вида:
- Безнапорные. Этого горизонты, находящиеся недалеко от земной поверхности. Как правило, после бурения скважины или сооружения колодца уровень воды в гидротехническом сооружении находится на той же отметке, что и в водоносном горизонте до вскрытия слоя.
- Напорные. Такие воды обычно находятся на значительной глубине. Они зажаты между двумя водонепроницаемыми породами из камня или глины. Когда в ходе бурения происходит вскрытие водоносного горизонта, вода поднимается в скважину и будет находиться выше отметки залегания горизонта. Иногда такие напорные воды могут фонтанировать из скважины. К этой разновидности относятся артезианские горизонты.
Механизмы для бурения
Понятно, что устройство артезианской скважины на воду выполняется только с применением специальной буровой техники. А для песчаной существует ручной несложный механизм. Состоит он из вышки, к которой подвешивается колонка. Сделать механизм можно самостоятельно, поскольку конструкция его достаточно проста. Более подробно рассмотрим отдельные части данного оборудования.
Установка для бурения может быть любых габаритов и мощности, но от этого зависят и ее возможности
В качестве основания служит вышка, внешне напоминающая треногу. Опоры изготавливаются из металлических труб или брёвен, соединяемых вверху шкворнем. Там же располагается блок, с помощью которого поднимается колонка. Две ноги вышки соединяются лебёдкой (воротом). Главный функциональный элемент – колонка для бурения. Состоит она из нескольких штанг длиной по 3 метра, соединённых муфтами.
В грунт погружается именно колонка, а с помощью штанг регулируется её длина. Ударным либо режущим грунт компонентом является буровая головка. Накручивается она на колонку при помощи резьбового переходника. При опускании головки в почву, полость бура заполняется грунтом. В зависимости от пород, присутствующих в месте, где производится обустройство скважины на воду, используются разные насадки:
- «ложка». Предназначена для работ с мягким грунтом;
- «змеевик». Подходит для плотного грунта;
- «долото». С помощью такой насадки обрабатываются твёрдые породы.
Наверх разрыхлённый грунт вынимают желонкой.
Чтобы не допустить обсыпание стенок скважины, используют обсадные трубы. Таковыми могут быть обычные водопроводные пластиковые изделия, удобные и лёгкие для монтажа. Низ трубы – это своеобразный башмак, который имеет снизу зазубренную или гладкую кромку.
Как видно, для обустройства скважины используется специальное оборудование, часть из которого можно изготовить самостоятельно, а часть приобрести в магазине.
Схема
Нужный вариант водоснабжения лучше изначально учесть в проекте. От правильности выбранной схемы водопровода будет зависеть производительность, ресурс оборудования, оптимальность работы, качество воды. Рассмотрим возможные варианты построения типовых скважин на участке.
Например, скважина для воды на даче в летнее время может иметь вид трубчатого колодца абиссинского типа. Глубина водяной трубы может достигать 12 метров. При этом для водопровода подобного варианта достаточно узкой трубы. Колодцы абиссинского типа обычно не загрязняются верховными водами, также в них не попадает поверхностный мусор.
Смета для артезианской скважины обычно составляется коллективными хозяйствами, так как это дорогостоящее удовольствие. Бурить такую скважину нужно от 50 до 200 метров вглубь. Обустройство осложняется тем, что после бурения артезианской скважины можно получить самоизлив. В скважине с самоизливом вода будет подниматься наружу без насоса. Вода находится под постоянным давлением и льется наружу. Обустройство такой скважины обычно дороже, так как требуются дополнительные затраты. Путей обустройства здесь два:
- Делать скважину с кессоном.
- Обустраивать летним краном. При этом вода из устья будет бежать постоянно.
Кессон для скважины представляет собой герметичный резервуар, который защищает водный источник от загрязнений и промерзания. Современные кессоны обладают следующими преимуществами:
- экономят пространство внутри дома;
- не нуждаются в теплоизоляции;
- не подвергаются коррозийным процессам;
- имеют литой корпус из качественного пластика.
В качестве оборудования частного дома рекомендуются емкости цилиндрического типа диаметром примерно 100 см, а высотой 200 см. Летний вариант удобен для полива. Чтобы зимой этот летний вариант не замерз, от самоизливной скважины делается отвод по уклону, куда будет постоянно литься вода. Ваш родник на участке не замерзнет, так как температура воды около плюс пяти градусов.
Закрывать воду в такой скважине на зиму совсем нельзя. Трубы лопнут, вода будет по всему участку, получится болото. Если обустройство скважины поручить неквалифицированным буровикам, можно запросто получить пруд на участке с огородом
Поэтому здесь важно взвесить все за и против, а не имея опыта, лучше разобраться в теории процесса бурения скважин разного типа своими руками