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

Другие модели буровых установок

В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.

Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.

Бурильная установка с «патроном»

Бурильная установка с «патроном»

Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.

Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.

Буровая установка своими руками

При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.

Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.

При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.

Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.

Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.

Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.

Простая шнековая установка

Самодельный шнек

Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.

Чертеж бурового шнекаСхема межвиткового шнекового кольца

Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.

Схема разделения диска бура

Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.

Шнековый бур

Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.

Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.

Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.

Бурение выполняется в следующем порядке:

• рабочий инструмент углубляется в грунт;
• делается 3 поворота буром;

• разрыхленный грунт извлекается и убирается.

Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.

Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.

В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.

Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.

Удачной работы!

Бурение с промывкой скважины

Один из способов удаления шлама — гидравлический: буровая мелочь выносится на поверхность промывочной жидкостью. Состав раствора приготавливают в зависимости от свойств пересекаемых пород. В качестве рабочей среды используют техническую воду и глину с реагентами, укрепляющими стенки горной выработки. Другая цель подачи на забой жидкости — охлаждение разрушающего инструмента.

Промывка бывает прямой, когда раствор подается внутрь буровой колонны, и обратной: вода поступает на забой по затрубному пространству, затем через отверстие в долоте или коронке выводится по трубе с помощью эрлифта — струей сжатого воздуха от компрессора. Второй способ применяют при бурении скважин Ø300-1500 мм. Обратную промывку не применяют, если нужен меньший диаметр водозабора, когда выработка проходится в твердых породах, в разрезах с зонами поглощения раствора.

Преимущества бурения с промывкой:

• снижается сопротивляемость грунта разрушению, за счет этого увеличивается скорость проходки выработки;
• сохраняется качество внутрипластовой воды, если промывка обратная.

Прямая подача глинистого раствора приводит к глинизации стенок скважины и уменьшению водоотдачи в зоне водоносного слоя. Для восстановления пористости контакта с водоносом проводят разглинизацию ствола выработки в месте расположения фильтра. Другой недостаток промывки проявляется зимой: жидкость требует подогрева.

Виды скважинных установок для бурения

Буровая установка для бурения скважин имеет несколько разновидностей:

1. Ударные конструкции. Отличаются высокой надежностью при эксплуатации. Базовую часть изделий составляет прочное основание, к которому крепится трос с долотом. Буровая установка на воду способна рыть скважины глубиной до 100 м. Несмотря на невысокую скорость, работа может проводиться на твердых, каменистых почвах.
2. Шнековые приспособления. В качестве рабочего инструмента используется шнек, с помощью которого ведется подъем измельченного грунта на поверхность. Оборудование обладает высокой производительностью, но нуждается в постоянной очистке рабочих частей.
3. Роторные изделия. Относятся к изделиям с ручным приводом, не требующим наличия электродвигателя. Обладая малой производительностью и небольшими габаритами, находят применение в работе с мягким грунтом. Это может быть песок или подвижные слои почвы.
4. Роторное бурение с промывкой. Относится к современным методам. Высокая скорость проводимых работ требует наличия дорогостоящего оборудования.

Бурение шнековым способом

На мягких породах, если вода неглубоко, используют буровую установку со шнеком. Конструктивно она похожа на ударное оборудование: такая же тренога, только вместо желонки бесконечный винт. Его лопасти равномерно по спирали размещаются вдоль центральной трубы.

Снизу инструмент оснащен резаком, сверху имеет резьбу, которая служит для наращивания штангой через муфту, когда бур уходит глубже. Для подъема снаряда используют канат, перекинутый через блок наверху треноги, и лебедку.

Установку применяют для рытья колодцев и скважин, устанавливая лопасти или шнек различного диаметра. Чем шире отверстие, которое необходимо пробурить, тем меньше их количество и длина. Для разработки колодцев используют 2 лопасти, для скважин — шнек.

Вращают бур 2 человека, упираясь всем телом в длинные рычаги на трубе. Они имеют съемное крепление, позволяющее перемещать по высоте. Когда лопасти наполнятся землей, снаряд поднимают, очищают. Наращивают штангу, когда бур углубляется. Чтобы он не уходил в сторону, наверху по центру треноги устанавливают для штанги направляющую втулку.

Схема бурение шнековым способом.

Способ имеет преимущества:

• работа выполняется быстро;
• оборудование простое, легко монтируется;
• не нужны квалифицированные работники.

Недостаток метода в том, что приходится часто поднимать и очищать шнек — через 2-3 оборота его вручную невозможно провернуть.

Изготовление шнековой МГБУ

Шнековые буры для бурения скважин, являются одними из самых распространенных для самостоятельного изготовления. Это обусловлено тремя  причинами:

1. Простота изготовления.
2. Низкая стоимость конструкции.
3. Легкость в использовании.

Ручной бур для скважины состоит из:

• основной штанги с буровым наконечником;
• съемных ручек;
• дополнительных буровых штанг;

Наконечник делается довольно просто. Для этого понадобится:

• сварка, болгарка, ручной инструмент;
• металлическая труба, диаметр 40 мм, а толщина стенки 3,5мм;
• два отрезных металлических диска, диаметром 150 и 100 мм;
• болт и гайка М20;
• сверло для перфоратора или дрели, с диаметром около 20 мм.

Устройство бура

Инструкция, как сделать бур для бурения скважин своими руками:

• отрезается кусок заготовки 500 мм;
• к самому низу, приваривается сверло – оно служит наконечником;
• сверху, вваривается болт;
• теперь нужно изготовить наконечник. Для этого приготовленные диски распиваются на две части и привариваются к основанию трубы под углом около 35-45 градусов;
• первым к трубе приваривается диск с меньшем диаметром, больший должен располагаться сверху – так бурить будет гораздо легче;
• в результате получается основная часть бура;
• рукоятка изготавливается просто – к трубе длинной 50-70 см, перпендикулярно приваривается кусок круглой трубы длинной 40-50 см. При этом, не нужно глушить ее края – при необходимости в них вставляются вставки меньшего диаметра. Т.е. длина рычага увеличивается и бурить становится легче;

Бурильная установка для скважин шнекового типа работает таким образом:

• наконечник ввинчивается в землю и постепенно заглубляется;
• срезаемый лопастями грунт, перемещается на верх лопастей, поэтому бур необходимо периодически извлекать и доставать землю;
• как только основная часть опустится достаточно глубоко, ручной бур для скважины наращивается дополнительными штангами;
• для этого снимается верхняя часть с ручками, присоединяется новая штанга и продолжается бурение.

Лопасти бура

Поэтому, потребуется заранее приготовить эти элементы. Для их соединения между собой обычно используется два варианта:

1. Резьбовое соединение.
2. Шплинтование.

Основной минус любой резьбы, в том, что она можется забиться. С другой стороны, такое соединение очень надежное. Если используется шплинт, то учитывая большую нагрузку – он должен быть прочным. Оптимальный вариант использовать болты М10.

Для изготовления штанг, применяется такая же труба, как и для остальных частей бура.

Преимущества самодельных конструкций

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.

Для чего нужна вышка-тренога

Облегчение физических усилий при ручном бурении скважины для воды и поднятии с глубины длинной штанги обеспечивает устройство каркаса в виде вышки-треноги.

Ноги-опоры должны быть установлены на таком расстоянии друг от друга, чтобы не мешать движению людей, вращающих вороток. Разменный модуль должен обеспечить удобную транспортировку в автомобиле.

К вершине треноги крепится блок, через который пропущен трос подъемного механизма – лебедки.

Вышка-тренога для одноразового использования может быть изготовлена из деревянных брусков. Если планируется постоянная эксплуатация вышки, ее делают разборной из отрезков труб, собираемых в конструкцию на резьбе или втулках.

Виды бурильных установок

Различают следующие виды оборудования для бурения скважин:

• Ударно-канатные.
• Шнековые.
• Роторные.

Виды бурильных установок

Ударно-канатные устройства

Рабочим инструментом агрегата является желонка. Она имеет вид цилиндрической полой стальной трубы 80—120 мм и длиной 50—100 см. С одного торца приваривают металлическую ручку. Другой торец оборудуют металлическим или резиновым клапаном. Для защиты проходки от разрушения оба конца элемента скруглены.

Рабочий снаряд закреплен на раме с лебедкой. Под действием груза желонку опускают в скважину. При достижении дна язычок клапана открывается. Приспособление захватывает часть грунта и желонку поднимают наверх. При движении вверх язычок клапана закрывается.

Ударно-канатная установка — конструкция

Шнековые устройства

Выемку земли из скважины выполняют специальными приспособлениями — шнеками. Они представляют собой стальные трубы с резьбовым наконечником. Диаметр изделий — 100—200 мм. Длина — от 2 до 10 метров.

При вращении шнека грунт по резьбе поднимается наружу. По мере заглубления в скважину вставляют металлические штанги. Вращение шнеков производят механизированной бурильной установкой.

Шнековая буровая установка

Роторные механизмы

Представляют собой механизированные или ручные устройства для бурения скважин. Рабочим снарядом является бур с твердосплавными коронками. Одновременно с бурением в выработку подают воду. Она предназначена для вымывания грунта при бурении.

Для подачи воды используют мотопомпы. Источником воды служит заранее выкопанный приямок. При выходе из отверстия вода поступает в приямок. Из приямка воду через шланг подают обратно в скважину.

Роторная буровая установка

Выбираем подходящее место

• Начинаем рыхлить первые слои земли с помощью обычного топора (до 2 метров)
• При наличии мокрого песка вытягиваем бур через каждых 20 сантиметров, очищаем от налипшей земли.
• Наличие серовато-голубого оттенка земли гласит о приближении к водным ресурсам.
• Достигнув нужной точки бур убираем, заполнив емкость трубами.
• Подключаем электронасос (можно гусаком) сделать прокачку жидкостей и пропитать насаждения.

• Парник своими руками — обзор лучших вариантов и пошаговые инструкции по строительству (85 фото)

• Дизайн участка своими руками — практическое руководство по ландшафтному дизайну. Основные правила и рекомендации экспертов

• Полив своими руками: капельная система полива из подручных материалов. 90 фото и пошаговая инструкция по созданию системы

Какие скважины можно пробурить вручную

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

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

Колодец абиссинского типа

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

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

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

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

Абиссинский колодец, или скважина игла, относится к немногочисленным выработкам, которые можно оперативно и без проблем пробурить вручную

Для ее устройства необходим специфический инструмент, который не извлекается из выработки до завершения ее эксплуатации

Первое звено буровой колонны оснащается наконечником, облегчающим проходку, и фильтром, предотвращающим проникновение минеральных включений из откачиваемой воды

Сначала в трубе высверливаются отверстия, потом ее оборачивают проволокой, к которой прикрепляют фильтрующую сетку

Суть устройства скважины иглы заключается в забивании колонный узких буровых труб в землю до вскрытия водоносного пласта. Облегчить процесс малогабаритная шнековая установка

Буровой станок со шнековым буром проходит грунты до необходимой глубины. В сформированное отверстие намного легче устанавливается колонна труб с фильтром в первом звене

Так как абиссинские скважины бурят в основном до 10 – 12 м, то для откачки из них воды используют ручные механические или поверхностные электрические насосы

По объему добываемой воды абиссинская скважина не уступает традиционным водозаборным выработкам. Единственный недостаток – техническое назначение воды

Особенности скважин на песок

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

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

Надземное сооружение по типу павильона

Это самый простой вариант, как облагородить скважину. Для этих целей используется компактная конструкция, которую размещают над гидротехническим сооружением. Допускается некоторое заглубление такого павильона. В таком случае он будет напоминать автономный погреб, обсыпанный со всех сторон землей.

Для этого перед монтажом конструкции выкапывается небольшая траншея. Подобным образом чаще всего оснащаются промышленные скважины. В приватном секторе павильоны применяются редко, т.к. его присутствие скрадывает полезную площадь и нарушает эстетичность участка. Чтобы утеплить такое сооружение, приходится приложить немало усилий.

Критерии выбора комплектующих

Качество воды зависит напрямую от выбора оборудования

Выбирают необходимое для скважины оборудование по различным параметрам, соответствующим конкретному приспособлению.

Кессон подбирают по габаритам, объему, толщине стенки, материалу.

Насос выбирают по таким критериям:

• производитель (наиболее популярны Джилекс, Грундфос, Малыш, Ручеек);
• мощности;
• производительности: она не должна превышать дебит источника, иначе насос будет быстро осушать его;
• глубине погружения;
• напору;
• типу (вибрационный, центробежный).

Что касается гидроаккумулятора, то главный критерий его подбора — объем.

Пошаговая технология бурения шнековым способом

Как пробурить скважину вручную – знает не каждый домовладелец! Для этого лучше прибегнуть к шнековому методу, особенно если работы идут на рыхлых слоях почвы. Для копки скважины ручным буром лучше работать парой, так как при этом уменьшается физическая нагрузка и ускоряется процесс.

Ручное бурение скважин на воду своими руками выполняют с помощью специального инструмента:

• малогабаритной шнековой установки;
• бура.

Пробурить скважину для воды лучше недалеко от участка, на котором она будет использоваться. Ручной бур для скважины своими руками можно изготовить самостоятельно, сварив между собой под особым углом лопасти и винт.

Подготовка необходимых инструментов

Для проведения работ необходимы:

• бур (малогабаритная шнековая установка);
• лебедка с буровой вышкой;
• несколько обсадных труб;
• штанги.

Выполненная треугольником из деревянных брусков буровая вышка облегчает работы. Для предохранения скважинного ствола от осыпания грунта из металлических труб делают обсадную колонну.

Изготовление шнека из подручных материалов

Труба диаметром 100 мм служит отличным каркасом винтообразного стержня. Вверху необходима винтовая резьба, а снизу – винтовой шнек с парными витками. Желательно приварить рукоять к верхнему отрезу бура, чтобы облегчить его работу. Полосы листового металла пойдут на изготовление режущих лопастей. Их толщина должна превышать 2 мм. Лопасти сваривают с винтом равноудалено друг от друга. Штанги длиной в 1,5 м делают из труб соответствующего диаметра.

Для первого звена нужна наружная винтовая резьба для соединения с буром. Остальные штанги должны иметь резьбу по обоим краям. Соединительные муфты следует подобрать по аналогичной резьбе.

Некоторые мастера вместо шнека используют ледовый бур.

Проведение буровых работ

В начале копают шурф (1,5×1,5 м) для обеспечения устойчивости конструкции. Опускают в него бур, ввинчивая по часовой стрелке. Погрузившись на метровую глубину, формируют ствол сооружения, опустив обсадного характера трубу. Следует использовать трубы, диаметр которых превышает размер лопастей бура. Дальнейшее забивание труб делают параллельно углублению скважины.

Когда бур заглублен на 2 м, трубные ключи станут отличным помощником для вращения инструмента. Периодически рекомендуется счищать с лопастей налипший грунт. После полного заглубления бурового инструмента делают наращивание. Фиксировать дополнительную штангу поможет резьбовое соединение. Параллельно проводят формирование обсадной колонны, проверяя вертикальное положение ствола. Бурение проводят до появления на инструменте влажной земли. Данная метка будет свидетельствовать о близком расположении водоносного пласта.

Установив в пробуренный ствол обсадную трубу, извлекают обрушенный грунт. Здесь помогут желонки с шариковым клапаном. Специальный хомут поможет предотвратить опускание наращиваемой обсадки.

Не рекомендуется опускать трубу на дно скважины при формировании колонны.

При этом последовательное соединение пластиковых труб позволяет сделать более прочную обсадную колонну. Периодическая промывка водой шнека существенно облегчает всю работу по бурению скважины.

Стоит ли самому делать конструкцию или обратиться в фирму

Безусловно, применение самодельных изобретений имеет положительные стороны. Например, можно значительно сэкономить средства при изготовлении собственного источника. Также существует множество простых чертежей и схем, как сделать бурильный инструмент. Однако у всего этого есть очевидный минус – невозможно вырыть источник на большую глубину.

Поэтому если вода на участке залегает глубоко, то лучше обратиться в специализированную фирму. Возможно, она будет использовать гидравлические установки. В этом случае следует будет продумать все до мелочей:

• Найти точное место с водой.
• Сразу определить место для отработки.
• Обговорить стоимость работ.
• Установить сроки работы и прочее.

В любом из вариантов наш материал должен вам помочь в этом нелегком деле.

Долота с шарошками

Как в нашей стране, так и во многих зарубежных нефтегазодобывающих странах бурение газовых и нефтяных, как правило, производится при помощи шарошечных долот  с шарошками конической формы. Долота шарошечного типа используются для производства  сплошного бурения скважин самого разного назначения (добывающих, разведочных, нагнетательных и так далее). Очистка забоя при использовании таких долот производится либо при помощи сжатого воздуха, либо промывочными растворами.

Долото шарошечное буровое d=76-490 мм

Если сравнивать такой инструмент с описанным выше лопастным, то он имеет ряд несомненных преимуществ, а именно:

• площадь непосредственного контакта с забоем у долот с шарошками гораздо меньше, чем у долот  лопастного типа, однако общая длина их рабочих кромок гораздо больше, что дает возможность существенно повысить эффективность бурового процесса;
• шарошки по забою перекатываются, а лопасти – скользят, поэтому износостойкость шарошечных долот гораздо выше, чем лопастного инструмента;
• из-за того, что шарошки по забою  перекатываются, потребляемый инструментом крутящий момент относительно мал, что сводит к минимуму возможность заклинивания шарошечных долот.

Изготовление долот шарошечного типа регламентировано  ГОСТ-ом номер 20692-75.

По критерию конструкции и расположения на инструменте продувных и промывочных каналов, такие  долота делятся на:

• долота с центральной промывкой (литера  Ц)
• с центральной продувкой (П);
• с боковой промывкой гидромонитором (Г);
• с боковой продувкой (ПГ).