Буровая установка ударно канатная: Канатно-ударная буровая установка

Окт 20, 1971 Разное

Буровая установка ударно канатная: Канатно-ударная буровая установка

Содержание

Ударно-канатное (канатное) бурение — Что такое Ударно-канатное (канатное) бурение?

Ударно-канатное (канатное) бурение — это способ бурения отверстия в земле посредством многократных ударов о землю остроконечного стального долота, подвешенного на проволочном канате.

Метод базируется на дроблении грунта.
После разрушения частицы породы извлекаются из котлована.
Работы выполняются специальным буровым снарядом Шитца.

Существует несколько вариантов рабочего инструмента:

  • для формирования котлована под скважину в почвах, состоящих из влажной глины или песчано-глиняной смеси, бурильная установка оснащается забивным стаканом. Для его изготовления применяется фрагмент трубы соответствующего сечения. Заостренный конец рабочего органа легко разрушает грунтовые пласты. В некоторых исполнениях торец инструмента дополняется острыми зубьями. Частицы раздробленной породы на стенках стакана извлекаются из скважинной шахты;
  • в сыпучих почвах для ударно-канатного способа бурения скважин в качестве снаряда используется желонка. Конструкция представлена фрагментом трубы, на конце которой установлен особый клапан. Предохранительное устройство удерживает разрушенный грунт внутри рабочего органа при извлечении на поверхность;
  • в твердых каменистых породах предыдущим инструментам сложно справиться с дроблением. Поэтому буровая установка оснащается шарошечным долотом. Такая методика ударно-канатного бурения скважин своими руками практикуется и в плотных почвах, состоящих из известняка.
Кроме рабочего инструмента в конструкцию оборудования включается лебедка, с помощью троса закрепленная на специальной треноге.
Таким подъемником ударный снаряд извлекается из забоя.

Для разных типов грунтовых пород ударно-канатного бурения скважин технология отличается.
Рабочий орган подбирается в зависимости от физических характеристик разрушаемой почвы.

В некоторых случаях приходится комбинировать ударный инструмент.

  • При пробивке скважинного котлована в песках или плывунах допускается применять плоскую желонку. Она свободно разрушает рыхлый грунт и извлекает на поверхность. Обязательное требование для создания шахт в таких неустойчивых породах – обсаживание ствола, предотвращающее обрушение стенок. Нежелательно поднимать снаряд выше 0,5 м над обсадной трубой. Нарушение условия приводит к перекосу и заклиниванию колонны в шахте.
  • Двутавровая конфигурация долота используется для дробления гравийных горизонтов и галечных пластов. Выемка производится желонкой с плоским клапанным механизмом.
  • Для вязких грунтов, представленных пластичными глинами, рекомендуется применять ударный инструмент специфической конструкции. Усовершенствованные плоскостные снаряды или выполненные в форме двутавра долота дополняются крестообразными деталями.
Трудно разрушаемые валуны или крупные камни способны помешать вертикальному прохождению шахты.
В таких случаях выработку приходится переносить в другое место.
Справиться с дроблением породы повышенной твердости можно с помощью утяжеленного долота.

Трещиноватые пласты склонны к осыпанию.
Для предотвращения обвалов ударное бурение скважин необходимо проводить с предельной осторожностью, контролируя параллельную обсадку стенок шахтного колодца.

Ударно-канатная буровая установка

Ударно-канатная буровая установка является одним из наиболее популярных запросов в Интернете среди тех пользователей, кто задумывается о возможности самостоятельного бурения скважин на воду – будь то проведение работ для личного использования или для оказания платных услуг.

Такая популярность ударно-канатных установок достаточно понятна – она настолько проста и бесхитростна, что может быть выполнена и использована практически любым человеком самостоятельно. Однако нельзя не признать тот факт, что по своей энергозатратности, длительности проведения работ и эффективности ударно-канатное бурение значительно уступает бурению скважин с использованием профессиональных буровых установок.

Ударно-канатная буровая установка состоит из небольшого числа элементов и деталей. Прежде всего, это, конечно, каркас установки, который весьма напоминает обычную треногу или штатив. На верху каркасной конструкции располагается специальный блок, через который проходит канат от лебедки к подвешенной над местом будущей скважины ударной штанге и забивному стакану.

Забивной стакан в ударно-канатной буровой установки играет одну из главных ролей – эта полая внутри труба небольшой длины с режущей кромкой из прочного материала по нижнему торцу. Для большей эффективности проникновения стакана в грунт режущая кромка, как правило, делается со скосом внутрь самого стакана. Подъем и резкий спуск ударной штанги с помощью лебедки забивает стакан в землю, а затем все той же лебедкой его поднимают на поверхность и освобождают от захватываемого грунта. Таким образом, действие повторяется до тех пор, пока не будет достигнута необходимая глубина. Как можно видеть, технология ударно-канатного бурения действительно весьма проста и экономична.

Если рассматривать ударно-канатную буровую установку как способ экономии в случае, если Вам требуется пробурить скважину на воду для собственного загородного или дачного участка, то можно признать ее целесообразность и достаточно высокую эффективность при низких расходах. Однако же если Вы хотите приобрести или самостоятельно изготовить ударно-канатную буровую установку в целях ее коммерческого использования, то в данном случае гораздо более эффективным и рациональным решением будет приобретение профессиональной буровой установки. Профессиональная спецтехника позволит проводить работы гораздо быстрее и с меньшими трудозатратами. При этом не обязательно ждать подходящего момента, пытаясь значительную сумму. Компания «РосПромБур» как производитель буровой техники рада предложить своим клиентам приобретение буровых установок в лизинг или в кредит.

Ударно-канатное бурения скважин — способы, установки

Содержание   

Наиболее доступный и простой способ бурения скважины является так называемое ударно-канатное бурение. Основная его особенность – это возможность производства операций без использования тяжелой специальной техники. В этом случае также можно в самые короткие сроки осуществлять монтаж буровой установки.

Применение технологии ударно-канатного бурения

Ударно-канатный способ – это самый простой и наиболее распространенный способ бурения, который дает уникальную возможность осуществлять вскрытие поверхностных водоносных пластов. Интересно, что требуемое оборудование можно сделать даже своими руками.

Назначение и краткое описание технологии

Интересно, что этот способ бурения использовался еще в древние времена. Первые упоминания о ней с легкостью можно найти даже в трудах самого Конфуция. Но сегодня, чтобы начать работать, нужно иметь немного различных приспособлений. В этом случае вам понадобится такой инструмент:

Данная технология предполагает, что основной инструмент – это забивной стакан, который представляет собой своеобразный отрезок трубы, сделанной из стали. Она скошена вовнутрь и имеет снизу режущую кромку, которая отличается очень высокими показателями прочности. У забивного стакана сверху есть так называемая наковальня, по которой штангой производятся удары.

Лебедка выполняет функцию опускания и подъема забивного стакана. Порода, попадающая в стакан, за счет силы трения удерживается в нем. Ударная штанга используется для того, чтобы максимально глубоко проникнуть в грунт, поэтому её с силой бросают на наковальню. После того, как стакан полностью заполнится грунтом, его поднимают наверх и тщательно очищают.

Процесс бурения скважины по ударно-канатной технологии

Такой процесс повторяется до тех пор, пока скважина будет иметь необходимую глубину. Как можно понять, данная технология не сложная, поэтому буровая установка своими руками – это реальная возможность сэкономить достаточно много денежных средств.
к меню ↑

Плюсы и минусы

Естественно, что ударно канатное бурение скважин имеет ряд как положительных, так и отрицательных сторон, поэтому постараемся в них разобраться.

Этот метод бурения имеет такие достоинства:

  1. Во время бурения можно взять раздельные образцы (пробы) из водоносного слоя грунта.
  2. Возможность осуществления бурильных скважинных работ во время больших начальных диаметров, которые могут достигать 500-та миллиметров и более.
  3. Можно создавать скважины в самые короткие сроки, то есть сразу после того, как завершатся бурильные работы.
  4. Водоносные горизонты благодаря использованию на практике этой техники, не засоряются, сохраняют такой же вид, как и до того, когда начинает использоваться буровая установка.
  5. Возможность успешного проведения бурильных работ в так называемых галечниково-валунных прослойках. Кроме того в породах, которые легко впитывают различные промывочные жидкости.
  6. Не нужно обеспечивать установку водой и раствором из глины, поэтому инструмент не так сильно засоряется.
  7. Гарантия того, что будет произведено качественное и быстрое вскрытие с дальнейшим опробованием водоносного пласта.

Как видно, эта технология имеет много больших плюсов, поэтому стоит задуматься над тем, как сделанная своими руками буровая установка сослужит вам хорошую службу.

Теперь можно перейти к немногочисленным минусам, которые имеет этот способ бурения:

Мобильная буровая установка УАЗ УКБ-60

  1. Осуществление исключительно вертикального бурения.
  2. Во время создания глубоких скважин могут возникнуть определенные проблемы.
  3. В некоторых грунтах песчаного типа бурить таким способом вообще невозможно (здесь даже специальный инструмент не поможет).
  4. К самому большому недостатку относят низкую скорость бурения.

к меню ↑

Применяемое оборудование

Теперь стоит немного остановиться над тем, какой нужен инструмент, когда применяется ударно-канатный метод для бурения, тем более, если есть желание сделать скважину своими руками. Долото (обычно применяют долото PDC) – это главный рабочий инструмент, который выполняет функцию разрушения породы. Для того, чтобы извлечь разрушенную породу на поверхность используется так называемая буровая желонка. Ножницы являются составным элементом бурового снаряда, штанга нужна для ударов. Кроме того, требуется канатный замок, и, конечно, канат.

Установку и сборку бурового снаряда производят со вспомогательным инструментом. Сюда входят разнообразные ключи, в том числе гаечные и рожковые, отвертки и затяжные трещотки. Кроме того, эта технология требует использования специального оборудования, которое нужно для работы с обсадными трубами – хомуты, снаряды, забивные головки и башмак.

Если говорить о перечне, то буровые станки для осуществления качественных работ с применением ударно-канатного способа бывают различных типов (если сравнивать с роторным способом). Но многие специалисты советуют использовать комбинированный способ бурения, когда роторная технология сочетается с обратной промывкой и ударно-канатным способом.

Чаще всего, комбинированный метод используется в США. Они удачно сочетают ударно-канатный и вращательный способ осуществления бурильных работ, а также можно производить обратную промывку. Важно помнить, что цена комбинированных устройств намного больше стоимости стандартных простых бурильных конструкций, поэтому для того, чтобы быстрее окупить это оборудование нужно выполнять очень большие объемы работ.

Именно по этой причине небольшие компании их не применяют. Но если вы хотите сделать скважину своими руками, то такой способ может заинтересовать.
к меню ↑

Особенности проведения работ (видео)


к меню ↑

Этапы работы

Важно помнить, что бурение с применением забивных стаканов чаще всего используют во время работы на не сыпучих и сравнительно мягких породах. Поэтому на сыпучих грунтах использование данной разновидности бурения не рекомендуют.

Причина проста – в сыпучих породах частицы имеют недостаточную силу связи друг с другом, из-за чего для того, чтобы удержаться внутри корпуса забивного стакана им попросту не хватает силы трения, поэтому он во время выхода из забоя стает пустым, а сыпучий грунт забивает тело скважины.

Здесь может помочь только желонка, которая применяется при бурении скважины на сыпучих грунтах. В нижней части конструкции желонка есть специальный клапан, открывающийся во время врезания желонка в породу, в результате чего открывается свободное продвижение для сыпучего вещества.

Когда желонку поднимают наверх, клапан под весом захваченной породы в свою очередь закрывается и таким образом возникает препятствие для высыпания грунта. После того, как желонка поднимается на поверхность и освобождается от породы, процесс повторяется по новому кругу.

Если вы начали бурить скважину с помощью ударно-канатного способа на каменистых и твердых породах, то лучше всего использовать специальное буровое долото, которое выполняет функцию желонка или забивного стакана. Именно ударное действие долота гарантирует разрушение каменистых и твердых грунтов, они быстро измельчаются и превращаются в достаточно мелкие частицы. С применением желонки они в дальнейшем без проблем извлекаются наверх со дна новой скважины.

Очень важно во время осуществления бурения ударно-канатным методом придерживаться основных этапов работы. Самым главным этапом является сборка и точная установка конструкции в требуемом месте. Если все сделать правильно, особенно своими руками, то никаких трудностей во время создания новой скважины возникнуть не должно.

Если вы начали бурить на сыпучем грунте, или на породах с его прослойками, то нужно следить, чтобы скважина не засыпалась грунтом. В этом случае нужно внутрь скважины установить специальные стальные обсадные трубы. Здесь важно, чтобы первой отрезок используемой трубы был с небольшим расширительным конусным башмаком.

Обсадные трубы при этом должны иметь больший диаметр, чем диаметр самого забивного стакана. Это даст возможность последнему свободно перемещаться в скважине. Интересно, что во время опускания обсадных труб в скважину своими руками, которое осуществляется с помощью не очень сильных ударов или просто под собственным весом, из-за своего большего диаметра они попросту срезают часть грунта со стенок скважины.

Стоит помнить, что использование ударно-канатного способа бурения можно значительно облегчить, так как все требуемые в этом случае детали вполне реально изготовить самостоятельно, еще и в домашних условиях. Специальные глубокие познания в этой сфере вам не потребуются, главное – это иметь желание.
 Главная страница » Виды бурения

Буровая установка своими руками: ударно-канатная, роторная, шнековая

Бурить скважины чаще всего требуется при устройстве скважины на воду, но и кроме того периодически такие работы нужны: установить металлические столбы под забор (беседку, перголу), создать поле для сбора тепла из земли при устройстве теплового насоса земля-воздух, при устройстве столбчатого фундамента и многих других строительных работах. Облегчит и значительно ускорит процессы малогабаритная буровая установка. Имея некоторый навык сварки, ее можно сделать своими руками. 

Самодельная буровая установка

Содержание статьи

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.

    Одна из ударно-бурильных установок

  • 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.

    Шнековая буровая установка

  • 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.
  • Роторная буровая установка

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.

Методы очистки воды из колодца или скважины описаны тут.

Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

При изготовлении буровой установки под канатно-ударное бурение есть два важных элемента: станина и стакан (патрон, желонка). Для самого простого варианта можно сделать станину из трех-четырех труб, которые соединяются над местом, где будет проходить бурение. Там крепят блок, через него перекидывают гибкий стальной трос. На конце троса привязан бурильный снаряд. Вот и вся конструкция. Приводится в действие эта «установка» мышечной силой — за трос тянут, потом резко опускают. Снаряд понемногу углубляется.

Наиболее простые конструкции

Для снижения физических нагрузок устанавливают лебедку, для еще большей автоматизации — мотор с редуктором, вращающим вал лебедки. При этом важно придумать систему, которая позволит освобождать вал лебедки и сбрасывать желонку.

Рама-тренога не всегда удобна — она требует большой площади. Причем для устойчивости «ноги» должны находится на равном расстоянии от центра. Не помешают также перемычки между всеми опорами. Вот в этом случае буровая установка будет стоять надежно. Есть еще один вариант рамы — в виде буквы «Н» с телескопическими штангами (на фото ниже).

Сделанная своими руками мини буровая установка

Вертикальная стойка тоже телескопическая. Она позволяет менять высоту, с которой сбрасывается снаряд. В остальном комплектация такая же.

Станина для малой буровой установки вид сбоку

Как работает буровая установка ударно-канатного бурения, сделанная своими руками из подручных материалов, смотрите в видео. Такую конструкцию точно повторить несложно.

Подробнее о том, как пробить и обустроить скважину для воды описано тут.

Как сделать установку для роторного бурения

Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.

Принципы построения бурилки

 

При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

  • горизонтальной платформы;
  • вертикальной рамы;
  • подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна. Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

Чертеж бура на 159 мм

Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.

В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

Устройство вертлюга для бутовой установки

 

Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки

 

Как провести воду от скважины к дому читайте тут. 

Простейшая установка для шнекового бурения

Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.

Ручная буровая установка со шнеком

Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

Малогабаритные шнековые буровые установки и установки для ударно канатного бурения своимими руками: фото, видео, чертежи, инструкции

Если у вас есть свой собственный дачный участок, рано или поздно вы решите заняться вопросом водоснабжения. Для этого придется заниматься бурением, однако это достаточно дорого обходится. Либо же вы можете самостоятельно изготовить бур.

Буровые установки на воду своими руками

Самостоятельно изготовить бур не самое простое занятие: оно займет много времени и обойдется довольно дорого, но вы получите больше, чем потратите усилий и денег:

  • Вы сэкономите особенно много денег в том случае, если вода залегает глубоко.
  • Можно позже очень неплохо подзаработать на соседях, которые сами делать бур не захотели, либо не сумели.
  • Бур можно позже использовать для бурения под свайный фундамент. Что для дачи будет актуально, особенно если вы собрались расширяться, или перестраивать забор более основательно.

Для успешного изготовления буровой установки своими руками для бурения скважин, необходимо в первую очередь определиться с типом бура, который вы будете использовать, а также запастись всеми необходимыми инструментами: болгаркой, дрелью, сварочным аппаратом и так далее.

Из наиболее популярных буровых установок можно выделить две: ударно-канатная и шнековая.

Ударно-канатные

Данная конструкция весьма проста. Необходимо построить каркас, установить на него электромотор, подвесить тяжелое остроконечное долото. Работает он также просто – сбрасываем долото и поднимаем обратно, очищаем от набравшегося грунта и продолжаем дальше.

На фото ударно-канатная буровая установка

Такой способ конечно не самый быстрый, однако один из простейших и не требующих дополнительных затрат. Также такая конструкция имеет отличную прочность, компактность и простоту.

Шнековые установки

Шнековая буровая установка своими руками довольно проста в изготовлении. Такой бур лучше всего подходит для бурения не небольшую глубину. Необходимо собрать каркас, который будет удерживать разборную трубу с буром на конце. Достаточно нескольких витков бура. Конструкция разборная, так как по мере работы её необходимо будет удлинять.

Работает это следующим образом: опускаете бур, проворачиваете несколько раз, затем извлекаете и очищаете от земли. Эти действия повторяете до тех пор, пока не достигнете необходимой глубины. Моментами будет возникать необходимость удлинять трубу.

На фото самодельная шнековая буровая установка

Такая конструкция хороша своей простотой, однако при бурении на большую глубину будет более затратной, чем ударно-канатная, так как потребуется много отрезков трубы.

Для больших глубин такая конструкция не подойдет ввиду чрезмерной длины труб и каркаса.

Инструкция по созданию малогабаритной ударно-канатной установки

Необходимые элементы:

  • Под рукой вам понадобится иметь дрель, сварочный аппарат и болгарку, также лишними не будут более мелкие инструменты, включая отвертку, разводные ключи, молоток и подобное.
  • В первую очередь, перед созданием буровой установки ударно-канатного бурения своими руками, необходимо обзавестись снарядом, вес которого должен быть не менее 80 килограмм. Он представляет из себя трубу, длина которой может колебаться от полутора до двух метров, также разниться и в диаметре. Для дачного участка подойдут и длиной от половины до одного метра. Диаметр подбирайте по трубе, которую будите потом использовать. Снаряд должен иметь надежное крепление к канату, так как достать потом из достаточной глубины отверстия будет практически невозможно. Нижний край должен быть с отверстием для грунта и с заостренным концом. Снаряд необходимо будет изготовить на фрезерном станке.
  • Теперь необходимо подобрать достаточно мощный двигатель, который смог бы поднимать патрон. Необходимо учитывать землю, которую он будет вытаскивать, а такжетрения о стенки желоба.
  • Необходимо подобрать ротор, который будет наматывать на себя канат. И это, не говоря уже о самом канате, который подбирается под длину, необходимую для бурения. Взять, естественно, лучше с запасом.
  • Необходимо купить крепкий блок, через который будет проходить канат.
  • Теперь необходимо купить металлический профиль или трубы, чтобы соорудить каркас. Обычно это тренога, высота которой должна быть больше на полтора метра, чем патрон. Исходя из этого и подбираете материал.
Чертех установки ударно-канатного бурения

Инструкция:
  1. Необходимо начать с вытачивания патрона. Выбирается полая труба необходимого вам диаметра. Длина выбирается в пределах 0,5 – 1 метра. Далее проделывается отверстие для продевания каната. Необходимо вырезать три зуба на конце, чтобы снаряд легче вгрызался в землю. Можно также вырезать боковые отверстия, чтобы легче было извлекать грунт, однако они не должны быть слишком большими. Можно обойтись и без этого. Вес должен быть не меньше 50 килограмм, так как от этого будет зависеть качество бурения. Если надо, наварите груз, но так, чтобы это не мешало движению бура.
  2. Теперь изготавливаем каркас. Он должен быть на полтора метра выше, чем патрон. Изготавливается в виде треноги. Таким образом можно избавиться от нежелательного пошатывания. Можно выполнить в виде пирамиды соединяя ноги, либо соединить только с одной стороны, чтобы установить двигатель. Помните, что данная конструкция должна выдержать вес и быть устойчивой.
  3. Закрепите блок на вершину треноги так, чтобы канат удобно проходил через неё. Важно, чтобы он не перетирался.
  4. Теперь можно закрепить и сам двигатель. Проделать предварительно отверстия в каркасе, закрепив его болтами. Закрепите и ротор. Можно вместо двигателя использовать обычную лебедку для удешевления конструкции.
  5. Далее вам остается только установить треногу на нужное место и подвесить бур.

На видео процесс изготовления установки ударно-канатного бурения:

Изготовление шнековой буровой установки

Необходимые элементы:

  • Инструменты необходимы те же, что и для предыдущего варианта;
  • Необходимо также купить профиль или трубы для создания каркаса;
  • Купить лебедку для поднятия бура либо собрать вариант с электродвигателем тем же способом, как было описано выше;
  • Выточить витки бура с зубьями на конце, а также купить трубы, которые в собранном виде доставали бы до нужной вам глубины.
Схема шнековой буровой установки

Инструкция:

  1. Необходимо собрать каркас для малогабаритной буровой установки. Для этого сваривается тренога с отверстием в верхней точке, чтобы мог проходить бур. Либо же можно без этого отверстия, тогда нужно просто подвесить. Но в таком случае тренога должна быть очень высокой, чтобы хватило на всю длину бура.
  2. Далее к каркасу крепим лебедку, чтобы можно было поднимать бур. Так как длина его может достигать внушительных величин, то и вес будет немаленький – руками его не поднять. Также крепим блок к вершине каркаса, чтобы через него можно было пропустить канат.
  3. Необходимо изготовить бур. Берем трубу необходимого диаметра. Длину выбираем в один метр. На одном конце нарезаем винтовую резьбу или отверстия, чтобы можно было присоединять муфтой к другим участка трубы. На противоположном конце нарезаем шнековый винт, достаточно будет 3-4 витков.
  4. Теперь делаем тройник, который будет крепиться к муфте и будет помогать вращать конструкцию. Каждый раз, при добавлении новой секции просто снимаем тройник и крепим его к муфте на конце новой секции. Также изготовить зацеп, к которому будет крепиться трос. Проще это сделать так, чтобы тройник и муфта были одним целым и навинчивались на конец трубы.
  5. Теперь необходимо изготовить секции трубы с муфтами, которые будут их скреплять. Позаботьтесь о том, чтобы при вращении трубы винтовые соединения не раскручивались, а наоборот, закручивались еще плотнее.
  6. Теперь можно подвесить бур и приступать к работе.

На видео обзор самодельной шнековой установки:

Разновидности буров

Как сделать буровую установку своими руками — вопрос, на который мы уже ответили. Но, в зависимости от того, какую почву вам нужно бурить, а также от конечной цели изготовления установки, необходимо еще и правильно выбрать бур. Рассмотрим наиболее популярные и востребованные среди них, а также их прямое предназначение.

Ложковый

Эти буры лучше всего подходят для бурения пластичных пород (например, глины). Изготавливается достаточно просто. Берется труба подходящего диаметра, потом вырезается в виде ковша. Левый конец загибается внутрь, а правый загибается поверх левого. При этом он должен быть острым.

Схема ложкового бура

Ввинчиваясь такой бур набирает в цилиндр породу, после чего его необходимо извлекать. Также после полного заполнения он окажется бесполезным, пока не будет очищен.

Змеевиковый

Напоминает бурав по дереву. Используется такая разновидность для бурения плотных суглинков. Такой бур должен изготавливаться из прочного метала с закаленным окончанием в виде хвоста ласточки. Очень важно качественное изготовление, так как он применяется для плотных грунтов. Действие его подобно штопору – он ввинчивается в породу.

Бур змеевиковый

Буровые долота

Долота применяются в основном для бурения твердых пород. При этом для пород различной плотности выбираются различные углы заострения. Изготовить в домашних условиях сложно, так как они изготавливаются ковкой в штампах из цельной заготовки. При этом сварные швы обычно не выдерживают, по этой причине их применение не рекомендуется. Однако самостоятельно можно изготовить составным способом: лезвия долота крепятся к корпусу заклепками.

На фото буровые долота

Установка ударно канатного бурения


Технология ударно-канатного бурения скважин

Даже в наше время некоторые владельцы загородных домов не имеют на своем участке колодца или скважины, а дом не подключен к водопроводу. Что же делать в этом случае? Чтобы нанять профессионалов, потребуется немало средств. Что делать, если таких денег нет, а без воды жить невозможно. В этом случае вам поможет ударно-канатное бурение скважин, при том, что сделать такое оборудование можно самостоятельно. А в процессе работы можно легко обойтись без помощников. Совсем не нужно использовать дорогостоящее оборудование, обращаться за помощью к профессионалам. Несмотря на то, что данный способ используется достаточно давно, он не утратил свою актуальность и в наше время. В нашей статье мы детально расскажем, как сделать своими руками такую буровую установку, а также особенность таких бурильных работ при обустройстве скважин на воду.

Процесс бурения скважины по ударно-канатной технологии

Характеристика технологии

Главной особенностью такого типа технологии является постепенное разрушение почвы путем её дробления. Бурение скважин на воду характеризуется высоким дебетом. Если пробурить скважину таким методом, есть большая вероятность того, что она прослужит очень долгое, некоторые объекты успешно эксплуатируются на протяжении многих десятилетий. Но преимущества не только в длительности использования, но и простоте и доступности метода.

Данная установка предназначена для ударно-канатного бурения скважин
Плюсы и минусы

На данный момент такой способ бурения скважин на воду является одним из самых простых. Позволяет существенно сэкономить деньги. Возможно качественно вскрыть водоносную жилу, а затем выполнить дальнейшее оборудование водозаборного объекта. В процессе работы нет необходимости в материалах для промывки. Выполнять работу можно даже в условиях грунтов, которые быстро впитывают промывку. Сразу же после бурения отверстия можно переходить к обустройству. Метод очень безопасный, поскольку предотвращает загрязнения водоносной жилы. Можно сделать отверстия большого диаметра – от 50 см. Немаловажно, что такой способ позволяет очень просто брать пробы почвы для анализа. Можно всю работу выполнять самостоятельно.

Но есть также и недостатки. Главный из которых – медленное продвижение вглубь. В некоторых типах грунтов невозможно использовать данный метод. Не получиться пробурить скважину большой глубины. Важно понимать, что данный метод отлично подойдет только в том случае, если нужно сделать вертикальное отверстие. При этом следите, чтобы в процессе не было перекосов – это значительно усложнит дальнейшее обустройство.

Что требуется для работы
Схема ударно-канатного бурения

Для того чтобы пробурить скважину канатно-ударным методом, Вам нужны будут специальные инструменты, а также материалы, чтобы сделать оборудование. Обязательный элемент – патрон, а также штанга. Они нужны для углубления. Чтобы подвесить снаряд, нужно установить трос или канат. Обязательное условие – его прочность, поскольку во время отрыва, существует большая угроза обрыва. Закрепляем на вышке с блоком и лебёдкой.

Основным элементом во всей конструкции является забивной стакан или патрон. Для его изготовления нужно использовать толстостенную трубу. Нижнюю часть нужно заострить, она обязательно должна быть из прочной закаленной стали со скосом в центре детали. Это нужно для того, чтобы снаряд мог проникать в почву как можно глубже. Сверху нужно обустроить наковальню.

Для вышки нужно оборудовать треногу. Такой тип конструкции обладает большей продуктивностью. Вышку нужно сделать из труб или же дерева. Нужно делать высоту больше, чем снаряд, чтобы конструкция могла функционировать. Сверху на вышке нужно приделать блок, через который пропускаем канат. Проще всего сделать вышку в виде, напоминающем колодезный ворот.

Особенности обустройства в мягком грунте

Для того чтобы пробить отверстие в таком типе грунта, нужно обязательно использовать патрон. Если конструкцию сделать правильно, процесс бурения должен выполняться быстро. Мягкий грунт хорошо прилипает на стенки патрона. Исключение составляет песчаная почва. Частицы в полости патрона не удерживаются. Поэтому для такого типа грунта нужно использовать другие типы бурильных установок.

Процесс работы должен выполняться в строгом порядке

  1. С помощью лебедки патрон поднимаем над отверстием и опускаем вниз.
  2. Когда патрон ударяется об грунт, часть попадает внутрь.
  3. Чтобы выполнять углубление, нужна ударная штанга.
  4. После того, как сделали несколько таких ударов, патрон будет полностью заполнен грунтом. Его нужно поднять на поверхность и прочистить. Сила трения способствует тому, что в процессе ударения он накапливается внутри и не высыпается. Чтобы прочистить стакан, нужно использовать тяжелый молоток.
  5. После того, как патрон прочистили от породы, работы продолжаются так же.
Как бурить в сыпучих породах

В данном случае патрон здесь будет малоэффективным, поскольку грунт в нем задерживаться не будет. Стакан заменяют желонкой.

В сыпучих породах можно использовать установку для бурения скважин, которая показана на фото

Ход работы такой:

  1. Устанавливается клапан, который предотвращает преждевременное высыпание.
  2. Клапан закрывается и блокирует высыпание. Таким образом, порода удерживается внутри.
  3. Дальше нужно поднять снаряд наверх и прочистить от грунта и продолжить работу.

Чтобы обеспечить высокую эффективность в процессе работы и получить хороший результат, нужно соблюдать правила. Поскольку такой тип породы не отличается устойчивостью, в процессе он может попросту осыпаться. Чтобы этого не произошло, обязательно устанавливать обсадные трубы.

Как бурить в твёрдых породах

Возможно делать отверстие даже в твёрдой почве. В этом случае конструкция патрона должна быть другой. Должно быть долото, оно отлично размельчает твердую породу. Если уверенны, что справитесь сами – следуйте нашим советам.

  1. При ударе происходит раздробление породы.
  2. Чтобы поднять грунт на поверхность используется желонка.
  3. При опускании расширителя, резцы складываются, чтобы оборудование могло пройти свободно.
  4. При выходе расширителя из обсадной трубы в отверстии, резцы автоматически раскладываются, поскольку установлена специальная пружина, что позволяет срезать со стенок грунт, тем самым отверстие расширяется и обсадная труба соскальзывает вниз.
  5. В процессе работы могут встречаться водные линзы, которые значительно усложняют работу. Именно поэтому обсадные колонны рекомендуется использовать.

Правила выполнения работы

Прежде, чем начать процесс бурения, нужен шурф несколько метров в глубину и ширину. Длина должна быть примерно 5 метров. Он нужен, чтобы предотвратить обвал. Стенки укрепляем с помощью щитов из досок. Только теперь можно монтировать вышку.

Бывают ситуации, когда патрон заклинивает в шахте. Поэтому трос должен быть толщиной минимум 1 см. Снаряд должен быть длиной не менее 2 м.

Самодельные буровые установки

Бурить скважины чаще всего требуется при устройстве скважины на воду, но и кроме того периодически такие работы нужны: установить металлические столбы под забор (беседку, перголу), создать поле для сбора тепла из земли при устройстве теплового насоса земля-воздух, при устройстве столбчатого фундамента и многих других строительных работах. Облегчит и значительно ускорит процессы малогабаритная буровая установка. Имея некоторый навык сварки, ее можно сделать своими руками. 

Самодельная буровая установка

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.

    Одна из ударно-бурильных установок

  • 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.

    Шнековая буровая установка

  • 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.
  • Роторная буровая установка

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.

Методы очистки воды из колодца или скважины описаны тут.

Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

При изготовлении буровой установки под канатно-ударное бурение есть два важных элемента: станина и стакан (патрон, желонка). Для самого простого варианта можно сделать станину из трех-четырех труб, которые соединяются над местом, где будет проходить бурение. Там крепят блок, через него перекидывают гибкий стальной трос. На конце троса привязан бурильный снаряд. Вот и вся конструкция. Приводится в действие эта «установка» мышечной силой — за трос тянут, потом резко опускают. Снаряд понемногу углубляется.

Наиболее простые конструкции

Для снижения физических нагрузок устанавливают лебедку, для еще большей автоматизации — мотор с редуктором, вращающим вал лебедки. При этом важно придумать систему, которая позволит освобождать вал лебедки и сбрасывать желонку.

Рама-тренога не всегда удобна — она требует большой площади. Причем для устойчивости «ноги» должны находится на равном расстоянии от центра. Не помешают также перемычки между всеми опорами. Вот в этом случае буровая установка будет стоять надежно. Есть еще один вариант рамы — в виде буквы «Н» с телескопическими штангами (на фото ниже).

Сделанная своими руками мини буровая установка

Вертикальная стойка тоже телескопическая. Она позволяет менять высоту, с которой сбрасывается снаряд. В остальном комплектация такая же.

Станина для малой буровой установки вид сбоку

Как работает буровая установка ударно-канатного бурения, сделанная своими руками из подручных материалов, смотрите в видео. Такую конструкцию точно повторить несложно.

Подробнее о том, как пробить и обустроить скважину для воды описано тут.

Как сделать установку для роторного бурения

Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.

Принципы построения бурилки

При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

  • горизонтальной платформы;
  • вертикальной рамы;
  • подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна. Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

Чертеж бура на 159 мм

Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.

В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

Устройство вертлюга для бутовой установки

Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки

Как провести воду от скважины к дому читайте тут. 

Простейшая установка для шнекового бурения

Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.

Ручная буровая установка со шнеком

Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

Ударно-канатное бурение скважин

К ударно-канатному бурению скважин прибегают чаще всего. Этот способ бурения скважин считается самым простым и может использоваться на любых грунтах. Особенность ударно-канатного бурения состоит в том, что оно может осуществляться без использования специальной тяжелой техники. На практике монтаж такой довольно компактной установки для бурения можно выполнить самостоятельно, исключая некоторые сложные детали, и использовать для самостоятельного бурения скважин.

Конструкция ударно-канатной установки

Комплектация установки для проведения ударно-канатного бурения включает:• забивной стакан;• ударную штангу;• трос или канат;• непосредственно каркас установки;• лебёдку;

• блок.

Технология ударно-канатного бурения своими руками

Основным элементом ударно-канатной установки является забивной стакан, выполненный из фрагмента трубы. В нижней части забивного стакана имеется более прочная режущая кромка, на которой делается скос внутрь стакана. За счет повышенной прочности кромки стакан при каждом ударе глубже врезается в грунт. Приводится в действие буровой стакан лебедкой. Врезаясь в грунт, стаканом захватывается определенное его количество и далее при помощи лебедки поднимается над забоем.

За счет ударов ударной штангой, производящей циклические удары по верхней части стакана с наковальней, стакан вбивается глубже. Нескольких ударов достаточно для того, чтобы заполнить стакан полностью для последующего поднятия наверх и освобождения от грунта. Грунт держится внутри стакана при подъеме за счет действия сил трения. Процедура бурения повторяется до достижения необходимого результата.

Ударно-канатное бурение на различных грунтах

Следует отметить, что бурение при помощи забивных стаканов используют, как правило, при работе на достаточно мягких и несыпучих породах. Использование этого метода бурения скважин на грунтах сыпучих не рекомендуется по причине недостаточно большой силы связки частиц сыпучих пород друг с другом. В результате им не хватает силы трения для того, чтобы удержаться в корпусе забивного стакана и он при выходе из забоя оказывается пустым, а тело скважины набивается сыпучим грунтом.

Бурение скважины на сыпучих породах выполняют с помощью желонка. Конструкцией желонка предусмотрен клапан в нижней его части, который открывается при врезании желонка в грунт, открывая свободное продвижение сыпучего грунта. При поднятии желонка наверх, клапан закрывается под тяжестью захваченного грунта, препятствуя его высыпанию. После поднятия желонка на поверхность и освобождения от грунта, процедура повторяется вновь.

При бурении скважин ударно-канатным методом на твердых и каменистых грунтах используют буровое долото, которое выполняет функцию забивного стакана или желонка. В результате ударных действий долота твердые и каменистые грунты разрушаются, измельчаются, превращаясь в мелкие частицы, и при помощи желонки извлекаются со дна скважины наверх.

При проведении канатно-ударного бурения скважины на сыпучих грунтах, или на грунтах с прослойками сыпучего грунта, происходит засыпание скважины этими самыми грунтами. Поэтому в процессе бурения приходится устанавливать в скважину обсадные трубы. Первый отрезок обсадной трубы выполняют с конусным расширительным башмаком. При этом обсадные трубы должны быть большего диаметра, чем диаметр забивного стакана. Это позволит последнему свободное перемещение в скважине. При этом, при опускании обсадных труб в скважину, которое происходит под собственным весом или в результате не очень сильных ударов, за счет большего диаметра они срезают со стенок скважины часть грунта.

При проведении канатно-ударного бурения скважин на твёрдых породах рекомендуется использовать расширитель, так как обсадная труба не сможет справиться со срезом грунта со стенки скважины. Для разрушения и измельчения твердого грунта на дно скважины опускают расширитель, имеющий подвижные резцы. Конструкция резцов позволяет их складывать на время прохождения по обсадной трубе. Достигая нижней кромки обсадной трубы и грунта, специальные пружины приводят в действие механизм раскрытия резцов. В таком режиме резцами срезается порода со стенок скважины и увеличивается ее диаметр.

Что касается прохождения во время процесса бурения промежуточного водоносного слоя, то здесь следует применять ту же технологию, что и при бурении на сыпучих породах. Водоносный промежуточный слой следует перекрывать обсадными трубами, иначе скважина будет заливаться водой из водоносного слоя, препятствуя дальнейшему проведению бурения. С этой целью обсадные трубы устанавливают так, чтобы нижняя кромка трубы упиралась в слой грунта, уровень которого находится ниже уровня водоносного слоя. Далее приступают к удалению воды и образовавшейся жидкой смеси из скважины при помощи желонки. Для ускорения процесса поднятия из скважины жидкой смеси можно засыпать в скважину сухой земли или частиц грунта, которые впитают воду и сделают смесь более густой и вязкой. После этого быстро и легко извлекается смесь на поверхность при помощи забивного стакана.

Очень важным условием при выполнении канатно-ударного бурения, точно также, как и при проведении бурения скважин другими способами, является строгое соблюдение её вертикальности. В случае пренебрежения данным условием, образуется искривление скважины, что сильно затруднит процесс установки обсадных труб, а то и сделает это невозможным вообще. Чтобы избежать этого, рекомендуется использовать в работе более длинный забивной стакан. В таком случае намного легче достигать вертикальности скважины. Оптимальная длина стакана составляет примерно два метра.

Важное значение при канатно-ударном бурении отводится качеству троса. Его мощность должна быть с большим запасом, чтобы выдерживать нестандартные нагрузки. Так, кроме простого поднятия забивного стакана с ударной штангой, он несет достаточно высокие нагрузки при поднятии из скважины, забитого в грунт стакана. Это еще обусловлено и тем, что канатно-ударное бурение опасно образованием заклинивания стакана в скважине. Это случается при попадании между стенкой скважины или обсадной трубой и забивным стаканом частиц твердой породы. Поэтому для выполнения канатно-ударного бурения следует отдавать предпочтение тросу с диаметром не менее 10 мм.

Задача канатно-ударного бурения облегчается в значительной мере еще и тем, что все необходимые для него детали, при желании, вполне реально изготовить в домашних условиях самостоятельно.

Видео ударно-канатного бурения скважин на воду

Ударно-канатное бурение

Централизованные коммуникации за городом являются скорее исключением, чем правилом. Поэтому после покупки участка в первую очередь решается проблема водоснабжения. А это значит, что нужно заранее подумать о выборе технологии бурения скважины. Одним из наиболее распространенных в настоящее время методов является ударно-канатный способ бурения. Рассмотрим его подробнее, чтобы узнать все плюсы и минусы данной методики.

Технология бурения ударно-канатным методом

Для организации скважин данным способом применяют бурильные установки на базе тяжелых автомобилей. Чаще всего это КАМАЗ, ГАЗ-66, ЗИЛ и т.д. Рабочим органом бурового оборудования является либо желонка, либо стакан (цилиндрический или конический). Сам процесс бурения выглядит следующим образом:

  • желонка или стакан сбрасывается с определенной высоты в скважинное углубление;
  • под действием силы тяжести грунт разрушается и входит внутрь рабочего органа;
  • специальный клапан перекрывает входное отверстие, не давая грунту высыпаться;
  • желонка извлекается из ствола скважины и очищается от грунта;
  • после этого процесс повторяется.

Важно отметить, что бурение скважин ударным способом процесс длительный. Точное время зависит от глубины, но в большинстве случаев для строительства скважины необходимо 2-3 дня.

Преимущества и недостатки ударного бурения

Главным аргументом в пользу бурения ударным способом является высокое качество скважины. Это связано с тем, что при ударе желонки грунт уплотняется, в результате стенки ствола скважины укрепляются.

Что же касается недостатков данного способа, то их намного больше. В первую очередь следует отметить:

  1. Высокую трудоемкость ударного бурения. Строительство скважины требует не только времени, но и больших усилий. И это при использовании специальной техники. Если же говорить о ручном бурении, то оно подходит только для неглубоких скважин до 10 метров.
  2. Ограничения по характеру грунта. Бурение скважин ударным способом возможно только на рыхлых и сыпучих грунтах, таких как песок, суглинок и т.д. В результате, когда во время работ встречается вязкий или наоборот твердый грунт, скорость резко падает. А в некоторых случаях и вовсе приходится менять способ бурения.
  3. Наличие свободного пространства. Поскольку ударное бурение скважин выполняется с помощью тяжелой техники, необходимо обеспечить ее доступ на участок. Во-первых, это свободная площадь в непосредственной близости от будущей скважины. А во-вторых, проезд до места бурения. С последним нередко возникают проблемы, поскольку на участке может находиться газовая разводка и другие коммуникации.
  4. Ущерб участку. Еще один минус использования тяжелых автомобилей при ударно-канатном бурении скважин состоит в том воздействии, которое они оказывают на ландшафт. От колес техники страдает дерн, зеленые насаждения, грядки и т.д.

И это далеко не полный перечень минусов данного способа. Так, к примеру, нужно дополнительно отметить довольно высокую стоимость работ. Это связано как с трудоемкостью, так и с длительностью процесса. Кроме того, во время бурения может потребоваться установка обсадной колонны, а это дополнительно увеличивает итоговую цену скважины.

Поэтому прежде чем выбирать технологию ударного бурения, следует хорошо подумать и взвесить все «за» и «против». Cегодня существуют и другие методики, которые при меньших затратах времени и сил позволяют получить качественную и долговечную скважину.

ЛБУ-50-30


 

 

Буровая установка ЛБУ-50-30 с гидравлическим приводом подвижного вращателя.

Назначение буровой установки ЛБУ-50-30:

  • бурение скважин различного назначения при выполнении строительных работ
  • инженерные изыскания
  • геологоразведка
  • бурение гидрогеологических скважин
  • бурение скважин водоснабжения

 

Буровая установка обеспечивает:

  • бурение шнеками диаметром до 500 мм
  • бурение шурфов диаметром 850 мм
  • ударно-вращательное бурение диаметром до 250 мм с применением погружных пневмоударных машин
  • бурение с промывкой/продувкой диаметром до 490 мм
  • колонковое бурение «всухую» диаметром до 172 мм
  • бурение с обратной промывкой диаметром до 1000 мм

Установки этой серии монтируются на шасси различных грузовых автомобилей, в том числе МАЗ, УРАЛ, КАМАЗ.

Буровые установки  ЛБУ 50-30  обладают высокими показателями технических характеристик и современными конструктивными решениями:

  • скорость каретки при движении вверх и вниз увеличена более чем в 3 раза, что позволяет значительно повысить эффективность использования установки
  • диапазон частоты вращения шпинделя вращателя увеличен с 14-101 до 14-220 оборотов в минуту, что позволяет расширить область применения буровой установки
  • ход каретки увеличен до 3900 мм, что дает возможность использовать элементы низа бурильной колонны и бурильные трубы стандартной длины 3200 мм-3500 мм, двойные бурильные трубы для эрлифта длиной 2500 мм
  • гидропривод бурового насоса или компрессоров позволяет плавно изменять их производительность
  • в качестве дополнительного оборудования используется сварочный генератор ГСВ-500, который предназначен для выполнения вспомогательных работ

Мачта буровых установок служит одновременно направляющей системой механизма подачи. В рабочее и транспортное положение мачта переводится гидроцилиндрами. В верхней части мачты смонтирован кронблок однострунной оснастки. 
Для выравнивания установок перед началом работ предусмотрены гидравлические домкраты.

Для выполнения работ в темное время суток буровые установки оборудованы фарами, смонтированными на верхней траверсе мачты. Пульты управления расположены на раме и мачте. Для удобства управления бурением рабочее место оператора оборудовано съемной откидной площадкой.

Комплектация буровой установки ЛБУ-50-30 (по требованию):

  • сварочный генератор ГСВ-500 для вспомогательных работ
  • буровой насос НБ-50, НБ32
  • компрессор ПК-5.25 (2 шт.), КВ 10/10
  • лебедка
  • балансир (для ударно-канатного бурения)
  • прицеп для инструмента
  • сальник вертлюг для обратной промывки
  • поворотный гусек с гидроприводной лебёдкой до 1000 кгс для обеспечения работ
    при спуске-подъёме двойных труб (для эрлифта)
  • зажимной гидравлический стол для двойных труб
  • центробежный насос

 Применяемый инструмент:

  • комплекты бурового инструмента со шнеками диаметрами 135, 180, 230, 300, 330, 350, 400, 500 мм
  • комплекты равнопроходных шнеков диаметрами 200, 250, 320 мм
  • комплекты с бурами диаметрами 650 и 850 мм
  • комплекты с «летающими» шнековыми бурами, скользящими по штангам, диаметрами 850 мм
  • комплект бурового инструмента для бурения скважин ударно-канатным способом
  • комплект бурового инструмента для бурения скважин колонковым способом «всухую»
  • комплект бурового инструмента для бурения скважин колонковым способом с продувкой
  • комплект бурового инструмента для бурения скважин колонковым способом с промывкой
  • комплект бурового инструмента для бурения сплошным забоем с промывкой/продувкой
  • забойные пневмоударники и долота к ним
  • комплект бурового инструмента для бурения с обратной промывкой — бурильная труба
    диаметром 146 мм с воздуховодом длиной 2500 мм (замковое соединение)

 

Технические характеристики


Ход подачи, м

3,9

Усилие подачи, кгс:

 

— вверх

12000

— вниз

6200

Частота вращения шпинделя, об/мин

0-200

Крутящий момент, кгм

2000

Грузоподъемность лебедки, кгс

3000

Условная глубина бурения, м:

 

— шнеками

60

— шнековым буром

25

— «летающим» шнековым буром
оригинальной конструкции, скользящим по штангам:

16

— с продувкой

100-ограничена параметрами компрессора

— с промывкой
— с обратной промывкой

 

200
100

Диаметр бурения, макс., мм:

 

— шнеками

500

— шнековым буром

850

— с промывкой (конечный)

190,5

— с продувкой (конечный)
— с обратной промывкой

190,5
1000

 

 


 Фотографии:

 

  

  

 

Введение в экологические и геотехнические методы бурения

Если вы планируете или только начинаете карьеру в сфере экологических услуг, вы можете быть ошеломлены различными технологиями и приложениями, которые вы пытаетесь изучить и понять. В этом сообщении блога мы рассмотрим основы каждого из основных типов экологического и геотехнического бурения.

Вы также можете посмотреть наши вебинары по запросу «Drilling 101» и «Drilling 201: Sonic Methodology and Best Practices.”

ТЕХНОЛОГИЯ ПРЯМОГО НАЖАТИЯ (DPT)

Первый тип сверления — технология Direct Push или DPT. Это один из самых простых методов, так как он заключается в вдавливании ряда небольших буровых штанг прямо в землю с использованием чистого веса или ударного молотка для более глубокого продвижения. По мере продвижения в землю шлам вытесняется за пределы скважины, если только проба не извлекается. В этом случае шлам (или проба) ассимилируется в пробоотборную бочку.

Что такое черенки? Шлам — это кусочки грунта на месте или обломки, которые перемещаются в процессе бурения. Что с ними происходит, зависит от используемого метода сверления.

Стабилизация ствола скважины достигается с помощью буровых штанг или обсадных труб с плоской резьбой малого диаметра.

ПЛЮСЫ: DPT является экономичным и универсальным при использовании в неглубоких, рыхлых и более мягких геологических условиях.

МИНУСЫ: DPT чувствителен к отказу от глубины.Однако иногда есть способы преодолеть отказ от DPT в зависимости от целей проекта. В случае отказа оборудования другие технологии бурения могут оказаться более безопасными, эффективными и более рентабельными для проекта в целом.

ШНЕК ПОЛЫЙ ШНЕК

Второй тип бурения — это шнек с полым штоком, который использует силу и крутящий момент, прилагаемые к агрессивному буровому долоту и шнекам (он похож на винт), чтобы пробивать пласт. При вращении долота шлам поднимается лопастями шнека (как резьба на винте) на поверхность для создания ствола скважины.Как следует из названия, летающие шнеки являются полыми, что позволяет стабилизировать скважину во время отбора проб или установки скважины (или инструмента). Эта технология также широко используется на рынке геотехники для сбора данных стандартных испытаний на проникновение (SPT) для определения характеристик плотности почвы.

ЗА: Шнек с полым штоком — это относительно недорогая технология, которая хорошо подходит для использования в средах с песком, илом или глиной. Поскольку для удаления стружки не используются добавки, это также отличный вариант для отбора проб окружающей среды.

МИНУСЫ: Не все породы подходят для этого оборудования, так как отказ может произойти в каменистых и более плотных формациях. Кроме того, с помощью этой технологии может образовываться большое количество выбуренной породы в зависимости от диаметра ствола скважины, с которой затем необходимо бороться.

СОНИК

Звуковое бурение — это метод продвижения в геологическую среду с помощью механики резонанса ряда соединенных стальных бурильных труб. Звуковая энергия генерируется с помощью высокоспециализированной звуковой буровой головки с частотой от 50 до 150 Гц (циклов в секунду).Резонирующая бурильная труба псевдоожижает соседний пласт, чтобы преодолеть трение в стволе скважины. Вращение бурильной трубы требуется не всегда. Стабилизация достигается во время бурения, так как бурение, бурение и обсадная колонна происходят почти одновременно.

ЗА: Звуковое бурение может предоставить непрерывный образец керна из материалов на месте (неконсолидированных и консолидированных) с ограниченным отказом, что важно при попытке понять более мелкие детали геологии, лежащей в основе.Это чрезвычайно универсальный и быстрый метод бурения, который можно использовать практически во всех литологиях и заполнителях. Отходы, полученные при разведке (IDW), также сокращаются на 70-80% по сравнению с такими технологиями, как шнековое или роторное бурение. Кроме того, акустическая скважина может быть продвинута практически под любым углом до 20 градусов от горизонтали.

МИНУСЫ: Sonic — это передовая технология, и бурильщику требуется дополнительное обучение и опыт, чтобы она была эффективной. Кроме того, такие наполнители, как резина и дерево, имеют тенденцию поглощать звуковую энергию, что затрудняет бурение.В некоторых случаях могут быть спроектированы долота для облегчения бурения в этом типе заполнения.

РОТАЦИОННЫЙ

«Роторный» на самом деле относится ко многим различным методам бурения, но все они имеют несколько общих черт. Они проникают с помощью вращающегося долота, подвешенного на бурильной трубе, измельчая геологию, поскольку вес долота применяется для продвижения ствола скважины. Шлам необходимо удалять с помощью буровой среды, например, технической жидкости или сжатого воздуха.

Если используется жидкость, она подается в скважину, и обломки улавливаются и взвешиваются в ней.Благодаря вращению долота жидкость возвращается к поверхности, несущей шлам. Жидкость также может помочь стабилизировать скважину, чтобы она не разрушилась.

Если используется сжатый воздух, резкая скорость воздуха в скважине выталкивает весь шлам на поверхность и из скважины.

Когда техническая жидкость не используется для стабилизации ствола скважины, есть два других варианта: приводная обсадная колонна или, в случае коренных пород, самостабилизация.

Подробнее об отдельных видах роторного бурения >>

PROS : Роторное бурение позволяет достичь большей глубины и ширины ствола скважины, чем другие методы бурения, такие как шнек или DPT.Это также универсальный вариант, так как существует несколько различных типов ротационных методов, соответствующих потребностям проекта.

МИНУСЫ: Вращательное бурение, к сожалению, приводит к значительному внутреннему потоку, который может быть дорогостоящим и неудобным в управлении. Когда для удаления выбуренной породы используются добавки или буровой раствор, роторный метод не является идеальным вариантом для отбора проб окружающей среды, поскольку удаление IDW может быть дорогостоящим.

ПРОВОДКА И АЛМАЗНОЕ ЯДРО

Кернение с помощью канатного и алмазного керна — почти идентичные методы, и их названия взаимозаменяемы.Оба используют вращающуюся колонковую коронку (с алмазным керном, долото импрегнировано алмазом) для проникновения в пласт. Образцы керна могут быть извлечены без снятия буровых штанг, что делает этот метод отбора проб эффективным. Шлам, не входящий в состав пробы, измельчается и вымывается из помещения жидкостью (обычно водой). Бурильная труба остается на месте в течение всего процесса бурения и отбора проб, благодаря чему достигается стабилизация ствола скважины. При бурении с помощью каната ствол выводится на поверхность с помощью проволоки, в то время как при обычном алмазном бурении ствол выводится на поверхность с помощью буровых штанг.

В зависимости от литологической твердости могут быть выбраны долота различной конструкции для повышения эффективности бурения.

ЗА: Отбор керна с помощью кабеля — это быстрый и эффективный способ получить геотехнически приемлемые (RQD) образцы керна горных пород. Сверление можно продвигать под углом.

МИНУСЫ: Отбор керна с помощью кабеля ограничен максимальным размером образца керна, который он может извлечь, примерно до 3,27 дюйма. Более мягкие и карстовые образования могут затруднить процесс бурения.Циркуляция жидкости необходима для подъема шлама, создавая IDW, которым необходимо управлять.

Надеюсь, теперь у вас есть представление о пяти основных методах бурения: технология прямого проталкивания (DPT), шнек с полым штоком, акустический, роторный и керновой керновый.

Если вы хотите узнать больше от наших экспертов Cascade, посмотрите веб-семинары по запросу «Drilling 101» или «Drilling 201» или подпишитесь на электронные уведомления о новых предстоящих веб-семинарах.

Бурение с использованием тросового инструмента

Бурение с использованием тросового инструмента — это метод бурения, при котором отверстие проделывается путем многократных ударов, возникающих при подъеме и падении тяжелого долота на скальные породы или подземные образования.Тяжелое (обычно тупое) долото — это «инструмент», и кабель может быть сделан из чего-то столь же простого, как манильский канат или несколько стальных нитей (трос).

Тупые долота, используемые для создания повторяющихся ударов при сверлении канатным инструментом

Бурение с использованием тросового инструмента — один из самых ранних известных методов, используемых для бурения углеводородных флюидов. Этот метод бурения не имел такой роскоши, как система циркуляции жидкости, обычная для современного роторного бурения, которая удаляет фрагменты щебня.Поэтому по прошествии некоторого времени бурение необходимо приостановить, чтобы можно было использовать желонки для удаления обломков породы, осевших на дне скважины, прежде чем бурение можно будет возобновить снова.

Как работают канатно-инструментальные буровые работы

Буровая установка кабельно-инструментальная

Создание отверстий с помощью инструмента для троса — медленный процесс, особенно если необходимо просверлить глубокие отверстия. Процесс бурения включает соединение кабеля (троса или троса) с шагающей балкой или пружинной стойкой на поверхности.

Отверстие углубляется повторными ударами тупого долота, и повторяющийся удар (удар) генерируется при движении балансира вверх и вниз. Когда балансир перемещается вверх, трос с его инструментом поднимается, а когда он движется вниз, трос с его инструментом также ускоряется вниз, пока не ударяется о дно отверстия.

Это будет повторяться до тех пор, пока скала не треснет. Через некоторое время бурение необходимо прекратить, чтобы удалить шлам. Этот метод бурения может занять несколько дней, чтобы пробурить всего несколько футов, плюс трудно контролировать давление пластового флюида.

Современные приложения для сверления канатных инструментов

Вот почему в наши дни неудивительно, что современные роторные установки выполняют большинство работ по бурению нефтяных и газовых скважин. Однако бурение с использованием тросового инструмента все еще применяется при бурении действительно неглубоких скважин, особенно водяных скважин, или скважин, куда сбрасывают динамит для разведки нефти и газа.

Кабельные инструментальные станки все еще используются для некоторых водяных скважин и буровых скважин при разведке нефти и газа

Взрывающиеся динамиты генерируют волны, используемые для получения данных наземной сейсмики.Другое название канатно-инструментального бурения — ударное бурение. «Удар» из-за многократных ударов долота по камню.

MP-HD | acker-Drill-Company

MP-HD — это сверхмощная полностью гидравлическая буровая установка, специально разработанная для бурения глубоких скважин и бурения с дистанционным управлением.
Что отличает MP-HD?
Буровая головка
предлагает «лучшее из обоих миров» для высокого крутящего момента, необходимого для бурения, и высоких оборотов, необходимых для отбора керна, что делает ее выдающейся универсальной буровой установкой.
Ход буровой головки 14 футов [4,26 м].
40000 фунтов. [178 кН] тяги / тяги.
Различные варианты и конфигурации.

Производительность бурения —

PQ — 1747 футов [532 м] HQ — 2337 футов [712 м]

NQ — 3461 фут [1054 м] BQ — 4500 футов [1372 м]

Блок питания —

Дизельный двигатель

для грузовой установки — (6) цилиндров с турбонаддувом, 230 л.с. при 2200 об / мин.6,8 л.

Дизельный двигатель

для установки на салазках — 4 цилиндра с турбонаддувом, 150 л.с. при 2200 об / мин. 4,5 л


Корм ​​-

Ход 14 футов [4,25 м], тяга вверх 40 000 фунтов [178 кН] и тяга вниз 40 000 фунтов [178 кН].


Головка сверлильная —

Диаметр шпинделя 4-5 / 8 дюймов [117,6 мм], подходит для всех размеров штанг и обсадных труб, вплоть до кабеля «P» или обсадных труб «H». Восемь плавно регулируемых скоростей вперед и назад. Буровая головка «скользящего типа» с гидравлическим приводом обеспечивает допуск для работы с инструментом.Скорость вращения сверлильной головки составляет от нуля до максимальных оборотов в минуту в каждом диапазоне передач.


Нижний диапазон —


1-я передача (0-115 об / мин при крутящем моменте 3770 фут / фунт)

2-я передача (0-240 об / мин при 1800 фут / фунт крутящего момента)

3-я передача (0-450 об / мин при крутящем моменте 980 фут / фунт)

4-я передача (0-775 об / мин при крутящем моменте 570 фут / фунт)


Высокий диапазон —


1-я передача (0-196 об / мин при крутящем моменте 2250 фут / фунт)

2-я передача (0-400 об / мин при крутящем моменте 1080 фут / фунт)

3-я передача (0-760 об / мин @ 580 футов./ фунт. крутящий момент)

4-я передача (0-1400 об / мин при крутящем моменте 340 фут / фунт)


Система смазки —

Обеспечивает смазочным маслом бурильную головку и внутренние детали трансмиссии для увеличения срока службы подшипников.


Мачта —

Сварные стальные конструкции поддерживают и направляют компоненты вращения и подачи. Гидравлически позиционируется, затем жестко удерживается в положении для бурения (от 45 ° до 90 °), гидравлически опускается в рабочее положение для перемещения от отверстия к отверстию.Также включает кронблок со шкивами.


Мачтовый отвал —

Гидравлический цилиндр длиной 5 футов [1,52 м] позволяет удобно расположить мачту при бурении угловых отверстий или на пересеченной местности.


Рама сверла —

Сварная конструкционная сталь, поддерживает мачту, пульт управления, лебедки и Cathead.


Основание скольжения двойного действия —

Обеспечивает движение узла сверла как из стороны в сторону, так и из стороны в сторону, обеспечивая точное позиционирование над отверстием.Боковое движение недоступно для буровых установок, смонтированных на салазках.


Направляющая шнека —

Предотвращает выброс при запуске новых отверстий. Доступен в нескольких размерах, чтобы соответствовать предпочтительному размеру шнека. Заказчик указать.


Панель управления —

Все органы управления и датчики сгруппированы на удобной панели, расположенной в левой задней части машины и обращенной назад.


Домкраты гидравлические —

Два (2) передних и (2) задних домкрата с 4 «[101.6 мм] отверстие. Ход 36 дюймов [91 см] и запорные обратные клапаны. Домкраты недоступны для буровых установок, смонтированных на салазках.

RENEGADE | acker-Drill-company

RENEGADE

Теперь, работая на четырех континентах, RENEGADE завоевал мировую репутацию универсального высокопроизводительного бурового станка с высочайшим американским качеством изготовления. И как выдающаяся полностью гидравлическая многоцелевая буровая установка RENEGADE выделяется из группы, как настоящий американский бунтарь.
Что отличает RENEGADE?
Буровая головка
предлагает «лучшее из двух миров» для высокого крутящего момента, необходимого для бурения.
и высокая частота вращения, необходимая для отбора керна, что делает его выдающимся универсальным буровым станком.
Ход буровой головки 13 футов [3,96 м].
5 футов [1,52 м] самосвальной мачты и выравнивателя двигателя позволяют бурить под углом и бурить на склонах
до наклона 45 градусов.
Различные варианты и конфигурации.


Блок питания —
Цилиндр с турбонаддувом (4), 134 л.с. при 2400 об / мин, 12-вольтный электростартер. С жидкостным охлаждением. Соответствует стандартам Tier 4 Final Агентства по охране окружающей среды США на выбросы загрязняющих веществ.

Наклон двигателя —
Позволяет бурение на склонах до 45 градусов. Включает двойные гидроцилиндры.

Корм ​​-
Цепной привод двойного действия, соединенный с гидроцилиндром с ходом 13 футов [3,96 м] и способный создавать тягу вверх 20 000 фунтов [9 071 кг] и тягу вниз 20 000 фунтов [9 071 кг].

Головка сверлильная —
Отверстие шпинделя 4-5 / 8 дюймов [117 мм], подходит для всех размеров штанг и обсадных труб, вплоть до кабеля «P» или обсадных труб «H». Восемь плавно регулируемых скоростей вперед и назад. Буровая головка «скользящего типа» с гидравлическим приводом обеспечивает зазор для работы с инструментом.Скорость вращения сверлильной головки от нуля до максимума в каждом диапазоне передач.

Нижний диапазон —

1-я передача (0-54 об / мин при крутящем моменте 8000 фут / фунт)
2-я передача (0-109 об / мин @ 3949 футов./ фунт. крутящий момент)
3-я передача (0-194 об / мин при крутящем моменте 2234 фут / фунт)
4-я передача (0-339 об / мин при крутящем моменте 1266 фут / фунт)

Высокий диапазон —

1-я передача (0-157 об / мин при крутящем моменте 2371 фут / фунт)
2-я передача (0-319 об / мин при крутящем моменте 1359 фут / фунт)
3-я передача (0-565 об / мин при крутящем моменте 769 фут / фунт)
4-я передача (0-1000 об / мин при крутящем моменте 436 фут / фунт)

Система смазки —
Обеспечивает смазочным маслом бурильную головку и внутренние детали трансмиссии для увеличения срока службы подшипников.

Мачта —
Сварная конструкционная сталь поддерживает и направляет компоненты вращения и подачи. гидравлически позиционируется, затем жестко удерживается в положении для бурения (от 45 ° до 90 °), гидравлически опускается в рабочее положение для перемещения от отверстия к отверстию. Также включает кронблок со шкивами.

Мачтовый отвал —
Гидравлический цилиндр 5 футов [6,1 м] позволяет удобно расположить мачту при бурении угловых отверстий или на пересеченной местности.

Рама сверла —
Сварная конструкционная сталь, поддерживает мачту, пульт управления, лебедки и катушку.

Основание скольжения двойного действия —
Обеспечивает движение узла сверла как из стороны в сторону, так и из стороны в сторону, обеспечивая точное позиционирование над отверстием.

Направляющая шнека —
Предотвращает выброс при открытии новых отверстий. Доступен в нескольких размерах, чтобы соответствовать предпочтительному размеру шнека. Заказчик указать.

Панель управления —
Все органы управления и датчики сгруппированы на удобной панели, расположенной в левой задней части машины и обращенной назад.

Ходовая часть —
Вся буровая установка смонтирована на стальной конструкционной раме и является самоходной на резиновых гусеницах с независимым реверсивным гидравлическим приводом от двигателя. Гусеничный привод управляется системой дистанционного радиоуправления с резервным управлением, переключателем скоростей Hi-Lo и дистанционным управлением дроссельной заслонкой. 100% градация. Дорожный просвет 14 дюймов [35,56 см]. Давление на грунт 4,9 фунта / кв. Дюйм со стандартным оборудованием.

Домкраты гидравлические выравнивающие —
Два (2) передних и (2) задних домкрата с ходом 36 дюймов [91 см] и запорными обратными клапанами.


Подъемник главного барабана —
Планетарный тип, 12 000 фунтов [5 440 кг], с быстрым реверсом и автоматическим тормозом. Оснащен кабелем длиной 150 футов [45,7 м] 1/2 дюйма [12,7 мм].
Подъемник вспомогательный —
Планетарный тип, 2500 фунтов [1334 кг]. оснащен кабелем длиной 75 [22,86 м] футов 3/8 дюйма [9,6 мм].
Канатный подъемник —
С гидравлическим приводом. Используется для колонкового бурения на канате.Канатный кабель диаметром 4,8 мм [1 000 футов] [304 м]. Грузоподъемность составляет 800 фунтов [362 кг]. Канатные подъемники большей грузоподъемности доступны по запросу.
Лебедка передняя —
20 000 фунтов [9 071 кг] планетарного типа с автоматическим тормозом. Возможность работы с гусеницами. Оснащен кабелем длиной 100 футов [30,48 м] 5/8 дюйма [16 мм].
Грузовой подъемник Cathead —
Подъемник грузовой гидравлический.
Водяной насос —
Буровой насос Moyno 3L6 прогрессивно-поршневой.С гидравлическим приводом. Пропускная способность составляет 27 галлонов в минуту при 225 фунтах на квадратный дюйм.
Водяной насос —
Буровой насос Moyno 3L8 с прогрессивной полостью. С гидравлическим приводом. Пропускная способность составляет 50 галлонов в минуту при 225 фунтах на квадратный дюйм.
Водяной насос —
Тройной поршневой насос для работы под высоким давлением. Пропускная способность 22,6 галлона в минуту при 425 фунтах на квадратный дюйм.
Водяной насос —
Тройной поршневой насос для работы под высоким давлением. Пропускная способность 35 галлонов в минуту при 425 фунтах на квадратный дюйм.
Стойка шнека —
Передняя стойка для шнеков обеспечивает хранение до 50 футов шнеков с полым штоком 4-1 / 4 дюйма [108 мм].
140 фунтов [63,5 кг] Автоматический перфоратор SPT —
Механизм с гидравлическим приводом соответствует ASTM SPT.
Гидравлический патрон Ackermatic в сборе —
Патрон
«P» подходит для всех стержней / обсадных труб с наружным диаметром до 4-1 / 2 дюйма [114,3 мм]. Губки необходимо менять для каждого размера стержня или обсадной колонны.
Зажим гидравлической тяги —
Мачта установлена ​​для использования в любом положении и под любым углом бурения. (2) противоположные гидроцилиндры облегчают шток и кожух от 1–3 / 4 дюйма [44.4 мм] до 6-1 / 2 дюйма [139,7 мм] в диаметре, в зависимости от размера губок. Включает (1) набор губок.
Отрывной ключ —
Гидравлический цилиндр, установленный на гаечный ключ, обеспечивает возможность разрушения буровой штанги диаметром 1 дюйм [25,4 мм] — 6 дюймов [152,4 мм].
Лоток для стержней и двойной ящик для инструментов —
Если позволяет место, вместо бака для воды.
Бак для воды —
Где позволяет место, вместо двойного ящика для инструментов.
Удлинитель мачты —
Для протяжки штанги 20 футов [6,09 м].

8.4.1: Инструментальные кабельные установки | PNG 301: Введение в нефтяную и газовую инженерию

Кабельные инструментальные станки были первыми буровыми станками, использовавшимися для добычи углеводородов. Они использовались в Соединенных Штатах во второй половине девятнадцатого века (1800-е годы) для бурения неглубоких углеводородных скважин в Аппалачском регионе. Хотя эти установки больше не используются при бурении современных нефтяных и газовых скважин, они имеют историческое значение.Буровые установки для канатных инструментов первоначально использовались в Соединенных Штатах для бурения водяных скважин в начале 1800-х годов, но возникли в результате ударного бурения, применяемого древними китайскими и персидскими цивилизациями. Они были адаптированы в середине-конце 1800-х годов для бурения углеводородных скважин. На рис. 8.02. представлена ​​буровая установка с канатным инструментом.

Рисунок 8.02: Буровая установка для кабельного инструмента
Схема Индекс
  1. Коронка
  2. Колесо быка
  3. Прогулочная балка
  4. Закаливающий винт
  5. Буровая линия
  6. Головка корпуса
  7. Подвал
  8. Буровые инструменты
  9. Колесо теленка
  10. Обсадная труба
  11. Питтман
  12. Шатун
  13. Ленточное колесо
  14. Катушка с песком
  15. Песок или линия выдачи
  16. Ремень Дом
  17. Двигатель
  18. Дом двигателя
  19. Пост головной боли
  20. Ленивая скамья
Сверление с использованием канатных инструментов выполняется путем подъема и падения связки инструментов на конце кабеля.Движение вверх и вниз передает балансир. Инструменты извлекаются из отверстия или опускаются в отверстие путем наматывания или разматывания бурового кабеля на опорном колесе. Подъем или опускание обсадной колонны осуществляется за счет обсадной трубы и опорного колеса. Шлам удаляется из ямы желонкой, которая поднимается и опускается с помощью песчаной линии и мотовила.
Источник: Ball, M.W .: This Fascinating Oil Business , The Bobs-Merrill Company, p. 103
(буровая установка для канатных инструментов)

Инструмент для троса сам по себе представляет собой долото из тяжелого металла, которое подвешено на проволочном тросе, который, в свою очередь, прикреплен к пружинной стойке или Walking Beam (аналогично системе рычага и точки опоры).Инструмент для троса многократно поднимается с помощью пружинной стойки или балансира, и ему дают возможность упасть (свободное падение) вниз по стволу скважины, вызывая разрушение породы в точке удара на забое скважины. Когда на забое ствола скважины накапливается достаточное количество обломков породы, в скважину заливают воду и опускают резервуары для удаления обломков породы и мусора.

Исторически желонки представляли собой просто ковши, используемые для подъема обломков из ствола скважины на поверхность.Современные желонки — это инструменты, которые перемещаются по тросу или тросу с герметичным отсеком при низком давлении. Когда отсек открыт, выброс жидкости под гидростатическим давлением в камеру низкого давления переносит песок и буровой мусор в желонку. Затем инструмент поднимают на поверхность.

Установки для кабельных инструментов представляют собой историческую достопримечательность, поскольку скважина полковника Дрейка в Титусвилле, штат Пенсильвания (считается первой скважиной, пробуренной с конкретной целью добычи нефти), была пробурена с помощью буровой установки в 1859 году на глубину 69.5 футов. Бурение скважины Дрейка считается началом современной нефтегазовой отрасли. Станки для канатного бурения начали заменяться станками для роторного бурения в 1890-х годах.

Выбор подходящей буровой установки

Тип бурения Тип почвы Комментарии
Роторное бурение Мягкая порода Значительные глубины до 5000 метров
Возможность наклонного или горизонтального бурения
Глубинное бурение Твердая и растрескавшаяся порода (известняк, гранит и т. Д.) Глубина до 4000 метров
Бурение с верхним ударником Консолидированная земля Малый диаметр (максимум 150 мм), небольшая глубина
Возможность наклонного бурения
Шнековое бурение Глина, песок глинистый, гравий Глубина несколько десятков метров
Колонковое бурение Все типы почвы Бурение для анализа почвы
Возможность наклонного бурения
Ударное бурение Твердая порода: песчаник, известняк, сланец Глубина до 100 метров
Домкраты Глина, песок глинистый, гравий Монтаж горизонтальных или вертикальных труб

Роторное бурение : Этот тип бурения выкапывает яму путем измельчения породы инструментом под действием веса и вращения.В основном используется в нефтедобыче. Шлам выносится на поверхность под давлением бурового раствора, который закачивается в бурильную колонну. Буровой раствор также способствует укреплению стенок ствола скважины, поэтому нет необходимости его гасить в процессе операции.

Бурение с забойным отверстием (ударное бурение или ударное бурение): в этом типе бурения используются буровые установки, которые сверлят роторным резцом (буровой головкой) и забивают забой отверстия пневматическим молотком.Вынутый материал поднимается на поверхность под давлением сжатого воздуха, используемого для молота. Эти буровые установки являются мощными и имеют высокую скорость бурения, особенно в горных породах. Для артезианских скважин (скважин, где вода естественным образом поднимается на поверхность под давлением грунтовых вод) или геотермального бурения, нагнетание воздуха на конце бурильной трубы выталкивает воду вверх по стволу скважины, позволяя оператору немедленно определить встреченный поток воды. Этот вид бурения используется для твердых и трещиноватых грунтов глубиной до 4000 метров.Когда буровое долото эксцентрично, бурение может выполняться с помощью системы продвижения обсадной колонны (установка труб под действием силы тяжести), которая укрепляет отверстие по мере продвижения бурения.

Бурение с перфоратором : в этом типе бурения используются буровые установки, которые также работают на ударной системе, но остаются за пределами ствола скважины. Они в основном используются для бурения малых диаметров, например, для разведки полезных ископаемых или установки анкерных шпилек в горных породах. Эта система используется для неглубоких скважин, так как могут быть значительные отклонения из-за структуры пробуренного грунта.Однако эти буровые установки могут работать в любом направлении.

Растачивание шнеком : это вид роторного бурения с использованием червячного винта (шнека). Этот тип бурения в основном используется для рыхлой глины или песка. Извлеченный материал поднимается непосредственно на поверхность с помощью червячного винта. Для глубокого бурения может потребоваться регулярно поднимать шнек, чтобы опорожнять его от выкопанного материала.

Колонковое бурение : Корончатое бурение похоже на вращательное бурение, но для извлечения пробы, называемой керном, внутри инструмента используется коронка.

Ударное бурение : заключается в разрушении породы путем падения инструмента, бурового долота, под действием силы тяжести. Этот вид сверления можно использовать только вертикально. Чтобы ствол скважины не обрушился, его необходимо заделывать по мере бурения. Шлам повторно собирают, как только он мешает бурению, заменяя буровую коронку желонкой с откидным клапаном. Желонка с откидным клапаном представляет собой трубу, имеющую в нижней части откидывающуюся заслонку. Эта откидывающаяся заслонка позволяет заполнить трубу выкопанным материалом, который затем транспортируется на поверхность.

Домкрат для труб: в основном используется для прокладки горизонтальных труб. Трубка постепенно продвигается за счет удара, выкопанный материал удаляется в конце операции бурения либо путем нагнетания воды, либо с помощью шнека. Этот метод используется, в частности, для предотвращения передачи вибрации на окружающие здания или для предотвращения рытья траншеи.

Услуги по бурению

Structural Soils управляет 26 различными буровыми установками и имеет прямой доступ к более чем 50 дополнительным буровым установкам через наши дочерние компании.Наши внутренние ресурсы включают более 60 аккредитованных бурильщиков с соответствующей квалификацией NVQ Level 2 и карточками квалифицированного рабочего CSCS.

Наш обширный парк включает в себя кабельные ударные, роторные буровые установки, смонтированные на гусеницах и грузовиках, а также оконные и динамические пробоотборные установки, подходящие практически для любого применения, включая труднодоступное и ограниченное пространство для бурения.

Наши услуги включают

Дополнительные услуги включают полный спектр испытаний на месте, в том числе

  • Стандартное проникновение и испытание створкой ствола скважины
  • Испытания на проницаемость с переменным напором
  • Испытания пакеров
  • Гидроиспытания
  • Контрольно-измерительные приборы и мониторинг

Наши возможности еще больше расширяются благодаря широкому кругу дочерних компаний и давних и надежных субподрядчиков, предлагающих такие услуги, как каротаж скважин, испытание дилатометром, испытание прессиометра, испытание насосом и сейсмическое испытание.


Кабельные ударные скважины Вернуться к списку

Кабельные ударные скважины являются наиболее распространенным методом наземных исследований в Великобритании. Land Rover буксирует буровую установку, а затем поднимает ее в скважину. Там, где есть небольшая высота потолка или ограничения доступа, доступна модульная или съемная ударная установка. У компании есть различные установки, в том числе уменьшенные версии стандартной буксируемой треноги или модульные установки, которые мы транспортируем по частям на трейлере и собираем составные части на месте расположения скважины.У нас есть опыт строительства скважин на глубину более 70 м с использованием сверхмощных буровых установок и обсадных труб диаметром от 150 до 300 мм.

Доступны различные установки, в том числе

  • Dando 2000, 2500 и 3000

Методы испытаний скважин на месте включают стандартные испытания на проникновение, испытания на проницаемость, испытания створок ствола скважины и испытания пакеров, что позволяет нашим инженерам предоставить информацию для геотехнического проектирования.Инженеры извлекают поврежденные и нетронутые образцы из скважин для проверки, каротажа и последующих испытаний в наших лабораториях. В рамках долгосрочной программы мониторинга мы можем установить в скважины водозаборники или приборы для подземного газа.


Роторные скважины Вернуться к списку

Мы применяем технику вращательного бурения там, где требуются скважины в очень плотном гравии или коренных породах. Наши установки способны исследовать горные выработки, бурение наклонных (наклонных) скважин и работать в зонах ограниченного доступа.Образцы коренных пород собираются в бесшовные пластиковые трубы для последующего каротажа и фотографирования квалифицированным инженером. Затем образцы горных пород могут быть взяты под пробы для лабораторных испытаний. Скважины с вращательным бурением также подходят для испытаний на месте и могут быть установлены с помощью контрольно-измерительных приборов.

Доступны буровые установки, включая

  • Comacchio GEO 205 — малая многоцелевая буровая установка на гусеничном ходу, способная выполнять различные методы бурения, что делает ее компактной установкой для исследования грунта
  • Comacchio MC 300 — роторный агрегат на гусеничном ходу, способный выполнять различные методы бурения
  • Comacchio MC 405 — на гусеничном ходу, способный выполнять различные методы бурения, включая трос
  • Comacchio GEO 601 — увеличенная версия Comacchio MC 405
  • Comacchio GEO 602 — увеличенная версия Comacchio MC 405


Окно / динамическая выборка Вернуться к списку

При отборе проб в окне используются либо гусеничные, либо ручные гидравлические ударные пробоотборники, а также вбивание цилиндрических стальных труб в землю с помощью ударного молотка.Отбор проб из окна особенно подходит для участков с ограниченным доступом, исследований загрязнения и там, где необходимо свести к минимуму неудобства. Гусеничное оборудование также может выполнять стандартные испытания на проникновение и динамическое зондирование.

При отборе проб образцы отбираются в бесшовные пластиковые пробирки для регистрации и фотографирования нашими квалифицированными инженерами. Как и в случае роторного и кабельного ударного бурения, эти скважины могут быть установлены с помощью КИПиА.

Все наши оконные и динамические установки для проб имеют возможность проводить динамическое зондирование

Имеющиеся буровые установки включают

  • Geotool — небольшая универсальная установка для динамического зондирования, способная производить отбор проб без окон / окон. Легко транспортируется в фургоне и может быть разобран до портативного состояния
  • Дандо-терьер и легкий дандо-терьер — небольшая установка для отбора проб почвы на гусеничном ходу, предназначенная для быстрого проведения сравнительно неглубоких исследований грунта с целью геотехнической и геоэкологической оценки
  • Archway Competitor Dart — аналог Дандо терьера, способный к динамическому зондированию


Динамическое зондирование Вернуться к списку

Динамическое зондирование включает в себя вбивание стального конуса вертикально в землю с помощью молотка, и оператор записывает количество ударов на каждые 100 мм проникновения.Доступно несколько версий методологии тестирования, обычно «сверхтяжелые».

Испытание обеспечивает непрерывный профиль сопротивления грунта по глубине и, следовательно, позволяет определить границы между слоями различной плотности и сопротивления движению. Результаты динамического зондирования могут использоваться для определения наличия препятствий под землей, таких как старые фундаменты или заглубленные объекты. Результаты также могут быть использованы для определения мягких участков и пустот или полостей в почве, таких как состав насыпей насыпи, особенности растворения в меловых или горных выработках.

Наши внутренние ресурсы также способны выполнить ручное растачивание и зондирование Mackintosh . Оба эти метода идеальны, если необходимо исследовать неглубокие поверхностные почвы, особенно в районах с ограниченным или ограниченным доступом.


Бетонная колонна Вернуться к списку

Забивание бетонных колонн — это процесс сверления или прорезания бетонных полов, стен и потолков.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *