Буровая установка для скважин воду: разновидности, преимущества, самодельные конструкции

Наиболее популярное оборудование для бурения скважин для воды МГБУ

Малогабаритные установки часто покупают ИП, небольшие компании и дачники. Основные черты компактных станков — малый вес, мобильность и сравнительно невысокая цена. Некоторые модели в диапазоне 70-900 тыс. р. пользуются повышенным спросом из-за возможности организовать бизнес на строительстве водозаборов, используя МГБУ.

Установка Колибри

Доступные способы бурения: шнековое диаметром <200 мм, роторное с промывкой и продувкой, сплошным забоем или колонковым. Проходка скважин в грунтах I-VI категории.

Установка Колибри.

Технические характеристики:

• глубина бурения — 50-70 м;
• мощность привода — бензиновый двигатель 16,4 кВт (22 л.с.);
• масса в сборе — 270 кг.

МГБУ монтируется на прицеп, шасси УАЗ, Газель. Выпускается в модульном варианте для ручной переноски. Стоимость 900 тыс. р.

Установка Гидробур

Изготавливается для бурения скважин Ø70-320 мм в породах любой твердости на глубину 50-70 м. Состав бригады — 2 человека.

Характеристики модели Гидробур-1 Крот:

• мощность электропривода от сети 220 В — 2,2 кВт;
• средняя скорость бурения — 4-5 м/час.;
• вес без снаряда и бурового инструмента 200 кг.

Цена базового комплекта — 70 тыс. р. Отдельно поставляются приборы управления — 14 тыс. р. и электропривод на подъем и опускание колонны — 14 тыс. р.

Установка ТМ 80

Применяется в твердых породах до 12 категории прочности. Начальный диаметр <300 мм, глубина бурения шнеком 150 мм — <10 м, с продувкой до 50, промывкой — 150 м.

Установка ТМ-80.

Параметры МГБУ ТМ 80:

• привод от двигателя ВАЗ 2106 — 80 л.с.;
• скорость бурения по песку — 15, глине — 10, твердым породам — 5 м/час.;
• масса — до 750 кг.

Станок установлен на собственном шасси, оборудован 4 выдвижными домкратами. Выпускается в 3 модификациях: Премиум, Стандарт, Бюджет. Стоимость от 570 тыс. р.

Установка УМГБ 2

Назначение — проходка выработок в крепких породах с промывкой или продувкой, в мягких грунтах устанавливают шнек. На станке установлен частотный преобразователь тока, обороты вращателя регулируются в пределах 0-110 об/мин.

Показатели:

• двигатель 3-фазный 4 кВт;
• глубина бурения шнеком — 6 м, с промывкой — до 120 м;
• масса с оснасткой на 51 м скважины — 1 т.

Модель разборная, умещается в легковом прицепе. Цена от 270 тыс. р.

Скважина в помещении

Бывает так, что для удобства бурят скважину в помещении. Тогда используется скважина на песок, или так называемый «абиссинский колодец». Такое бурение почти всегда делают до строительства дома, потому что нужен подъезд к дому для бурильной установки.

Однако если дом уже стоит, нет проблем с бурением в помещении, так как есть небольшое бурильное оборудование, применяемое для строительства скважины на маленьком пространстве 2-метровой высоты площадью 3-4 кв. м.

Вначале бурят шнековым способом до горизонта обводнения, шнек при этом имеет диаметр 50-80 мм. Потом производится вставка трубы из железа, состоящей из отрезков труб длиной 1-3 метра.

Вначале на нижнем краю трубы закрепляется литой наконечник в виде конуса из металлического твердого сплава, после чего навинчивается фильтровальная труба с диаметром отверстий 0,8-1,0 см.

Чтобы при прохождении воды через фильтр не просачивались песочные и глинистые частицы, его обматывают сеткой с галунным плетением. Герметизация трубных отрезков осуществляется муфтами со специальной гидроизоляцией.

После всех этих приготовлений производится забивание трубы. Так как высота потолка не позволяет сделать трубу длиной 8-10 метров, по мере того, как происходит забивание в грунт, делается наращивание трубы. Забой обсадной колонны в скважину осуществляется штангами или бабками.

Если обсадная колонна забивается бабками, на оголовок обязательно накручивается специальная насадка, предохраняющая от того, чтобы резьба была сорвана. Основная нагрузка при использовании такого способа попадает на ствол обсадной колонны и резьбу труб.

При этом обязательно должна соблюдаться строгая соосность, в противном случае резьба может сорваться и скважинный ствол застрянет в земле, а это чревато тем, что придется вытаскивать трубы, что практически невозможно, либо начинать бурение заново на новом месте.

Поэтому для выполнения такой резьбы используют токарные станки высокой точности.

Если при бурении мелкогабаритными установками используются штанги, производится их наращивание. В этом случае в трубу вдевается штанга, при ударе по которой все нагрузки падают на наконечник из металла на нижней части трубы.

Такое приложение нагрузки приводит к тому, что грунт под ударами раздвигается и скважинный ствол продвигается вниз. Этот способ выгоден тем, что резьба труб не подвергается деформации.

На «абиссинский колодец» при использовании малогабаритной установки уходит не более 3-х дней, а глубина может быть 8-12 метров. Дебет такого колодца составляет 1-3 м3 в час, что вполне достаточно для загородного дома или коттеджа. Такую скважину можно эксплуатировать 15-25 лет.

Вода из «абиссинского колодца» практически не имеет химических примесей, в ней мало жестких солей, присутствие микроорганизмов минимально, а фильтрация происходит песком и грунтом. У такой воды качество даже выше, чем из артезианской скважины, поэтому дополнительная очистка используется в редких случаях.

В помещении при помощи небольшой установки может быть также выполнена песочная скважина, однако это очень неудобно, так как очистка от заиливания практически невозможна из-за отсутствия подвода техники. Поэтому служат такие скважины-колодцы недолго – 5-8 лет.

Бурение малогабаритными установками очень быстро окупается, себестоимость скважины довольно невысока. Существуют также малогабаритные установки, при помощи которых возможно бурение наклонных и горизонтальных скважин в грунте.

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. 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.

Работу ведём в таком порядке:

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.
В верхней части стакана делаем отверстия для фиксации троса.
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.
Чтобы повысить эффективность выполнения земляных работ, к собранной конструкции можно подключить электродвигатель. В этом случае трос со стаканом наматывается на барабанный механизм редуктора.
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. 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.

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.

https://youtube.com/watch?v=RXPI2sLckSQ

Бурение роторным способом

самое эффективное, можно проходить скважины в любых породах на самую большую глубину. Буровой снаряд через длинный вал воспринимает вращательные движения и вгрызается в почву. Способ с применением ручного привода малоэффективный, используются в подобных буровых установках электродвигатели или ДВС.

В зависимости от типа грунта на вал устанавливают разные рабочие инструменты:

• подвижную, сыпучую почву с песком и глиной проходят ложковым буром — цилиндром со спиралевидными отверстиями;
• на плотных суглинках применяется змеевиковый бур, подобный штопору;
• каменистые породы разрабатывают долотом.

Использование роторных установок для сухого бурения не позволяет добиться весомого результата. Многократно увеличиваются возможности оборудования с использованием промывки раствором.

Декоративная облицовка домика

Для устройства облицовки сначала следует установить обрешетку из бруса. Отдельные ее элементы фиксируют, при этом шаг составляет 18 см. После установки обрешетки монтируют подобранный материал. При малой площади домика используют не обрешетку, а каркас.

Когда установлен каркас, набиваются рейки обрешетки. Утепление конструкции требуется, если внутри есть оборудование, которое нуждается в защите.

После можно переходить к декоративной отделке кровли. Для этого выбирают сайдинг разных типов, мягкий кровельный материал ондулин, реже — металлочерепицу или сталь. Главными критериями выбора материала являются прочность, долговечность, устойчивость к агрессивному воздействию внешней среды. Для оформления кровли можно использовать резные элементы.

Для декоративного эффекта и дополнительной защиты от осадков или огня применяются антипирены, снижающие риск возгорания, специальные противогрибковые пропитки для дерева и т.д.

После окончания всех работ, в том числе отделочных, нужно проверить полученную конструкцию, ее функционирование и исправность установленных внутри механизмов.

Преимущества самодельной установки

1. Сравнительно низкая стоимость. Готовые буровые установки стоят в несколько раз дороже по сравнению со своими самодельными аналогами. При этом самодельный механизм ни в чем не будет уступать более дорогостоящей установке заводской сборки.
2. Технические характеристики самодельного агрегата полностью соответствуют оборудованию заводского изготовления.
3. Компактные размеры и сравнительно малый вес.
4. Удобство использования и максимальная мобильность. С помощью небольшой самодельной установки можно будет выполнять бурение даже на наиболее труднодоступных участках.
5. Высокая скорость сборки и разборки.
6. Простота перевозки – разобранная самодельная буровая установка легко помещается и транспортируется в легковом прицепе.

Классификации

Бурение на большую глубину может проводиться в различных целях, для каждой из которых предусматривается специальный аппарат с возможностями погружения на соответствующую глубину, разным типом бурения, особенностями конструкции и комплектации:

1. Д, ДГ, Э — при оснащении разными источниками энергии (дизельным, дизельно-гидравлическим, электро).
2. В отношении общей конструкции – агрегатные, крупноблочные и мелкоблочные.
3. Для устройства скважин по разнотипной технологии.

Установки ДГУ и ЭУ

Дизельно-гидравлические (ДГУ) и электрические (ЭУ) установки предназначаются для постройки глубоких скважин при добыче нефти и газа. Для них возможны:

• Бурение скважин глубиной до 2500 и даже 8000 метров.
• Механизация, автоматизация и полный контроль всех особо трудоемких процессов технологий бурения.
• Возможность получать питание от собственной станции либо от промышленной сети с наличием собственных трансформаторов.
• Универсальность конструкции для возможности транспортировки как в полной сборке, так и отдельными блоками.

ВАЖНО! Преимуществами установок ДГУ и ЭУ являются возможность бурения кустовым методом и повышенная степень механизации всех рабочих процессов.

Установки К

Буровые типа К – это аппараты, используемые для бурения кустовых скважин, то есть для создания отверстий, устья которых расположены близко друг от друга (в пределах одной стройплощадки). Используются на территориях акваторий, поселений, а также в определенных климатических и погодных условиях.

Устройства для кустового бурения имеют следующие особенности:

• Применяются для бурения до глубины 5000 метров,
• Имеют специальные устройства для передвижения в пределах стройплощадок (напр., по направляющим в виде рельс),
• Оснащаются превенторами для герметизации устья нефтяных и газовых скважин во избежание выброса содержимого,
• Могут укомплектовываться несколькими типами вышек,
• Содержат комбинированную систему для обогрева помещений местонахождения.
• Могут выполняться в виде модулей для удобства доставки на объект.

ВНИМАНИЕ! Монтаж кустовых установок занимает значительный промежуток времени (до 15-ти суток), поэтому они используются только при больших объемах работ на одном объекте и с учетом особенностей рельефа местности (минимальных строительных затратах на строительство).

Установки БМ

Буровые установки имеют такую важную характеристику, как метод транспортировки и монтажа на объекте. В этом отношении все они делятся на три типа:

1. Агрегатные являются цельными системами и при необходимости перевозки либо транспортируются тяжелогрузами, либо разбираются на отдельные детали и заново монтируются на новом объекте.
2. Крупноблочные состоят из 2-х – 3-х крупных блоков, установленных и транспортируемых на отдельных платформах.
3. Мелкоблочные изготавливаются из 15-ти – 20-ти блоков для удобства транспортировки на универсальном транспорте.

Крупно-и мелкоблочные установки, состоящие из модулей на отдельных платформах, еще называются блочно-модульными (БМ). У каждого вида буровых БМ есть свои преимущества: мелко-модульные проще перевозятся и используются даже в труднодоступных районах, а крупно-модульные экономят трудовые и временные ресурсы на монтажные работы.

ИНТЕРЕСНО! Существуют установки, имеющие универсальный способ монтажа, то есть оснащенные возможностями как агрегатной, так и модульной сборки.

На видео принцип работы буровой установки глубокого бурения:

Классификация по методу бурения

На основании этого показателя выделяют следующие типы буровых установок для бурения скважин:

• • Машины для вращательного бурения. Техника проделывает отверстие и разрушает грунт при помощи специального инструмента. Он вращается и плотно прилегает к забою. Породоразрушающим устройством может выступать долото или усиленная коронка. Подобную технику применяют для неглубокого бурения.
  • Машины для вращательно-ударного бурения. Они воздействуют на грунт или породу посредством ударов по инструменту, который постоянно вращается. Породоразрушающим инструментом может быть коронка или долото, армированное усиленными вставками. Устройство этого типа может применяться для проделывания скважин до 2000 метров глубиной.
  • Техника для ударного бурения. Она работает на основе падающего снаряда. Также удары могут наноситься по установленному в забое снаряду.

Устройство ударного бурения применяется для проделывания скважин в рыхлых и мягких породах, в твердых грунтах система может работать не глубже 100 метров.

• Установки с вибрационным бурением. Породоразрушающее приспособление снабжено колонкой бурильных труб. Через нее передается вибрационная нагрузка. Генератором вибрации выступает поверхностное устройство, а основной элемент системы — виброзонд. Подобные машины можно использовать только при бурении пород, которые подвергаются физическому уплотнению.
• Техника для огнеструйного бурения. Машина разрушает породу и проделывает скважину при помощи газовых струй высоких температур. Огненные потоки передвигаются со скоростью звука и генерируются в недрах специальной горелки. Устройства подобного вида используются для грунта и пород с кристаллической основой.
• Техника для разрядно-импульсного бурения. Машины воздействуют на грунт электрическими разрядами и могут использоваться исключительно для глубинного уплотнения пород.

Разделение по виду выполняемых работ

В соответствии с этим критерием установки для бурения скважин бывают:

• Эксплуатационные. Машины применяются на стадии разведки пород в месторождении. Их основная цель — забор проб грунта для уточнения данных о геологии.
• Разведывательные. Эта техника применяется для сбора проб грунта с месторождения. По итогам его исследования необходимо определить значение промышленного объекта.
• Для бурения технических скважин. Отверстия необходимы при строительстве зданий и сооружений различного назначения, для устройства фундаментов. Также их можно причислить к типу буровых установок на нефть и газ.

По виду приводного устройства

Буровые машины бывают:

1. Электрические. Работоспособность системы обеспечивается питанием от электрического генератора или электрической сети. Подобные машины применяются в основном для проделывания водозаборных скважин индивидуального использования.
2. Электрогидравлические. Машины применяются для бурения скважин в твёрдых грунтах. Основными рабочими механизмами являются конусообразный цилиндр и диэлектрический держатель. Преимущественные сферы эксплуатации техники — строительство, разведывание месторождений, добыча полезных ископаемых.
3. Дизель-электрические. Особенностью машины является независимая работа основных механизмов. В действие они приводятся электрическим приводом.

Данная техника способна бурить скважины для эксплуатационных и разведывательных работ.

Дизельные. Эти машины выпускаются преимущественно малогабаритными. Они обладают высокой степенью мобильности, а работоспособность обеспечивает мощный дизель.

Классификация по способу передвижения

Исходя из этого критерия, буровая техника бывает:

• Самоходная. Она оборудована моторной рамой и кабиной. Иными словами, установка базируется на транспортном средстве большой грузоподъёмности.

Передвижная или мобильная буровая установка. Модульная структура установки снабжена индивидуальной мобильной базой.

Стационарная. Блочная система оборудована элементами для монтажа и усиленными опорами.

По глубине скважин

Установки способны проделывать отверстия:

• неглубокие — до 600 метров;
• средней глубины — до 6000 метров;
• глубокие — более 6000 метров.

Классификация по месту установки

1. Наземные. Такая техника устанавливается на твёрдый грунт.
2. Морские. Устройства снабжены специальной платформой для надводного монтажа и опорами для подводного дна. Такой тип буровых установок используется для бурения нефтяных и газовых скважин.

В КАКИХ СЛУЧАЯХ СТОИТ ВЫБИРАТЬ ФИЛЬТРОВУЮ СКВАЖИНУ

Как уже отмечалось ранее, фильтровая скважина не является источником высококачественной воды. Поэтому для пищевых целей потребуется обязательная установка нескольких фильтров. Однако установка фильтров не всегда необходима, если скважину “на песок” планируется использовать для других целей. Чаще всего такие скважины обустраивают на территории дач, где вода необходима для полива растений. В таком случае фильтровая скважина будет наилучшим способом водоснабжения.

Также скважина может использоваться и для бытовых нужд, поэтому ее обустройство на территории деревень и частных домов поможет владельцам сэкономить денежные средства, затраченные на централизованную систему водоснабжения. Однако даже в таких случаях рекомендуется установка хотя бы одного фильтра. Отсутствие фильтра в маленькой скважине очень быстро приведет к ее загрязнению.

При установке фильтров для песчаных станций необходимо учитывать несколько условий:

• Для песчаной станции подойдет исключительно сетчатый фильтр с мелкими фракциями ячеек. Если размер фракций будет больше, то фильтр не принесет никакой пользы.
• В основе фильтров должны лежать прочные нержавеющие материалы. Лучше всего использовать сплавы, поскольку другие материалы либо вредны для здоровья, либо имеют низкий срок годности.
• При установке фильтра обязательным условием является наличие отстойника – данный механизм необходим для сбора отфильтрованных объектов. Он должен быть выполнен из прочного материала ввиду выполняемых им функций.
• Выбор фильтров должен осуществляться профессионалами – они наилучшим образом смогут вычислить размер необходимой Вам сетки.

Фильтрованная скважина подойдет не только в тех случаях, когда в более глубоких источниках воды нет необходимости, но и когда они полностью отсутствуют. Поэтому для поставки воды наиболее эффективными будут насосы поверхностного типа. Если глубина скважины отличается большими параметрами, то вместо поверхностных насосов необходимо использовать насосы погружного типа. Подобные устройства более требовательны к внешним условиям. Во-первых, они всегда должны находиться под водой. В противном случае их ждет скорая поломка. Во-вторых, механизм должен иметь автоматическую защиту, которая обеспечит его отключение, если он окажется вне воды. Заниматься обустройством фильтровой скважины можно только в том случае, если Вы сможете обеспечить все необходимые условия.

Основные аспекты бурения скважин на воду

На сегодняшний день бурение скважин на воду становится весьма востребованной и актуальной задачей, потому как востребовано оно стало в массовом порядке.

Современная экологическая обстановка фактически исключает возможность использования воды из открытых водоемов для бытовых и прочих целей и тем более для питья и приготовления пищи, потому как риски при этом возникают очень высокие.

В городах проблема поставки воды во многом решается централизованными трубопроводами, которые разносят ее со станций очистки, которые находятся в местах забора.

Как правило, забор воды стремятся делать из наиболее чистых водоемов в экологически благоприятных территориях, однако условия позволяют делать это далеко не всегда, и тут выручает процесс многоступенчатой очистки, которой подвергается жидкость перед тем, как она будет отправлена по трубам своим получателям. При этом бурение скважин на воду становится актуальным уже по тем причинам, что качество такой воды устраивает потребителей не всегда.