Оборудование для бурения скважин на воду

Содержание

1. виды буровых установок
   
2. установки и машины для бурения
3. роторный метод
4. шнековый метод
   
5. ударный метод
   
6. малогабаритные буровые установки и расходные материалы
   

Дата обновления: 28.03.2022

Наличие на участке загородного дома или дачи скважины с питьевой водой позволяет обеспечить жильцам комфортные условия проживания. Однако гидрогеологические условия на местности различаются, поэтому глубина водозаборной скважины может быть различной. Так, артезианские воды протекают в интервале от 100 до 200 м от поверхности грунта, межпластовые располагаются на глубине от 15 до 90 м, а верховодку и грунтовые воды берут из колодцев глубиной от 3 до 15 м. Каждый интервал глубин и тип грунта требует выбора бурильного оборудования, позволяющего с минимальными затратами выполнить скважину до водоносных слоев.

Разновидности скважинных установок по технологии бурения

Скважинная установка представляет собой механизм – сборно-разборный или установленный на самоходном колесном или гусеничном шасси с вспомогательным оборудованием и оснасткой – насосы буровые и скважинные, компрессоры, лебедки, буровой инструмент. Конструкция скважинной установки зависит от технологии бурения, которые бывают:

• роторной с удалением разрушенных пород специальным раствором или сжатым воздухом, может применяться при разработке скважин в грунтах любого типа. Проходка выполняется за счет вращения буровых колонн, составленных из гладкостенных штанг. Буровой инструмент может быть представлен съемными коронками, долотами, в т.ч. шарошечного типа с вращающимися роликами. Прочность инструмента при бурении твердых пород обеспечивается использованием специальных сплавов, синтетических и технических алмазов. Удаление шлама происходит за счет продувки скважины сжатым воздухом или закачивания в скважину избыточного объема бурового раствора, который выносит шлам на поверхность. Механизмы для роторного бурения всегда оборудуются вышкой или мачтой для работы с обсадной и буровой колоннами. 

Роторный метод:

1. позволяет бурить скважины диаметром от 80 до 1500 мм в грунтах любого типа на глубину до 1000 м и глубже;
2. обладает высокой производительностью даже в сложных инженерно-геологических условиях;
3. выполняется компактными самоходными установками, что позволяет использовать их для бурения скважин для ИЖС.

Технология достаточно дорогая, но эффективная при бурении глубоких скважин.

• шнековой с удалением разрушенных пород спиральными шнеками. Технология эффективна в легких песчаных грунтах. Бурильный инструмент представляет собой стержень с навитой на него спиралью из стальной ленты. Лопасти спирали позволяют вынести на поверхность разрушенный грунт. Шнек с одного конца имеет твердосплавный резец, а с другого – узел для присоединения следующей секции.
  

К достоинствам шнековой технологии можно отнести:

1. широкое распространение такого способа;
2. ускорение работ за счет последовательного наращивания буровой колонны без ее извлечения из скважины;
3. невысокая стоимость;
4. возможность бурения даже в стесненных условиях.

Наличие крупных валунов по ходу скважины может привести к необходимости переноски места бурения.

• ударной с удалением разрушенных пород при помощи желонки – металлического цилиндра с открывающимся клапаном. Ударную технологию целесообразно использовать при бурении в рыхлых и мягких грунтах с примесью галечника. Буровой снаряд, представляющий собой трубу с режущей кромкой или долотом в качестве насадки, на тросах сбрасывается в скважину или забивается в грунт. Масса снаряда, в зависимости от грунта, от 0,5 до 2,5 тн. Шлам из скважины достают при проходке от 0,2 до 0,6 м.
  

Преимущества технологии:

1. возможность устройства скважин большого диаметра;
2. возможность контроля за уровнем водоносного горизонта;
3. исключение возможности загрязнения водоносного горизонта буровым раствором;
4. возможность круглогодичного использования;
5. долговечность полученного водозабора – до 50 лет.

Недостатки технологии заключаются в высокой трудоемкости и малой скорости проходки.

• с промывкой скважины. Такая технология используется для выноса шлама на поверхность и для охлаждения бурового инструмента. Промывка может быть прямой – с подачей раствора внутрь буровой колонны и обратной, когда раствор поступает в пространство между буровой колонной и стенкой скважины, а наружу выводится с помощью сжатого воздуха через отверстие в долоте или коронке.
  

Достоинствами технологии являются:

1. увеличение скорости проходки скважины за счет снижения сопротивляемости грунтов;
2. при использовании обратной промывки качество внутрипластовой воды не ухудшается.

Использование растворов приводит к глинизации стенок скважины и соответственно снижению уровня отдачи водоносного слоя. Кроме этого, при работе при отрицательных температурах, буровой раствор должен подогреваться.

Машины и механизмы для бурения скважин на воду

Современный рынок предлагает широкий выбор самоходной, прицепной, переносной техники для бурения скважин, на колесном, гусеничном, санном ходу. Большинство из них способно бурить вертикальные и наклонные скважины, вращательным методом, с применением шнекового и колонкового инструмента, с промывкой и продувкой.

Для устройства скважин на участках ИЖС удобна малогабаритная переносная гидравлическая буровая установка ГБУ 15ЛП Мини весом 220 кг. Привод установки -  бензиновый двигатель мощностью 15 л.с., при этом лона способна с промывкой и продувкой пробурить скважину глубиной до 100 м, а с шнеком до 17 м. А прицепная малогабаритная гидравлическая установка весом 800 кг ГБУ 120Л с дизельным двигателем мощностью 120 л.с. бурит скважину с промывкой на глубину до 200м, с продувкой – до 150 м и со шнеком – до 30 м.

Однако большинство компаний, оказывающих услуги по устройству водяных скважин предпочитают использовать в работе установки разведочного бурения, смонтированные на грузовых шасси ЗИЛ, Урал, КамАЗ с бензиновыми или дизельными двигателями, приводящими в действие бурильные установки. Так установки УРБ 2, способны бурить скважины с промывкой на глубину до 300 м, с продувкой – на 150 м, а с шнеками – до 30м. Мы используем в своей деятельности именно такие - для глубин Свердловской области этого более чем достаточно. Установка ПБУ бурит на глубину до 120 м с промывкой, до 100 м с продувкой и до 50 м со шнеками. Установки шнекового бурения БКМ и МБШ могут бурить скважины диаметром до 800 мм на глубину до 50 м. Кроме этого многие современные гидравлические экскаваторы имеют сменное навесное буровое оборудование.

Малогабаритные буровые установки могут комплектоваться дополнительным оборудованием, необходимым при использовании определенной технологии, в частности:

• буровым насосом, подающим в скважину промывочную жидкость при бурении скважин глубиной до 200 м, выполняемым вращательным или ударно-вращательным способом;
• грязевой помпой, обеспечивающей откачку грязной воды или бурового раствора из скважины;
• компрессором, подающим в буровую установку сжатый воздух.

Немалое значение для сохранения работоспособности буровой установки имеет своевременная поставка расходных материалов:

• буров и долото, форма которых выбирается в зависимости от типа грунтов и применяемой технологии бурения;
• коронок и стаканов, необходимых при сверлении отверстий большого диаметра;
• буровых штанг из высокопрочной стали;
• шнеков различного диаметра.

Выбор конкретного способа бурения скважины и механизма для работ зависит от инженерно-гидрогеологической ситуации на площадке, ее стесненности и других факторов, учесть которые могут профессионалы.