Оборудование для бурения скважин на воду


Как пробурить и обустроить скважину на воду своими руками? Технология и способы бурения, виды скважин

Скважина на воду своими руками – это реальный способ обеспечить водой участок в рамках подготовки к строительству частного дома, тем самым построив на перспективу надежное водоснабжение на загородном участке, где отсутствует централизованная подача воды.

Обустройство такого водного источника требует существенных финансовых и трудовых затрат. Для бурения потребуются специальные приспособления и оборудование, но при правильной организации работ все можно сделать самостоятельно и надежно.

Технологии бурения

Для того, чтобы обустроить собственную скважину на воду, необходимо отыскать нужный водный пласт, определить глубину его залегания и пробурить в земле канал (ствол скважины), входящий в этот продуктивный слой. Ниже рассмотрены основные способы бурения.

Шнековый метод

Для такого бурения используется бур (шнек) в виде стержня с резцом на торце и лопастями, расположенными по винтовой линии. Элементарными шнеками можно считать садовые или рыболовные буры.

Суть технологии состоит во вкручивании инструмента в грунт путем его вращения и извлечении земли при его подъеме. Процесс может осуществляться вручную или механическим способом. Вручную шнековым способом можно пробурить скважину до глубины 8-10 м.

Такая методика считается наиболее простой и доступной, но ее можно использовать только при наличии достаточно мягкого или сыпучего грунта. Нельзя ее использовать и при наличии плывунов и скальных выходов. При наличии более твердой почвы или при более глубоком бурении необходима механизация вращения инструмента. По мере углубления ствола шнек прикручивается к секции бурильной трубы (колонны).

Гидробурение (гидродинамическое бурение)

Технология основывается на объединении традиционного бура и гидравлического воздействия.

При этом в зону бурения постоянно подается под давлением промывочная жидкость, которая:

  • помогает разрушать землю;
  • вымывает выбуренную почву, вынося ее на поверхность;
  • охлаждает буровой инструмент;
  • выравнивает стенки всего ствола по мере своего продвижения.

Она представляет собой воду, утяжеленную глиной, а подается в скважину при помощи помпы. При помощи гидробурения обычно делаются скважины глубиной 30-50 м, но с принципе, можно пробурить ствол и глубже 200 м. Для увеличения глубины бурения собирается бурильная колонна из штанг — труб длиной 1,3-2 м, диаметром 45-75 мм.

Пневмобурение (пневмоударное бурение)

Относится к ударно-вращательной технологии. При такой методике разрушение породы происходит путем ударного воздействия пневматическим инструментом (пневмоударником), при этом всей буровой колонне придается вращательное движение.

Для пневмобурения не страшны твердые породы, а проблемы возникают при глинистых, вязких грунтах, которые быстро забивают инструмент. Глубина бурящихся скважин невелика – до 50 м (обычно 15-25 м). Важное преимущество – большая скорость проходки.

Алмазный инструмент

Самым эффективным, но очень дорогим способом бурения скважин считается колонковая проходка с использованием насадок с алмазными коронками. Такие буровые установки способны осуществлять бурения с очень большой скоростью в грунте любой твердости. Основные недостатки – малый диаметр ствола (до 15-17 см) и стоимость проходки до 500-700 руб на 1 м.

Турбинная технология

Способ основан на продольном продвижении бурового долота, вращательное движение которому обеспечивает турбобур. Все это располагается на погружаемой колонне, которая наращивается штангами по мере углубления ствола.

Основной элемент – турбобур представляет собой двигатель, который погружается в забойную зону, т.е. не вращает всю бурильную колонну. Бурение может обеспечиваться малоскоростными (120-300 об/мин) и высокоскоростными (450-600 об/мин) двигателями, при этом в движение их приводит гидродинамическая сила, создаваемая потоком жидкости, действующим на лопасти двигателя.

Электробур

Эта технология принципиально не отличается от турбинного бурения. В данном случае вместо турбобура с лопастями в зону забоя погружается электродвигатель асинхронного типа. Использование электрического привода позволяет отказаться от бурильной колонны в виде труб и опускать электробур на кабель-канате.

Основной недостаток – пониженная работоспособность кабеля в скважинных условиях при частых спуско-подъемных операциях.

Винтовые двигатели

Это современные, усовершенствованные привода, опускаемые в забойную зону. Они представляют собой объемные, гидравлические установки роторного типа. Их вращение обеспечивается буровым раствором, а эффективность повышается использованием камер низкого и высокого давления.

Как бурят скважины для водоснабжения?

Любая скважина предназначена для подъема воды из глубинного водного пласта на поверхность. Ее принцип действия основан на обустройстве ствола в виде трубопровода за счет монтажа обсадной колонны (трубы) так, чтобы забойная часть с фильтром грубой очистки оказалась внутри источника воды, при этом подъем жидкости обеспечивается насосом погружного или поверхностного типа.

Таким образом, вода проникает через отверстия в нижней части колонны и принудительно поднимается по скважинному стволу на поверхность.

Виды

С учетом конструктивных особенностей и глубины выделяются следующие виды скважин на воду:

  1. Абиссинская скважина (трубчатый колодец). Она сооружается путем забивания трубы в грунт, а потому глубина составляет не более 6-10 м. Вода поднимается с самого верхнего пласта (грунтовые воды) и имеет значительное загрязнение. Ее можно использовать в технических целях или для питья, но только после кипячения.
  2. Скважина на песок. Она бурится на глубину 14-25 м, что позволяет использовать любой способ бурения. Обычно она обсаживается трубой диаметром 12-20 см. Дебит такой скважины небольшой и она предназначается для небольших хозяйств. В работе используется центробежный насос, устанавливаемый на поверхности.
  3. Артезианская скважина бурится до нижнего, продуктивного водного пласта на глубине более 50 м. Вода в ней абсолютно чистая и используется для питья. Подъем из нее может осуществляться только с помощью погружного насоса.

Функциональные узлы

Любая скважина, независимо от глубины и разновидности, имеет следующие функциональные зоны и узлы:

  1. Забойная зона или водозаборник. Это нижняя часть скважины, которая располагается в водном пласте. Здесь через перфорацию вода поступает внутрь обсадной колонны. Обязательный элемент – фильтр.
  2. Обсадная колонная (труба) или всасывающая магистраль. Ее задача обеспечить герметичный канал для воды от забойной зоны до входа в насос (водозаборник насоса), который обязательно снабжается обратным клапаном для предотвращения обратного водного потока.
  3. Насос. Он обеспечивает подъем воды, для чего создает определенное давление.
  4. Гидроаккумулятор или накопительный бак. Этот узел отвечает за защиту оборудования от гидравлических ударов, обеспечения водного резерва и создания нужного давления в водопроводном трубопроводе.
  5. Реле давления и контролирующая аппаратура.
  6. Оголовок скважины. Это верхняя, наземная часть скважины, обеспечивающая защиту ее от загрязнения сверху, промерзания и распределения поднятой воды.

Оборудование

Для обустройства скважины на воду необходим такой инвентарь и оборудование:

  1. Насос. Он выбирается с учетом глубины и производительности скважины, размеров обсадной колонны, протяженности водопроводной магистрали. При глубине ствола до 10-12 м чаще всего используется поверхностный, центробежный насос нужной мощности. Для глубоких скважин применяется насос погружного типа. Для него необходим несущий, страховочный трос и погружной электрокабель.
  2. Насосная станция с системой автоматического управления процессом. В ней обязательно наличие контролирующих приборов и устройств защиты от перегрузок.
  3. Гидропневмобак. Он предназначен для поддержания стабильного давления в системе и оптимизации работы насоса. Постоянный уровень воды в нем поддерживается с помощью реле уровня. Размеры резервуара зависят от мощности оборудования и дебита скважины. Объем может колебаться в широких пределах от 20-30 до 1000 л. Оптимальным считаются емкости объемом порядка 100-150 л.
  4. Кессон. Скважинный оголовок может обустраиваться разными способами, но наиболее популярен кессон, представляющий собой металлический короб (бак), герметизирующий устье скважины. Он монтируется с небольшим заглублением (до 1-1,2 м) и имеет размеры, достаточные для размещения соединительного оборудования и обслуживающего человека.
  5. Коммуникации. Кабель, провод для обеспечения надежного электропитания и водопроводные трубы от кессона до точек потребления воды.

Последовательность монтажа

Погружной насос монтируется в такой последовательности:

  • установка обратного клапана (если его нет в комплекте насоса);
  • закрепление на тросе и подключение кабеля;
  • погружение насоса на нужную глубину;
  • установка и подключение гидроаккумулятора (гидропневмобака);
  • подключение и регулировка системы управления и контроля;
  • установка и подсоединение фильтров тонкой очистки;
  • подсоединение к точкам потребления (нагревательное оборудование, смесители и т.д.).
Схема скважинного устройства

Стандартное устройство глубокой скважины с погружным насосом имеет такую базовую конструкцию:

  • перфорированный водозаборник обсадной трубы с отстойником;
  • фильтр грубой очистки воды;
  • погружной насос с обратным клапаном и водозаборником;
  • водовод или труба (шланг) для подъема воды, соединенная с насосом;
  • водонепроницаемый кабель для электропитания насоса;
  • скважинный колодец или расширенная верхняя часть скважинного ствола;
  • оголовок, кессон;
  • запорная аппаратура (кран шарового типа);
  • контролирующие приборы, манометр (до 8-10 Бар);
  • механизм прокачки с шаровым краном.

Схема работы скважины достаточно стандартна:

  1. Вода под напором пласта просачивается в отстойник и накапливается в нем.
  2. При включении насоса вода поднимается вдоль обсадной колонны, поступает в насосный водозаборник и направляется вверх по водоводу.
  3. В кессоне вода направляется в гидроаккумулятор, где создается определенный ее запас, после чего поступает в водопровод.

Как обустраивается скважина?

При достижении в процессе бурения продуктивного пласта – водоноса, начинается этап обустройства скважины для воды. Вначале в ствол опускается нижняя фильтрующая колонна, представляющая собой трубу с перфорированным наконечником, отстойной камерой и фильтром из нескольких сеток, которые предотвращают проникновение крупных фракций примесей.

Далее монтируется вся обсадная колонна, а зазор между ней и грунтом засыпается песком и щебнем мелкой фракции. Одновременно с засыпкой смеси осуществляется прокачка скважины путем подачи воды с герметизацией устья.

После очистки забоя на тросе опускается погружной насос с подключенным водоводом диаметром 25-50 мм в зависимости от дебита скважины. На оголовке производится закрепление обсадной колонны и устьевой защиты. В отводящей системе устанавливается запорный вентиль. В кессоне производится соединение водовода и водопроводного трубопровода.

Скважина является достаточно сложным гидротехническим сооружением, но при ее правильном обустройстве появляется надежное собственное водоснабжение. Все операции, начиная с бурения ствола, можно осуществить своими руками, но для этого необходимо соблюдать все рекомендации специалистов и пользоваться стандартным оборудованием.

Полезные видео

Самый дешевый и простой в изготовлении гидробур и его тест при бурении водоносной скважины: Как пробурить своими руками ручным буром из листового металла, смотрим: Та же скважина, назначение и устройство:

Способы и варианты очистки бытовой скважины от заиливания своими руками: Перед бурением важно убедиться в достаточной продуктивности водного пласта, для чего необходимы профессиональные геологические исследования.

domavlad.ru

Оборудование для бурения скважины на воду

В процессе бурения скважин на воду специалисты используют самое разное оборудование. Это как энергетическое, так и буровое оборудование.

Буровое оборудование в свою очередь подразделяется на два типа:

  • для спуска и подъема бурильной колонны;
  • для бурения скважин.

К подъемному оборудованию относится: буровая вышка, буровая лебедка и полиспастовая система. А оборудование для бурения включает в себя ротор, буровые насосы, вертлюгу с буровым шлангом, забойный двигатель и силовой привод. Помимо основного оборудования необходимы также всевозможные важные мелкие детали. Например, резцы, электроды и многие другие компоненты. Производством высококачественного бурового оборудования на сегодняшний день занимается сразу несколько компаний. Итальянский буровой инструмент позволяет сделать работу быстро, качественно и надежно. АТМ-Аква владеет всей необходимой техникой и оборудованией.

Буровая вышка

Как правило, это вышки мачтового и башенного типа. Данная вышка необходима для всех самых основных действия – спуска и подъема на поверхности бурильной колонны, удержания ее на весу в течение всего процесса, размещения в скважине всего необходимого оборудования.

Между собой такие вышки отличаются сразу по нескольким признакам. Во-первых, по высоте. Если глубина скважины не превышает 1,3 тысячи метров, то в этом случае специалисты, как правило, используют буровые вышки, высота которые составляет не более 28 метров. Если необходимая глубина скважины составляет от 1,3 тысячи до 3,5 тысячи метров, то следует использовать вышку высотой около 42 метров. Если же создается скважины, глубина которой превышает 3,5 метров, то высота буровой вышки может  быть более 53 метров.

Буровая лебедка

Такая лебедка спускает и поднимает бурильную колонну из скважины, а также удерживает ее в процессе подачи во время бурения скважины. Кроме того, буровую лебедку используют для работы с трубами (например, их развинчивания), и многих других дополнительных работ. Буровой лебедкой можно управлять также и в ручную. Она имеет тормоз и несколько скоростей работы.

Полиспатная система

Нужна для изменения движения барабана буровой лебедки в вертикальное передвижение крюка. Кроме того данная система уменьшает нагрузку на канат.

Кронблок

Данный блок системы неподвижен. Это рама, на которой расположились опоры со шкивами и оси. На осях размещаются канатные ролики.

Талевый блок

Это сварной корпус, где также как и в предыдущем блоке, есть ось с установленными на ней канатными роликами.

Талевые канаты

Сделаны они из прочной качественной стали. Бывают канаты прямой и крестовой свивки. Для бурения скважин, как правило, используются последние. Диаметр каната может быть разным.

Штропы

На штропы подвешивается колонна обсадных или бурильных труб.

Крюкоблоки

Необходимы для подвешивания бурильных труб в момент, когда их спускают в скважину и поднимают на поверхность.

Ротор

Необходим для удержания бурильной и обсадной колонны во время спуска и подъема ее на поверхность, а также передачи вращения колонне труб (бурильных). Ротор имеет пневматический клиновой захват для такого рода работ.

Вертлюг

Нужен, для того чтобы соединить талевую систему и бурильную колонну. Также вертлюг отвечает за подачу в бурильные трубы специальной промывочной жидкости. У всех вертлюг одинаковая конструкция. Они могут быть разной грузоподъемности – от 50 до 300 тонн.

Буровой насос

Необходим для подачи в скважину специальной промывочной жидкости под давлением. Если выполняется глубокое бурение, то такие насосы обязательно должны быть способны развивать высокое давление и характеризоваться высокой производительностью. На одной буровой установке может быть смонтировано до 3 насосов, которые при помощи обвязки объединяются в одну единую систему.

Буровой шланг

Такой шланг имеет внутренний рукав из особой резины, отделанный сразу несколькими слоями крепкой ткани (прорезиненной). Эти слои чередуются с лентами из стали. Шланги выдерживают давление до 300 кгс/см2.

В целом набор необходимого оборудования для бурения может изменяться в зависимости от условий работы и необходимого конечного результата.

Буровая компания АТМ-Аква имеет все необходимое оборудование, а также комплектующие и электронику. Все товары имеют необходимые сертификаты и производятся в Европе. Качество производимого оборудования позволит использовать его в течение долгого срока и отлично выполнять любую работу.

 

drilling-msk.ru

Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии работ

Скважина на дачном участке обеспечит хозяев водой. Однако заказ выработки в буровой организации, прямо скажем, не каждому по карману. У владельцев загородных наделов, желающих предельно сократить расходы на обустройство собственного источника, есть выбор – гидробурение. Не всем знакома эта технология, согласны? Тем, кто ею заинтересовался, стоит сначала разобраться в методике.

Мы обстоятельно расскажем заинтересованным домашним мастерам, как производится гидробурение скважин своими руками. У нас досконально изложены технологические тонкости, перечислены нюансы подготовки и проведения работ. Используя тщательно проверенную и представленную нами информацию, вы без малейших затруднений справитесь с непростым буровым процессом.

Кроме скрупулезного изложения технологии гидробурения автор статьи описывает специфику обустройства участка для проведения самостоятельных буровых работ. Представляет данные о необходимом буровом станке, инструменте и подручных приспособлениях. Существенную помощь в освоении сложного вопроса окажут информативные фото и видео-руководства.

Отличительные черты метода

Использование скважин в качестве автономного источника питьевой воды довольно старый и проверенный способ. Наряду с традиционными, порой дорогостоящими технологиями, метод гидробурения можно заслужено назвать экономным и универсальным.

Популярные способы бурения скважин рассмотрены в другой нашей статье.

Этот достаточно простой способ пробить скважину имеет некоторые нюансы, игнорирование которыми может свести на нет все ваши старания. Суть его заключается в комплексном подходе.

Здесь сочетаются два основных процесса – это непосредственное разрушение пород буровым инструментом и вымывание наружу выбуренных фрагментов грунта рабочей жидкостью. То есть, на породу оказывается воздействие бур и давление воды.

Необходимую для погружения в грунт нагрузку дает вес колонны буровых штанг и специальная буровая оснастка, закачивающая промывочную жидкость в тело образующейся скважины.

Промывочный раствор является смесью мельчайших частиц глины и воды. Затворяют ее в консистенции слегка гуще, чем чистая вода. Из приямка буровой раствор забирает мотопомпа и под давлением направляет в скважинный ствол.

Простота метода гидробурения, доступность технологии и быстрота исполнения сделали его таким популярным в среде самостоятельных владельцев загородных участков

Вода в схеме гидробурения выполняет одновременно несколько функций:

  • вымывает выбуренные частички разрушенного грунта;
  • выносит вместе с течением отвал на поверхность;
  • охлаждает рабочие поверхности бурильного инструмента;
  • при движении шлифует внутреннюю поверхность скважины;
  • укрепляет не закрепленные обсадкой стенки скважины, уменьшая риск обрушения и заполнения отвалом ствола.

По мере заглубления буровую колонну наращивают штангами – отрезками ВГП трубы длиной по 1,2 – 1,5 м, Ø 50 – 80 мм. Количество наращенных штанг зависит от глубины залегания водоноса. Ее можно заранее определить в ходе опороса соседей на предмет отметки зеркала воды в их скважинах или колодцах.

Предположительную глубину будущей скважины делят на длину одной штанги, чтобы вычислить, сколько штук надо приготовить для работы. На обоих краях каждой штанги необходимо сделать резьбу для свинчивания рабочей колонны.

Одну сторону надо оснастить муфтой, которую желательно приварить к штанге, чтобы не развинчивалась в стволе.

Технология гидробурения позволяет устроить источник технической воды на даче без привлечения буровой бригады

На практике гидробурение в чистом виде применяют редко, потому что нужен большой напор воды. Также тяжело бурить плотные глинистые слои. Чаще производят гидробурение с забурником.

Этот метод чем-то похож на роторное бурение, но без ротора. Для лучшей центровки скважины и легкого преодоления плотных участков используют лепестковую или конусообразную форму бура.

Гидробурение не подходит для проходки по скальным и полускальным грунтам. Если осадочные породы в регионе бурения представлены щебнем, галечником, песками с большим включением валунов, от этого метода тоже придется отказаться.

Вымыть и поднять из скважины с помощью воды увесистых камни и обломки тяжелых пород технически невозможно.

Добавление в рабочую жидкость абразива увеличивает скорость проходки за счет усиления разрушающего действия

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.

При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.

Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты.

К явным преимуществам метода так же можно отнести:

  • компактность оборудования;
  • возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
  • минимум технологических операций;
  • высокая скорость работ, до 10 м в день;
  • безопасность для ландшафта и экологического баланса;
  • возможность собственноручного бурения;
  • минимальная стоимость.

Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.

Технология гидробурения на станке МБУ позволяет провести цикл работ на небольшой площадке и не нарушает благоустройство участка

Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова.

Больше всего эта технология приспособлена для работы с  мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче всего извлекать из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.

Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.

Необходимое оборудование для работы

Стандартный тип работ по гидробурению выполняется посредством малогабаритных установок. Для собственного участка — это замечательное решение и оптимальный способ своими силами добыть воду.

Поставлять рабочую жидкость в скважинный ствол необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

Иногда для увеличения пробойной силы в рабочий раствор добавляют дробь или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которая может встретиться в песчаных слоях, пригодятся шарошечные и резцовые долота.

Если при бурении скважин или строительстве колодцев на соседских участках встречались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оснастить усиленным буром – долотом. Инструмент должен быть закреплен так на штанге, чтобы не мешал поставки воды в ствол

Наиболее востребованы у потребителя для целей гидробурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат с высотой 3 м и диаметром 1 м.

В состав этой сборной конструкции включены:

  • металлическая рама разборного типа;
  • инструмент для бурения;
  • лебедка;
  • двигатель, передающий усилие на бур;
  • вертлюг, часть контура для скользящего крепления деталей;
  • водяная мотопомпа для обеспечения давления в системе;
  • разведочный или лепестковый бур;
  • буровые штанги для формирования колонны;
  • шланги для подачи воды к вертлюгу от мотопомпы;
  • блок управления.

В числе необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Он нужен, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Еще обязательно нужна лебедка на поднятие/спуск обсадных и наборных труб.

При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном аппарате, так как предполагаются большие нагрузки. Для гидробурения понадобиться еще и такой сантехнический инструмент, как трубный ключ, ручной зажим, пересадочная вилка.

Процесс гидробурения с самого начала и до конца работ включает постоянный круговорот рабочей жидкости. С помощью насоса водная суспензия с размытым грунтом выходит из скважины, поступает прямо в приямок и после осаждения взвеси снова подается в скважину.

Кроме такого порядка возможно проводить гидробурение неглубоких скважин на воду, не применяя приямка. Такой способ не требует наличия углубления для отстаивания рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.

Если рядом с участком есть заброшенный пруд, то можно также обойтись без устройства зумфов – приямков. К качеству поставляемой в скважину воды не предъявляются особые требования

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Желательно купить агрегат с напором 26 м, давлением 2,6 атм и производительностью от 20 м3/ч.

Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины. Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда шел хороший поток воды.

Пошаговый разбор работ

Технология гидробурения очень специфическая, потому требует правильного соблюдения этапов работ. Необходимо подготовить бурильное оборудование, заготовить раствор для промывки, подготовить обсадную трубу. Затем следует сборка установки и начало бурения.

Обсадная колонна наращивается по мере прохождения скважины для укрепления стенок. Обсадка нужна, чтобы в ствол не осыпался рыхлый песок, не попадала залегающая рядом со стволом галька, не “выпирал” разбухший от воды суглинок или супесь.

Бурение прекращается при появлении водоносного слоя. Все процессы гидробурения имеют некоторые нюансы, знание которых приходит только с практическим опытом.

Шаг #1 – определение залегания водоносных слоев

Для успеха всего мероприятия большое значение имеет поиск воды и хотя бы примерное определение глубины залегания водоносного слоя на участке.

Если в результате опроса соседей получить эти сведения не удалось, узнать их можно в местной буровой или строительной организации, проводившей работы недалеко от запланированного к бурению участка.

Как правило, первые насыщенные водой слои размещаются на первых 1,5 – 6 м скважины. В народе подобные водонасыщенные пласты называют верховодкой.

Водоносные горизонты, приуроченные к обломочным и глинистым осадочным отложениям, залегают относительно горизонтальными пластами. Потому определить примерную глубину водоноса на собственном участке можно по уровню зеркала воды в скважинах и колодцах соседей

Верховодка не относится к горизонтам питьевой категории, дает воду с техническими характеристиками из-за традиционного загрязнения бытовыми стоками и пролитыми на землю маслами, жидкостями, содержащими продукты переработки нефти.

Если интересует более чистая вода, бурить придется до 15 – 25 м. На этой глубине шансы получить живительную влагу с питьевым статусом равны примерно 70 %, если сверху их перекрывает водонепроницаемый суглинистый или супесчаный горизонт.

Нижележащие водоносные слои с глубиной 25-50 м и более на 90% гарантируют наличие качественной питьевой воды.

Гидробурением легко получить скважину 10-30 м и более. В этом случае имеем простой процесс бурения и легкую установку обсадных труб. Специалисты рекомендуют делать разведочное бурение буром 100 мм.

При положительных результатах на 10 м можно просто оставить в стволе буровую колонну с перфорированной стартовой штангой в качестве фильтра. Если вода оказалась глубже скважина разбуривается буром 200 мм и в нее заводится обсадная труба 116-125 с погружным насосом.

Как правило, водоносные пласты состоят из песка средней крупности и крупного, гравийных или щебенистых отложений. Это осадочные породы, части которых никак не связаны между собой.

У несвязных горных пород самые высокие фильтрационные качества. В их пределах вода свободно перемещается и просачивается в нижележащие слои.

В природном залегании несвязные обломочные грунты обычно чередуются с глинистыми отложениями: супесями и суглинками. Тонко-дисперсные частицы глинистых пород сцементированы, что препятствует свободному прохождению воды через них.

Они не пропускают и не впитывают воду, формируют своеобразные платформы – водоупоры для накопления воды.

Проходя плотные глинистые слои, бур идет медленнее, быстро проходит пески и другие обломочные породы. Упираясь в водоотталкивающий глинистый слой, подстилающий водоносный пласт, бурение несколько замедляется.

Толщину водоносных и водоупорных слоев легко определить по количеству установленных во время бурения штанг

Если закачиваемую воду словно выдавливает из ствола выработки в количестве большим, чем перегонял насос, значит вскрыт водоносный слой. Бурение следует прекратить и выждать время, чтобы обеспечить суспензии возможность впитаться в грунт.

Можно ориентироваться на маячки приямка. Пока при бурении не вскрылся водоносный пласт, вода в приямке будет держаться на одном уровне. Если выработка углубилась в слой с подземной водой, объем воды в приямке увеличится.

Шаг #2 – подготовка рабочего места

Правильная подготовка места бурения избавит от заминок в процессе работы и будет способствовать хорошему результату, поскольку перерывы в методе с подачей раствора крайне нежелательны.

Немаловажное значение имеет наличие достаточного количества воды. Чтобы гарантировано обеспечить нужное количество воды при гидробурении, необходимо рассчитывать на 15 м3 и соответственно подготовить нужный резервуар.

Можно подготовить дополнительные емкости около 2 кубов или вырыть яму на 5 и более кубометров, обработав стенки глиняным раствором.

Когда запас воды подготовлен, производится монтаж малогабаритно бурильной установки МБУ. Устанавливается агрегат согласно инструкции. Сборка длится около часа и не представляет технических трудностей.

Главное условие грамотного монтажа – строго горизонтальное размещение устройства. При наличии даже минимального перекоса бурильной установки вы не сможете впоследствии установить обсадную трубу.

На расстоянии 1,5-2 м от конструкции выкапываются технологические приямки для наполнения и хранения бурового раствора.

Два смежных приямка необходимы для подготовки бурового раствора перед поставкой в ствол скважины. В первом углублении раствор отстаивается, в результате чего вымытый из скважины песок оседает на дно, из второго суспензия поставляется в скважину

Приямки представляют собой углубления в грунте типа ванночек. Их соединяют переливным каналом – траншеей в виде лотка или желоба. В этих ванночках находится промывочный раствор перед закачкой ствол, туда же сливается вместе с отвалом.

Оптимальным размером приямков считается вариант 1х1х1 м. В одном приямке будет собираться жидкость из скважины для осадки твердых частиц. Перелившаяся через желоб во второй приямок отстоянная вода посредством насоса снова перекачивается в установку.

Первый приямок функционирует как отстойник и может быть меньшего размера. В процессе его необходимо периодически очищать от осевших на дно выбуренных фракций. Второй приямок считается основным.

Возле него размещается мотопомпа (насос). Шланг из входного отверстия мотопомпы опускается в основной приямок. Шланг из выходного отверстия идет к буровой установке.

Несмотря на наличие четкого плана подготовки места работ, технология гидробурения очень проста и экономна. Приямки позволяют не загрязнять территорию

Нагнетаемая в буровую колонну вода охлаждает бур, что значительно увеличивает эксплуатационный ресурс инструмента. В процессе бурения вода не нагреваясь циркулирует по кругу. После окончания бурения вода просто откачивается в сделанные для нее углубления.

В случае, если надо все-таки оставить агрегат на ночь в бездействии, каретка с рабочим органом поднимается лебедкой до верхнего уровня МБУ и фиксируется.

На другой день помпа запускается, работает полчаса/час и запускается привод. Затем опускается и приподнимается лебедкой колонна штанг. Когда каретка начнет легко перемещаться, можно снова начать бурение.

Шаг #3 – бурение скважины МБУ

После технологических приготовлений и сбора буровой установки МБУ приямки заполняются рабочим раствором и начинается бурение.

После погружения стартовой штанги в грунт на 95% ее длины производится соединение ее со следующим звеном буровой колонны путем навинчивания. Процесс происходит до той поры, пока воды в приямке не станет резко увеличиваться.

Весь процесс гидробурения иногда может длится от 1 до 7 дней, в зависимости от мастерства исполнителя и типа горных пород, которые представлены в данной местности.

Для бурения по маловлажным рыхлым пескам необходим некоторый запас бурового раствора, т.к. эти отложения быстро впитывают воду.

Гидробурение песчаных грунтов требует большого запаса воды и густого глинистого раствора

Глинистая составляющая суспензии препятствует просачиванию воды. Она забивает поры в стенках скважины, этим уменьшается поглощение жидкости песком.

Лучше всего делать раствор, перемешивая глину миксером в приямке с водой. Перед началом работы обязательно проверьте исправность лебедки и насоса, так как при проходке песчаного грунта остановки не делаются.

Для предотвращения обвалов широкого скважинного ствола обсадная труба опускается практически одновременно с углублением буровой колонны. Желательно, чтобы по пескам обсадка несколько опережала буровой снаряд. Так надо, чтобы перекрыть постоянное поступление обрушенной рыхлой породы в ствол сбоку.

Для устройства обсадки применяются трубы из стального сплава или пластика. Сегодня пластиковые трубы получили большую популярность в виду долговечности, устойчивости к деформациям и коррозии.

Однако при этом методе бурения обсадные трубы чаще всего приходится с усилием продавливать в ствол. Потому лучше предпочесть стальной вариант с резьбой для навинчивания очередного звена.

Для того чтобы надежно закрепить обсадную колонну в скважине лучше во время наращивания сразу устанавливать хомут. Они же используются при частичном выдергивании обсады из скважины, которое проводится для обнажения фильтра в стволе.

При отсутствии хомутов можно использовать крепкий трос, размещенный на буре в виде петли. Другой край троса перед откручиванием верха бура крепят к дереву, бревну или другому массивному предмету.

Для того чтобы облегчить процесс свинчивания обсадных труб, их фиксируют хомутами. Нижняя часть обсадной колонны в этом случае остается неподвижной, звенья откручиваются поочередно

Простейшую схему гидробурения сложно не понять, тем более не справиться с ее реализацией. Мотопомпой раствор подается в шланг, соединенный с буровой колонной. По полости внутри штанг жидкость перемещается на буровой снаряд и дополнительно способствует разрушению выбуриваемой породы.

Захватившая отвал жидкость направляется в первый приямок (фильтровальный). После усадки взвесей на дно приямка жидкость перетекает в смежное углубление и используется по новому кругу.

Состав буровой смеси необходимо регулировать в зависимости от проходимых пород. Для песков используется густой глинистой раствор — он укрепит стенки, не давая им разрушаться.

Глинистый грунт, супеси с суглинками, можно бурить чистой водой, а для проходки по плотным породам в раствор можно добавить абразива, дроби или крупного песка.

После завершения бурения скважину необходимо хорошенько промыть чистой водой. Только после промывки может быть установлен погружной насос или заведен в ствол шланг поверхностного насоса, оснащенный сетчатым фильтром

МБУ хорошо работает на глубине 10-50 м. На практике этой установкой устраиваются скважины даже до 120 м.

Шаг #4 – установка фильтра и обустройство скважины

После вскрытия водоносного горизонта бурение ведут до упора в подстилающий его водоупорный слой. Его можно определить по замедлению и затруднению погружения буровой колонны. Буровые штанги извлекаются после тщательной промывки скважины чистой водой.

Для повышения качества воды в скважине устанавливаются фильтры – дублирующие обсадку трубы меньшего диаметра с перфорированным первым звеном

Если проводилось бурение широкой скважины для последующей установки погружного насоса, то надо позаботиться об устройстве фильтра. Для этого в обсадную колонную вставляется еще одна, но меньшего диаметра.

Первое звено внутренней обсадки должно быть с продольными щелями или просверленными по шахматному принципу отверстиями.

Чтобы улучшить качество очистки воды звено с фильтром дополняется тонкой стальной сеткой или полипропиленовым напылением.

Когда фильтр погрузится на дно, обсадную трубу слегка выдергивают из ствола так, чтобы обнажить фильтрующие отверстия. Излишек трубы обрезают и обустраивают оголовок.

А если вокруг ствола формируется зазор его заполняют щебнем и заливают цементным раствором, чтобы зафиксировать устье скважины и избежать просачивания паводковых вод в водоносный пласт.

Он устанавливается таким образом, чтобы над ним был уровень воды более 3 м, но ни в коем случае он не должен касаться дна. После правильного размещения насоса скважина готова к пользованию.

Погружной насос устанавливается в скважину так, как предписано производителем. В зависимости от марки между дном выработки и насоса может быть от 0,5 до 1,0 м, необходимых для защиты от засасывания взмученной воды

Шаг #5 – завершающие этапы бурения

Когда скважина готова, необходимо произвести демонтаж бурового станка и ввести ее в эксплуатацию.

В узких выработках буровая колонна вместе с буром выполняет функцию обсадной колонны с фильтром. Извлекать из ствола их не надо, т.к. откачка воды из водозаборной точки будет производится по тем же каналам, по которым циркулировала буровая суспензия.

Процесс гидробурения отличается доступной технологией, не требующей специальных теоретических знаний. Соблюдение основных этапов процесса в совокупности с качественным оборудованием обязательно дадут хорошие результаты и порадуют вас чистой подземной водой.

Вам также может быть полезна информация о том, как раскачать скважину после бурения, рассмотренная в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

Использование МБУ для бурения скважины на воду в супесчаных грунтах:

Проведение бурения скважины своими силами:

Избежать ошибок и мелких просчетов в гидробурении можно, не отступая от технологических принципов.

Чтобы еще больше снизить финансовые расходы при единичном гидробурении частной скважины можно не приобретать МБУ, а взять агрегат в аренду. Таким образом своими руками за очень короткое время вы получите собственный, бесплатный источник водоснабжения на долгие годы.

Вы знакомы с методом гидробурения? Или предпочитаете более простой способ для бурения скважины? Возможно вы обнаружили неточность в описанном нами алгоритме гидробурения? Напишите нам об этом – оставляйте свои комментарии под статьей.

sovet-ingenera.com

Ручная установка для бурения скважин на воду и оборудование

Сегодня многие владельцы загородных домов стремятся организовать независимое водоснабжение своего дома и участка. Чтобы это сделать, необходимо соорудить собственный источник с чистой водой. Обычно для этого копают колодец или бурят скважину. Второй вариант более выгоден тем, что вы получите долговечную конструкцию со стабильно высокой производительностью. Однако в процессе сооружения скважины на воду самые большие расходы связаны с оплатой услуг бурильщиков. Если вы хотите сэкономить, то можете сконструировать ручную буровую установку и сделать скважину на воду своими силами. Существуют разные ручные установки для бурения гидротехнических сооружений. Ознакомившись с ними в нашей статье, вы можете выбрать свой вариант.

Виды установок

Классификация устройств для бурения скважин на воду связана с особенностями используемой технологии

Классификация устройств для бурения скважин на воду связана с особенностями используемой технологии. Например, при реализации ударно-канатной методики порода разрушается под воздействием тяжёлого груза, который привязывается к опоре в виде пирамиды. При этом груз приподнимается вверх и сбрасывается в проходку большое количество раз для выполнения забоя нужной глубины.

Вращающиеся приспособления для бурения имеют более простую конструкцию, но более сложны в использовании. При выполнении работ вручную вы затратите меньше физических сил, но вам необходимо соорудить более сложную конструкцию самой установки. Кроме того, многие необходимые детали и элементы конструкции не получится сделать без наличия навыков и специального оборудования. Поэтому часть деталей придётся изготавливать на заказ или покупать. Однако эти расходы всё равно будут меньше, чем цена заводской буровой установки.

Так, все буровые установки для ручного бурения скважин на воду можно разделить на четыре вида:

  1. Оборудование, работающее с использованием технологии ударно-канатного бурения. Каркас конструкции напоминает рёбра пирамиды, к вершине которой на тросе крепится желонка.
  2. Шнековые установки. Данная технология подразумевает выемку породы при помощи специального шнека. При этом проходка в процессе выполнения буровых работ не нуждается в промывке.
  3. Оборудование роторного типа. Такие буровые установки работают с использованием принципов гидравлического бурения. При этом самодельная роторная бурильная установка – это простейшая конструкция, которая вместо электродвигателя приводится в работу физической силой. Однако из-за больших трудовых затрат данная методика используется довольно редко.

Преимущества самодельных конструкций

По техническим характеристикам самодельный агрегат ничем не хуже готовых изделий

Ручное бурение с использованием оборудования собственного изготовления имеет следующие преимущества:

  • Низкая стоимость конструкции. Готовые устройства заводского изготовления обойдутся во много раз дороже. При этом эффективность бурения самодельным механизмом не будет уступать качеству выполнения работ заводскими конструкциями.
  • По техническим характеристикам самодельный агрегат ничем не хуже готовых изделий.
  • Такие буровые конструкции имеют небольшой вес и отличаются компактными размерами.
  • Мобильность, простота и удобство использования – дополнительный плюс в пользу самодельной конструкции для бурения скважин на воду. С помощью такого изделия можно пробурить скважину даже на труднодоступном участке.
  • Скорость монтажа и демонтажа довольно внушительная.
  • Самодельная буровая благодаря небольшим размерам, быстрой сборке и разборке легко транспортируется в нужное место.

Инструкция по изготовлению самодельной установки

Чтобы своими руками изготовить конструкцию для бурения скважин на воду, вам необходимо иметь навыки работы со сварочным аппаратом, болгаркой и электродрелью

Чтобы своими руками изготовить конструкцию для бурения скважин на воду, вам необходимо иметь навыки работы со сварочным аппаратом, болгаркой и электродрелью. Помимо этого, вам пригодятся следующие приспособления и материалы:

  • оборудование для нарезки внешней резьбы;
  • разводной ключ;
  • болгарка;
  • санитарно-технический крест;
  • труба из оцинковки диаметром 0,5 дюйма;
  • сгон такого же размера.

Дальнейшие работы по изготовлению самодельной установки для бурения скважин ведём в такой последовательности:

Изготовление основной части установки

Сначала нужно подготовить отрезки трубы, которые необходимо будет закрепить в крест и сгон. Для этого на одном конце каждого отрезка стоит нарезать двухсантиметровую резьбу. После этого к другим торцам отрезков труб нужно приварить заострённые металлические пластины. Они будут играть роль своеобразных наконечников.

Данная буровая установка подходит для бурения скважин с постоянной подачей воды. Благодаря этому облегчится сам процесс выполнения работ, возрастёт его скорость, а также упростится процедура извлечения измельчённой породы из проходки.

Чтобы обеспечивалась подача воды, к одному из отверстий на краю труб крестообразной заготовки необходимо присоединить шланг от насоса. Для выполнения правильного подключения используйте подходящий переходник.

Соединение деталей

Теперь детали конструкции можно присоединять к резьбовой нарезке. К нижнему краю рабочей трубы прикручиваем отрезок с заострённым наконечником. Для выполнения соединения используем сгон подходящего диаметра.

Процесс бурения скважины буде выполняться путём погружения в породу заострённого наконечника и одновременным поворотом рабочей конструкции. При этом вам понадобятся трубы с наконечниками разной длины. В начале работы используется отрезок наименьшей длины. После выполнения проходки глубиной один метр, короткий отрезок заменяется более длинным наконечником.

Сборка основы

Из квадратной профильной трубы изготавливаем основу буровой, внешне это будет стойка с опорами

Из квадратной профильной трубы изготавливаем основу буровой. Внешне это будет стойка с опорами. При этом опоры будут соединяться со стойкой за счёт приваренной переходной площадки.

К квадратной профильной трубе крепим мотор и платформу. Причём сам профиль необходимо зафиксировать к стойке так, чтобы он мог свободно перемещаться по всей длине стойки. Для этого сечение профиля для опор должно быть чуть больше, чем размеры профиля стойки.

Важно: при выборе двигателя нужно учитывать его мощность. Оптимальный вариант – мотор мощностью пол лошадиной силы.

Для регулирования мощности используется редуктор. На валу редуктора фиксируется фланец. К нему на болтах прикрепляется ещё один фланцевый элемент. Между фланцами устанавливается резиновая шайба. Она будет выполнять функции прокладки, сглаживающей ударные нагрузки, которые возникают при прохождении разных типов пород.

Подключение воды

Поскольку жидкость должна непрерывно подаваться на главный рабочий бур, вам нужно установить ниже фланцев специальное устройство, выполненное из стальной трубы. Для этого делаем следующее:

  • В отрезке трубы необходимо проделать два отверстия. Они должны быть немного смещены относительно друг друга.
  • По концам трубы выполняем подточку для крепления шариковых подшипников.
  • Также на концах выполняем дюймовую резьбу.
  • Теперь труба одним своим концом должна быть подключена к фланцу.
  • На другой конец фиксируются рабочие детали.
  • Чтобы защитить от влаги изготовленное приспособление, его нужно поместить в специальный полипропиленовый тройник.
  • К центральной части тройника подключаем переходник, через который будет крепиться шланг для подачи воды.

Иные разновидности самодельных установок

Принцип сборки рамы других типов буровых установок остаётся таким же. Разница будет лишь в изготовлении главного рабочего инструмента. Далее мы опишем последовательность изготовления других рабочих деталей буровых установок. После их сборки они крепятся к опорной раме описанным выше способом.

Оборудование со стаканом

Главной рабочей деталью этой установки будет стакан или патрон

Главной рабочей деталью этой установки будет стакан или патрон. Для его изготовления вам понадобится труба с толстыми стенками диаметром 10-12 см. Длина трубы должна быть в пределах 1-2 м. Главная рабочая деталь должна весить как можно больше.

Важно: при изготовлении опорной рамы старайтесь, чтобы её габаритные размеры соответствовали длине трубы.

Работу ведём в таком порядке:

  1. С одной стороны отрезка трубы необходимо выполнить треугольные зазубрины. Благодаря им порода будет легче разрыхляться. Если хотите, можете не делать зазубрины, но низ трубы нужно хорошо заострить.
  2. В верхней части стакана делаем отверстия для фиксации троса.
  3. При помощи этого же троса крепим стакан к вершине опорной рамы. Длину троса стоит выбрать такой, чтобы вы могли поднимать и сбрасывать снаряд в проходку, поэтому важно учесть предполагаемую глубину скважины.
  4. Чтобы повысить эффективность выполнения земляных работ, к собранной конструкции можно подключить электродвигатель. В этом случае трос со стаканом наматывается на барабанный механизм редуктора.
  5. Если в состав конструкции добавить желонку, то вы значительно облегчите процедуру очистки забоя от измельчённой породы.

Для использования этой установки вам нужно в месте выполнения забоя вручную выкопать небольшое углубление, диаметр которого будет чуть больше чем размер патрона. После этого начинаете поднимать и сбрасывать патрон в полученную яму, пока не выполните проходку нужной глубины.

Шнековая установка

Главной рабочей деталью этого оборудования является бур

Главной рабочей деталью этого оборудования является бур. Для изготовления бура вам понадобится металлическая труба диаметром 10 см. Работы ведём в такой последовательности:

  1. В верхней части заготовки выполняем винтовую резьбу. Для работы вполне достаточно будет пары витков. Общий диаметр полученного бура должен быть не менее 20 см.
  2. С противоположного края трубы делаем шнековый бур. Для этого привариваем здесь пару металлических ножей. Они должны крепиться таким образом, чтобы при строго вертикальном положении бура ножи находились под небольшим углом к поверхности земли.
  3. Далее к тройнику приварите кусок металлической трубы. Длина трубы должна быть в пределах 1,5-2 м.
  4. Внутри тройник должен иметь резьбу, чтобы его можно было накрутить на отрезок разборной штанги длиной 1,5 м.

Важно: вращение установки выполняют два человека, взявшись за металлическую трубу с каждой стороны.

Бурильные работы ведутся в следующей последовательности:

  1. После заглубления рабочей детали в грунт выполняется три поворота бура.
  2. Измельчённая порода извлекается из проходки и убирается.
  3. Такой цикл необходимо повторять до достижения метровой глубины.
  4. Затем штангу удлиняют при помощи дополнительного отрезка стальной трубы. Трубы соединяются при помощи хомута.
  5. Если вы планируете бурить скважину глубиной более 8 м, то конструкцию лучше закрепить на треноге. Наверху этой треноги должно быть отверстие, через которое может проходить штанга.
  6. Во время бурения штанга постепенно наращивается.
  7. Поскольку при удлинении конструкции её масса тоже возрастёт, для подъёма бура из проходки лучше использовать лебёдку.

vodakanazer.ru


Смотрите также