Оборудование для бурения скважин на воду: разновидности, преимущества, самодельные конструкции

Как сделать надежную конструкцию?

Чтобы буровая установка для скважин была надежной и позволяла выполнять буровые работы на профессиональном уровне, необходимо приобрести ряд элементов, изготовленных в заводских условиях с использованием высокоточной техники. Понадобится приобрести:

• вертлюг;
• буровую штангу;
• лопастной бур;
• мотор-редуктор;
• мотопомпу с рукавом;
• шланг для подачи бурового раствора.

Раму для монтажа этого оборудования можно изготовить самостоятельно из прочной стали.

На схеме наглядно изображено устройство заводской малогабаритной буровой установки с вертлюгом, буровой штангой, буром, электромотором, лебедкой, насосом и т.д.

Вертлюг необходим для передачи движущего момента от мотора-редуктора к буру, а также для подачи промывочного раствора. В корпусе вертлюга находится подвижная часть, на которой закреплены буровые штанги. Через специальный герметичный патрубок подается промывочная жидкость. Хотя конструкция этого элемента сложностью не отличается, от качества его выполнения зависит срок эксплуатации всей буровой установки. Из-за высоких нагрузок для изготовления вертлюга следует использовать высокопрочную сталь, соблюдая при этом минимальный зазор между движущимися элементами устройства. Некачественный вертлюг выйдет из строя после изготовления нескольких скважин.

Буровую штангу выбирают в зависимости от типа бурения (ударное, вращательное, с промывкой и т.д.). Штанга может иметь круглое или шестигранное сечение. Она передает движущий момент непосредственно к буру. В процессе работы штанга опускается вниз и ее необходимо наращивать. Для соединения используются специальные замки со специальной конической или трапециевидной (прямоугольной) резьбой, обеспечивающей максимально надежное соединение. По внутреннему сечению штанги в скважину подают жидкость, которая размягчает грунт и позволяет производить бурение более быстро и успешно.

Бур — это рабочий элемент, предназначенный для размельчения грунта. Для профессионального использования подходят специальные трехлопасные буры, которые вращают циклическим методом. Диаметр бура может варьироваться в пределах 80-350 мм. Изготавливают этот элемент из качественной стали, в которую вплавлены высокопрочные пластины, например, ВК-8. На твердых грунтах рекомендуется использовать бурение в несколько проходов. Сначала производят так называемое разведочное бурение 80-миллиметровым буром, затем скважину проходят бурами большего диаметра, пока отверстие не достигнет необходимых размеров.

Виды забойных двигателей

Турбобур представляет собой многоступенчатую турбину с количеством ступеней до 350. В состав каждой ступени входит жестко соединенный с корпусом статор и закрепленный на валу устройства ротор. Стекая по лопаткам статора, поток жидкости воздействует на роторные   лопатки, тратя часть  энергии на получение вращательного момента.

Затем этот поток вновь натекает на статорные лопатки, и процесс повторяется. Несмотря на то, что каждая отдельная ступень турбобура способна развивать небольшой крутящий момент, из-за их большого количества суммарной мощности, подаваемой на   вал устройства, вполне достаточно для бурения горных пород с высокой твердостью.

При таком способе бурения рабочей жидкостью выступают промывочные растворы, поступающие  с поверхности к турбобуру через  бурильную колонну. Долото жестко прикреплено к валу турбобура и вращается независимо от колонны буровых труб.

Бурение с использованием электробура подразумевает подачу электрической энергии на электродвигатель посредством укрепленного внутри буровой колонны  кабеля. При таком методе производства работ вращается только вал двигателя с закрепленным на нем долотом, а корпус устройства и бурильная колонна – неподвижны.

Внутренняя поверхность стального корпуса статора покрыта слоем специальной резины и имеет форму винтовой многозаходной поверхности. Ротор, изготовленный также из стали, в свою очередь, имеет форму многозаходного винта, количество винтовых линий которого меньше на одну, чем у поверхности статора.

Ротор размещается в статоре с эксцентриком. Эксцентрик, а также разница количества статорных и роторных винтовых линий позволяют  контактирующим поверхностям образовывать ряд шлюзов (замкнутых полостей) – шлюзов между камерами высокого давления у верхнего конца, с  пониженным значением давления у нижнего шлюза. Этими шлюзами перекрывается свободное движение через двигатель подаваемой жидкости, что позволяет создавать в шлюзах с помощью жидкостного  давления передаваемый долоту  вращательный момент.

Список используемой литературы:

• Нефть — Википедия
• ἔλαιον. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project.
• Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
• Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. — 15 000 экз.
• Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
• «oil» . Oxford English Dictionary (3rd ed.). Oxford University Press. September 2005. (Subscription or UK public library membership required.)

Как пробурить артезианскую скважину

• бур, составными частями которого есть колонковая труба, бурильная штанга, колонка для бурения, активная часть;
• металлический шнек;
• тренога;
• лебедка;
• несколько труб с разным диаметром;
• вентиля;
• кессон;
• фильтры;
• насос.

Необязательно покупать все эти инструменты, ведь они могут обойтись в целое состояние. Желательно взять их в аренду. Работа же проходит по такому алгоритму:

1. Выкопайте яму размером 1,5 м х 1,5 м. Облицуйте ее при помощи фанеры и досок, чтобы она не осыпалась.
2. Установите надежную буровую вышку, желательно из металлического или деревянного материалов, прямо над углублением. Затем закрепите лебедку в месте соединения опор. Это устройство применяется для подъема-спуска оборудования.
3. Выберете необходимый насос, который будет легко проходить в трубу.
4. Опустите фильтровую колонку, которая состоит из трубы, отстойника и фильтра. Но делать это стоит, когда необходимая глубина уже достигнута. Для того чтобы укрепить трубу, пространство возле нее засыпается песком. Параллельно с этим проведите закачивание воды в трубу, верхний конец которой герметичен.

Далее просто опустите насос, а затем для выведения воды из глубин необходимы шланг или водопроводная труба. Подключите еще и их. Для этого выведите трубу и приварите ее к оголовку кессона. Далее установите вентиль, который будет регулировать уровень поступления воды – и ваша скважина готова.

Виды скважин и их особенности

Собственный источник воды – отличная возможность обеспечить себя и своих близких чистой живительной водой и удовлетворить хозяйственные потребности. Путем бурения и обустройства скважины решить проблему водоснабжения можно на несколько десятков лет вперед.

Выбор способа бурения и объем работ по обустройству скважины зависит от типа гидротехнического сооружения.

Колодец абиссинского типа

Если вода на участке расположена предположительно на глубинах 10-15 метров, то выгоднее и проще устроить абиссинский колодец. Гидротехническое сооружение этого типа использует водоносный слой, расположенный над водонепроницаемым глинистым пластом. Питается водонос за счет инфильтрации атмосферных осадков и вод близлежащих водоемов.

Простую в исполнении скважину-иглу может пробурить даже начинающий умелец, который только осваивает базовые навыки буровых работ

Сравнительно неглубокая узкая скважина представляет собой колонну толстостенных труб ВГП диаметром 50 – 80 мм.  В нижнем, самом первом звене колонны устроен специальный фильтр путем сверления с стенках трубы отверстий.

Трубы выполняют функцию ствола, дополнительной обсадки абиссинская скважина-игла не требует. Ее не бурят, а погружают в грунт посредством забивки.

Компактные размеры водозабора абиссинского типа позволяют размещать его практически на любом свободном месте придомовой территории. Самым распространенным способом пробивания этого типа гидротехнического сооружения является ударное бурение.

Особенности скважин на песок

При глубине залегания водоносного горизонта до 30 – 40 метров, распространенного в рыхлых, несвязных отложениях, сооружают песчаную водоносную скважину. Ее называют так, поскольку она добывает воду из насыщенных водой песков.

Пятидесятиметровая глубина источника не способна гарантировать кристальную чистоту воды, а потому содержимое скважины следует проверять лабораторным путем на наличие химических соединений

Водоносный слой скважины на песок располагается всего в трех-четырех десятках метров от поверхности. И чтобы достичь его не приходится проходить твердые – скальные и полускальные породы. А потому провести бурение песчаной скважины вручную не составит труда, если применить один из описанных ниже способов.

Глубинная артезианская скважина

А вот планируя пробурить артезианскую скважину, собственными силами не обойтись. Артезианская вода распространена по трещинам в непроницаемых скальных и полускальных породах на глубине порядка 40 -200 метров.

С задачей бурения скважины на известняк способны справиться лишь профессионалы, владеющие необходимыми знаниями и имеющие в распоряжении специальное оборудование для бурения

Чтобы определить глубину залегания воды им следует ориентироваться на данные гидротехнических сооружений подобного рода, пробуренных невдалеке от предстоящего места проведения работ.

Поскольку артезианская скважина способна обеспечить водой сразу несколько участков, буровые услуги удобно заказывать в складчину. Это позволит существенно сэкономить на бурении и обустройстве источника водоснабжения.

Достоинства самодельных бурильных установок

Разборные МГБУ разработаны и выпускаются для самостоятельного обустройства водозаборов на земельных участках с ограниченными размерами, где затруднен подъезд самоходных установок.

Самодельные конструкции успешно применяют при разработке скважин.

К достоинствам оборудования относят:

• малые габариты и вес агрегатов;
• модульность исполнения — монтаж и демонтаж станка не вызывает затруднений;
• универсальность использования привода: ручное вращение бурильной трубы, подключение двигателя к электросети 220, 380 В, автономное питание от бензинового или дизельного мотора;
• надежность конструкции и доступная стоимость.

Небольшие станки используются для возведения водозаборов, при строительстве фундаментов, для оценки состояния подстилающих горных пород. Все работы по монтажу станка и его эксплуатации выполняются 2 бурильщиками.

Общие сведения о буровых установках

Состав конструкции

1. Ударная установка. Представляет собой каркас треугольной конструкции с прочным основанием, к которому крепится гибкий трос с байлером и стамеской. Подобные установки легко поставить и они будут надежно выполнять свою работу.
2. Винтовая установка. В оборудование включен буровой шнек для земляных работ в необходимом объеме без дополнительной промывки водой.
3. Роторные установки. Производственное оборудование, обеспечивающее гидравлическое бурение. Ручная роторная установка является самым доступным вариантом, в котором не используется электродвигатель, а все буровые работы выполняются вручную. Она компактна и подвижна, поэтому она легка в транспортировке и может быть использована в местах с трудными подъездными путями.

Преимущества самодельных буровых установок

Преимуществ у такого оборудования много:

• компактный размер и легкий вес;
• простота конструкции;
• высокая эффективность и универсальность;
• доступный транспорт, быстрый сбор и разбор;
• отсутствие негативного влияния на ландшафт местности, где разрабатывается скважина;
• подключение к стандартной сети или  любому независимому источнику питания;
• относительно небольшая цена устройств, сделанных своими руками;
• высокая ремонтопригодность.

Виды самодельных буровых установок

Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:

• Ударно-канатную установку. Принцип работы этого типа оборудования основан на силе тяжести. На какой-то высоте закрепляют тяжелый буровой снаряд в заточенными краями — стакан или желонку. Его «роняют» несколько десятков раз. Каждый раз снаряд прорезает некоторую часть грунта, а порода застревает внутри полого снаряда (для сыпучих грунтов они снабжаются клапанами). Стакан вынимается из скважины, грунт удаляется. Далее процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет требуемой глубины. Для самостоятельного исполнения подобные устройства — самые простые. В наиболее бюджетном варианте это некая станина, позволяющая закрепить блок над скважиной. Через блок перекинут длинный трос с привязанной желонкой. За трос можно дергать «вручную», а можно установить мотор-редуктор с барабаном.

• Шнековая буровая установка. Углубление в грунт происходит при помощи шнека — стержня с наваренными винтом лопастями. Шнеком можно вручную пробурить скважины в пару метров — под свайный фундамент, например. Для прохождения плотных слоев типа глины или плотных песков, требуется солидное усилие. Поэтому требуется двигатель с большим вращающим моментом, а они работают от 380 В. И то, шнековые установки практически бесполезных на каменистых грунтах. И все равно — просто это небольшой камень типа щебня или скальные породы — шнек их не пройдет.

• Роторное бурение. Используется тоже принцип вращения, но внутрь бура подается бурильный раствор (вода). Это эффективный способ — вода выносит на поверхность шлам (раздробленную породу), и бур очень редко вынимают на поверхность. Его только сверху постоянно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Есть роторные установки «сухого» бурения — без растворов, но они требуют больших усилий, скорость бурения при этом намного ниже. Поэтому такие установки делают и используют редко.

Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Буровой аппарат для скважин на воду, например роторный с ручным приводом, можно изготовить в домашних условиях. Для этого необходимо подготовить такие комплектующие:

• вертлюг;
• бур лопастного типа;
• редуктор с двигателем;
• буровые штанги;
• мотопомпу;
• лебедку;
• прочный стальной каркас;
• водонапорный шланг.

Чтобы конструкция была эффективной на каменистой местности, используйте детали исключительно из высокопрочной легированной стали с высокой устойчивостью к вибрациям и коррозии.

Вертлюг рекомендуется купить готовый, выполненный из качественной прочной стали. Бур лопастного типа — основной инструмент для дробления твердой каменистой почвы, он должен быть из высокопрочного металла.

Одним из комплектующих для бурового ротарного аппарата является вертлюг.

Редуктор с двигателем расположен на подвижном сегменте аппарата, который передвигается по двум осям лебедкой. Буровые штанги соединяют рабочий элемент с главным устройством. Количество штанг зависит от глубины размещения подземного источника, а их длина находится в диапазоне 1-2 м.

Рама должна быть крепкой, гарантировать прочное и долговечное крепление деталей, не шататься.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Чтобы самостоятельно изготовить буровой аппарат с электроприводом, необходимо подготовить следующие приспособления:

• электрическая дрель с комплектом сверл;
• отвертка;
• сварочный станок;
• болгарка;
• бур;
• рама;
• редуктор;
• стакан.

Чтобы вода подавалась в колодец, необходимо подсоединить систему к редуктору, который играет роль электрического привода. Канал очищается желонкой в процессе бурения.

Процедура сборки бурового станка состоит из таких шагов:

• изготовление из стального патрубка стакана диаметром около 12 см (тяжелый стакан быстрее будет пробивать землю);
• проделывание треугольных зубчатых отверстий в патрубке;
• подготовка котлована;
• изготовление бура диаметром 10 см из стальной фурмы и нарезка винтовой резьбы сверху;
• монтаж винтовой детали диаметром 22 см на верхушку;
• изготовление двухвиткового шнека;
• прикрепление острых режущих элементов к шнеку.

Для ручной эксплуатации можно добавить к конструкции еще один кусок трубы, формирующий тройник.

Классификация водоносных слоев

Выделяются следующие основные разновидности водоносных слоев:

1. Верховодка. Так называются водоносы, располагающиеся близко от поверхности земли (2-7 м). Это ограниченные объемы безнапорной воды, окруженные водоупорными слоями (например, глина). Жидкость в них имеет, как правило, осадковую и паводковую природу. Характер накопления носит сезонный характер. Основные преимущества таких источников: малая глубина залегания, возможность подъема без насоса, низкие затраты при бурении скважин. Главный недостаток: низкое качество воды. Природный фильтр имеет малую толщину и не способен полностью очистить жидкость. В ней могут присутствовать различные химические соединения, а потому вода предназначена для технических целей. Для питья можно использовать только после дополнительной очистки и кипячения. Другой недостаток – снижение дебита (вплоть до полного прекращения подачи воды) в жаркое время года, а также сезонная нестабильность.

2. Грунтовка. Первый постоянный водонос в виде грунтовых вод находится на глубине 6-22 м. Такой пласт располагается между водоупорными слоями или ограничен только нижним водоупорами может достигать значительных размеров. Образуется он в результате просачивания осадкой и инфильтрации из водоемов. Водонос может относиться к напорному или безнапорному типу. В первом случае, вода находится в нем под давлением. Уровень залегания грунтовых вод может претерпевать сезонные изменения, снижаясь летом. Преимущества: легкодоступность и простота подъема на поверхность. Воду можно смело применять для любых хозяйственных нужд, но перед питьем или использованием для готовки пищи требуется фильтрация и кипячение.
3. Межпластовые водоносы. Это водные залежи, закупоренные между двумя водоупорными пластами. Они расположены на глубине 25-75 м и всегда находятся под давлением (напорный тип). При самостоятельном выходе на поверхность межпластовые накопления создают родники. Главное преимущество – чистота воды. Ее можно пить. Недостатки: глубокое залегание, сложности бурения, повышенные затраты при обустройстве скважины. Из-за наличия постоянного давления вода способна подниматься самостоятельно на определенную высоту. Если его не хватает для выхода на поверхность, то возникает необходимость установки насосного оборудования.

Технология бурения

Схема установки скважинного насоса и графического расчета напора.

Для бурения скважин водой используется специфичная технология. Соблюдаются следующие этапы проведения работ:

Сначала требуется правильно собрать бурильное долото, приготовить смесь для промывки, глиняный раствор. Вода используется, чтобы размывать почву. А раствор глины является веществом, которое поможет укрепить стенки после того, как скважина будет готова. Сам буровой раствор надо подбирать в зависимости от того, какой грунт на участке. Помочь могут специалисты, которые будут проводить предварительное исследование на наличие водоносного слоя на участке. Если подготовительные работы закончены (приготовлена обсадная труба, раствор и глина), можно начинать сборку установки для бурения. Через помпу начинают подачу раствора в шланги, далее берется вертлюг, который и обеспечивает подачу воды до наконечника. Под сильным напором вода разрушает грунт, начинает вымывать породу наверх. Отработанный раствор отправляют в приямок, тут разрушенный грунт сразу оседает на дно, а сам раствор попадает в земляную чашу, уходит в грунт, после чего достигает наконечника буровой установки. Бурение скважины напором продолжается, постепенно выносится все больше породы

Важно следить, чтобы на пути прохождения не попадались глина и валуны. В этом случае бурение надо проводить при помощи традиционного метода, т

е

бура. По мере прохождения ствола необходимо опускать в него обсадную колонну. Она укрепляет стенки, предотвращает осыпание грунта. Когда достигнута необходимая глубина и поступает вода из водоносного слоя, необходимо процесс бурения прекратить.

е. бура. По мере прохождения ствола необходимо опускать в него обсадную колонну. Она укрепляет стенки, предотвращает осыпание грунта. Когда достигнута необходимая глубина и поступает вода из водоносного слоя, необходимо процесс бурения прекратить.

Оно служит в качестве укрепления. Наверху следует установить кессон, при необходимости тут же монтируется автоматика, гидроаккумулятор.

Алмазные бурильные долота

Алмазный буровой инструмент представляет собой твердосплавную алмазонесущую  рабочую матрицу в стальном корпусе, который оборудован  внутренней  присоединительной замковой резьбой конусного вида.

Такой буровой инструмент различается по форме рабочей матрицы, по качественным характеристикам используемых  алмазов, а также по применяемых промывочным системам.

Такие металлосодержащие порошки хорошо удерживают алмазы и дают возможность изготавливать рабочие матрицы с разной твердостью и  износостойкостью. Наилучшими показателями по таким качественным характеристикам, как прочность, износостойкость и теплопроводность, обладают алмазные матрицы  на основе вольфрама.

При изготовлении бурильных головок алмазного бурового инструмента применяются так называемые технические алмазы  массой от 0,05 до 0,34 карата.  При производстве такого  долота, к примеру,  диаметром 188 миллиметров, расходуется от 400 до 650 карат (от двух до двух с половиной тысяч алмазных зёрен).

Бурильные головки алмазных долот изготавливаются в двух модификациях:

• однослойные (типы КР. КТ, ДР, ДТ т ДК), на которых алмазные зерна размещены в поверхностном слое рабочих кромок  металлических  матриц по определённым схемам;
• импрегнированные (тип ДИ)Ю на которых мелкие алмазные зерна распределены равномерно по всей матрице.

Алмазный буровой инструмент

Алмазные долота бывают следующих типов:

• с поверхностным расположением алмазов;
• импрегированные (алмазы размещены на поверхности до 8 миллиметров);
• инструменты особых конструкций;
• с радиальным расположением каналов и с наружной поверхностью  биконического вида (ДР);
• с напорным каналом и  с тораидальными выступами (ДК);
• с синтетическим типом размещения  алмазных зерен (С);
• с импрегированными алмазными зернами (И);
• лопастные (ДЛ);
• с внутренним конусом (ДВ);
• импрегированные с заостренными торцами лопастей (ДИ);
• универсальные (ДУ).

Такой породоразрушающий инструмент применяется при бурении глубоких (более трех километров) скважин. Стойкость алмазного инструмента по сравнению с шарошечным выше в 20- 30 раз.

Оптимальное время для бурения

Решив вопрос о том, где лучше всего бурить водоносную скважину необходимо определиться, когда производить бурение. Специалисты считают, что каждое время года имеет свои плюсы и минусы для проведения буровых работ. В одном они сходятся единогласно: нельзя бурить скважину в весенний период.

Причин этому несколько:

• наличие паводка повышает уровень грунтовых вод;
• невозможно достоверно определить место и глубину залегания водоносного пласта;
• весенняя распутица затруднит проезд буровой техники.

В большинстве регионов России бурение скважин невозможно с марта по май, в северных районах с апреля и до середины июня. В засушливых регионах также не рекомендуется производить буровые работы весной даже при отсутствии паводка, в этом случае грунтовые воды всё равно нестабильны, их уровень заметно повышен.

Бурение скважины весной возможно в том случае, если разведочное бурение было проведено в летне-осенний период и точно известна глубина залегания водоносного слоя

Летне-осенний период

Лучшее время для устройства скважины – июль-сентябрь. В это время уровень верховодки находится на минимальной отметке, а значит, можно точно определить оптимальный горизонт для будущей скважины.

Также к преимуществам проведения буровых работ в летне-осенний период можно отнести:

• сухость и устойчивость грунта;
• возможность подъезда специальной техники;
• комфортную температуру для проведения буровых работ.

Многие владельцы участков предпочитают начинать работы по устройству скважин осенью после уборки урожая, чтобы спецтехника не повредила посадки, а при промывке скважины не произошло заливание культур загрязнениями.

Планируя устройство скважины на период август-начало сентября, учтите, что в это время компании, производящие бурение заняты, поэтому договариваться о дате необходимо заранее.

Бурение в зимний период

Зима – идеально время для бурения артезианских и песчаных скважин до грунтовых вод. В этом случае риск ошибки неправильного определения водоносного слоя сводится к минимуму, т.к. верховодка не мешает определению уровня грунтовой воды.

Современная техника легко справляется с промёрзшим грунтом, при этом по минимуму вредит рельефу вашего участка.

Промывку скважины делать нужно обязательно, выполняют ее не только ради откачки мутной воды. Обрушенный во время бурения грунт может забить насос и моментально вывести его из строя. Потому для прокачки выбирают недорогие вибрационные агрегаты типа Ручеек, с которыми не жаль будет сразу расстаться.

Немаловажный фактор: в зимний период количество клиентов у фирм-бурильщиков снижается, а значит и уменьшается стоимость буровых работ.

В зимний период спецтехника не портит ландшафт участка, не вредит газонам и зелёным насаждениям, грунт, оставшийся после бурения, даст усадку и работу по его уборке весной будут сведены к минимуму

Буровая вышка

Буровая установка для бурения нефтяных скважин представляет собой комплекс буровых механизмов, машин и оборудования, который монтируется непосредственно на точке бурения и обеспечивает весь процесс обустройства скважин.

 Загрузка …

Буровая вышка

Основными элементами современной буровой установки являются:

• вышечный блок;
• блок насосного оборудования;
• силовые  приводы;
• блок для приготовления бурового раствора;
• блок очистки бурового раствора (часто совмещен с предыдущим блоком);
• оборудование для бурения:

1. ротор;
2. вертлюг;
3. талевый механизм;
4. буровая лебедка;
5. насосы;
6. силовой привод и так далее.

буровые сооружения:

1. буровая вышка;
2. комплект оснований;
3. укрытия сборно-разборного или каркасно-панельного типа;
4. комплект стеллажей;
5. приемные мостки.

№	Полезная информация
1	Оборудование, механизирующее наиболее трудоемкие виды работ

1. устройство для регулировки подачи долота;
2. механизмы, позволяющие автоматизировать спусковые и подъемные операции;
3. клиновой пневматический захват для труб;
4. буровой автоматический ключ;
5. вспомогательная лебедка;
6. пневматический раскрепитель;
7. краны для проведения ремонта;
8. пульт для контроля за процессами бурения;
9. управляющие посты.

оборудование, обеспечивающее приготовление, регенерацию и  очистку буровых растворов:

1. устройство для приготовления раствора;
2. комплект вибросит;
3. отделители ила и песка;
4. подпорные насосы;
5. комплект емкостей для буровых растворов, воды и  химреагентов.

1. блочная нагнетательная линия;
2. запорные устройства дроссельного типа;
3. буровой рукав.

оборудования, обеспечивающее обогрев элементов буровой установки:

1. теплогенераторы;
2. радиаторы отопления;
3. коммуникации, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя.

Основное назначение вышечного блока:

• подвешивание талевой системы и крепящихся к ней бурильных труб;
• размещение  оборудования, обеспечивающего спуск и подъем насосно-компрессорных,  обсадных и  бурильных элементов трубных колонн;
• размещение  устройств, обеспечивающих подачу и вращение бурового  инструмента.

В блоке силового привода размещаются дизельные или электрические силовые установки, компрессоры,  редуктора и коробки передач.

В насосном блоке  расположены  насосные установки вместе со своими силовыми агрегатами.

В состав блока для приготовления и последующей регенерации буровых растворов входят:

• емкости для приема и хранения бурового раствора, как для находящегося в процессе рабочей циркуляции, так и для создания необходимого запаса этой жидкости;
• устройства, обеспечивающие приготовление раствора:
• глиномесительное оборудование;
• БПР (блок приготовления раствора) и так далее.

• очистительное оборудования для регенерации бурового раствора:
• комплект вибросит;
• отделители ила и песка;
• дегазационные устройства;
• отстойники.

Комплекс, обеспечивающий спуск и подъем оборудования на скважине, является механизмом полиспастного типа, и включает в себя следующие основные элементы:

• кронблок;
• подвижный  талевый блок;
• буровая лебедка;
• механизм крепления конца каната (неподвижного);
• сам стальной канат, который обеспечивает гибкую связь между двумя предыдущими устройствами.

Кронблок  монтируется в верхней части буровой вышки. Подвижный конец каната  закрепляется на барабане буровой лебедки, а его  неподвижный конец посредством механизма крепления закрепляется у основания вышки. На талевый блок вешается крюк, за который при помощи строп подвешивают или вертлюг, или элеватор для спуска/подъема трубных колонн.  На  современных спуско-подъемных комплексах крюк и талевый блок, как правило, объединяют в единый механизм, называемый  крюкоблоком.

Конструкция нефтяных буровых установок

Классификация буровых установок

Разведочное и эксплуатационное бурение на нефть и на газ в нашей стране в более чем половине случаев осуществляется с помощью буровых установок с дизельным приводом. Все это потому, что работы ведутся в тех районах, где электричества отсутствует в радиусе нескольких сотен километров. Дизельный приводы постоянно совершенствуются, растет их мощность и техническая составляющая. Но кроме основного бурового инструмента, энергии требуют и обслуживающее освещение, и такие агрегаты как компрессоры, центробежные насосы. Для этих целей каждая буровая установка комплектуется дизельной электростанцией на 100-200 кВт мощности. Обслуживают их специалисты по дизельный двигателям и электрики.

ЭПК установки, т.е. те, что питаются от электросети, имеет  ряд преимуществ перед дизельными аналогами. В первую очередь – это масса, которая на 20% меньше. Во-вторых – их обслуживание проще и экономически более выгодно. В-третьих – скорость бурения, она зачастую выше благодаря более высокому КПД у электродвигателей. А так же в их конструкции заметно меньше деталей, узлов и агрегатов, которые имеют свойство быстро изнашиваться в тяжелых условиях работы (в которых обычно и работает большинство наших буровых установок). Но по большому счету, отличие установок с электроприводом от дизельных заключается лишь в самом приводе и все.

Бурение

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

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

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

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

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

Устройство

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

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

Скважина под воду — методы бурения

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

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

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

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

Посмотрите видео: Бурение скважины своими руками за 2 дня

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