Буровая установка для бурения скважин: какие выработки бывают, способы и техника их строительства

Общие принципы классификации буровых установок

Буровая установка для бурения скважин: какие выработки бывают, способы и техника их строительства

Совокупность техники для проведения комплекса бурильных работ попадают под общий технический термин – классификация буровых установок. Типология оборудования различает главные параметры для эксплуатации конструкций:

  • Вид работ.
  • Технические параметры процесса (метод бурения).
  • Используемое питание.
  • Способ передвижения.
  • Место применения.

Комплекс устройства и смежных агрегатов для оборудования скважин используется в таких промышленных сферах, как:

  • нефтедобывающая и газодобывающая отрасль;
  • строительство;
  • горнодобывающая отрасль;
  • при геологоразведке.

В научных исследованиях применяются установки, модифицированные под добычу геологических образцов.

Буровые установки комплектуются в зависимости от следующих параметров:

  • назначения скважины;
  • с учетом климатических зон;
  • параметров грунта.

В строительстве и при некоторых методах геологоразведки используют передвижные или самоходные буровые установки.

Переносные комплексы или отдельные конструкции применяются при геологоразведке в горных массивах.

В зависимости от технических параметров работ, свайные установки классифицируются по типу привода, или способом питания на следующие подгруппы:

  • Дизельные – конструкции небольшой мощности, осуществляют бурение до 100 м, отличаются высокой мобильностью.
  • Электрические – небольшая мощность техники позволяет в короткие сроки устанавливать артезианские скважины.
  • Электрогидравлические – использование распространенного типа питания, позволяет применять технику во всех сферах.
  • Дизельно-электрические – применяется в оборудовании высокой мощности для использования в твердых, горных породах на значительную глубину (до 6 тыс. м).

В зависимости от климатической зоны, агрегаты имеют категорию: плавучие буровые (предназначены для работ на воде), наземные.

Классифицирование установок по методу бурения

Для механического разрушения породы используется несколько способов бурения.

Буровые машины

Шнековое. Технический параметр работ подразумевает резцовое разрушение породы буровым механизмом с одновременным выбросом ее на поверхность.

Шарошечное. Разрушение породы происходит ударным способом, при котором порода истирается и выносится на поверхность воздушным потоком.

Ударно-вращательный способ бурения осуществляется машинами с установленным пневматическим ударником. Выброс породы происходит за счет работы дополнительного оборудования – компрессора.

Виды буровых установок, используемых для определенных пород

Установки вращательного типа бурения. К забою машины установлен вращающийся механизм, который вырезает породу. В качестве ударника используется утяжеленная коронка или долото.

Вращательно-ударные установки. Вырезка породы осуществляется одновременным вращением забоя и ударными тактами. Долото или ударная болванка имеет армирующий усилитель. В некоторых случаях устанавливается алмазная коронка.

Ударный (снарядный) способ. Для проделывания отверстий в рыхлых, осадочных породах, применяют метод на основе ударов по установленному забою. Метод ударного бурения используется для получения отверстий не более 100 м.

Схема ударного бурения

Конструкции вибрационного типа. Через магистрали двойных труб подается вибрация от генератора, который является вторичной машиной бурового модуля. Виброзонд осуществляет вырезку породы и по смежным механизмам выбрасывает ее наверх.

Комплекс огнеструйного бурения. Для установки скважины в твердых, кристаллических горных породах, используют газовые струи для разрушения основы грунта. Установка приводится в рабочее состояние с помощью газа, который производит горение в недрах.

Разрядно-импульсное бурение производит разрушение и выброс породы с помощью электроимпульсов. Применяется при глубинной работе.

Взрывное бурение применяют при геологоразведке в горных массивах и труднодоступных местах.

Классификация по типу бурового вращателя

В зависимости от специфики вращательного механизма, конструкции подразделяются на несколько видов.

Шпиндельный механизм вращателя. Машины с такой модификацией вращателя считаются технически устаревшими, используются для комплектации скважин до 200 м в небольших промышленных предприятиях.

Установка роторного вращателя позволяет эксплуатировать комплекс в осадочных и горных породах на глубину выше средней.

Подвижный вращатель – современная технология, применяемая во всех отраслях, позволяет получать отверстия как при сверхглубоком, так и при поверхностном бурении.

Виды выполняемых работ

В зависимости от параметров выполняемых задач, эксплуатируемое оборудование имеет подкатегории:

  • эксплуатационная техника;
  • разведывательные устройства;
  • машины для технических и вспомогательных процессов.

Типы скважин

Эксплуатационные комплексы используются на предварительных заборах породы для дальнейших работ и исследований грунта. При инженерных работах параметр скважин имеет незначительную глубину.

Разведывательные машины используются для геологических поисков полезных ископаемых. В геологоразведке применяют для нахождения нефти и газа.

В этих же процессах для исследования водяных пластов и бурения артезианских скважин.

Вспомогательное оборудование используется для проделывания скважин под сваи в строительстве при укладке фундамента различной глубины и назначения.

Классификация установок по глубине выполняемых работ

Комплексы буровых установок по глубине проделанной скважины подразделяются на:

  • Машины поверхностной (неглубокой) глубины до 600 м.
  • Машины средней глубины скважин до 6 тыс. м.
  • Глубинные комплексы более 6 тыс. м.

Каждая машина может оснащаться электрическим, гидравлическим или дизельным приводам. Метод получения скважин зависит от комплектации машины под вид конкретной работы.

Наземные буровые модули устанавливаются непосредственно на грунт, независимо от того предусмотрена ли транспортная опора или агрегат переносной.

Морские комплексы устанавливаются на плавучие опоры с разными схемами монтажа к подводному дну. Амортизационные комплектующие позволяют эксплуатировать при значительном колебании поверхности.

Типы морских платформ

Классифицирование по способу передвижения

Буровые комплексы имеют типологию по способу передвижения.

Переносные

Малогабаритная переносная буровая установка «Вектор ВР-2.120»

Техника небольших размеров используется для бурения до 200 м. Эти машины имеют небольшой вес (до 1000 кг), быстро комплектуются на участке, не требуют наличия сертификатов соответствия при буровых работах. Поскольку все элементы агрегата разбираются, переносятся и собираются на месте непосредственно – второе название малогабаритных установок – переносные буровые.

Чаще всего используется электрический привод, поскольку необходимое питание составляет 220 V. Такие агрегаты наиболее распространены при бурении водяных колодцев и артезианских скважин.

Переносные ручные

Разновидность малогабаритного оборудования используется для ремонта скважин, при мелком строительстве для отверстий под сваи и столбы, при монтаже отопительных систем.

Ручная буровая установка

Самоходные

Агрегат располагается на транспортном средстве большой грузоподъемностью. Оснащена установка рамой и кабиной. Для передвижения данного вида оборудования не требуется дополнительного транспорта.

Универсальная буровая установка ПБУ-2

Агрегат устанавливается на основу гусеничных тракторов, вездеходов, как наиболее распространенный вариант, используется рама КАМаЗ. При использовании установки при водном бурении используются катера или другой водный транспорт.

Самоходные буровые установки применяются в промышленной сфере для установки свай при промышленном строительстве, при добыче нефти и газа, реже в мелком хозяйстве. Используется гидравлическая или механическая система, при питании от двигателя буровой, электродвигатель или гидромотор.

К преимуществам самоходных буровых установок можно отнести следующие критерии:

  • Возможность использования в труднопроходимой и горной местности, за счет монтажа установки на соответствующую основу.
  • Использование канатного способа для скважин.
  • Установку не нужно демонтировать после использования.
  • Возможность эксплуатации в качестве стационарного агрегата.
  • Более дешевый ремонт, в сравнении со стационарными машинами.

К самоходным агрегатам относят класс гидравлических машин. Преимущество гидравлической системы состоит в том, что агрегат не нуждается в электропитании. Бурение осуществляется за счет веса утяжеленного бура.

Стационарные

Буровые агрегаты, оборудованные дополнительными опорами и монтажными элементами. Изготавливаются по типу блочного модуля, применяются при нефтедобыче и газодобыче. Модули оснащаются вышками с электронным управлением буровых работ.

В качестве дополнительных блоков в модули устанавливаются системы очистки, обогревательные установки и прочее оборудование. Для производства нефтяных скважин в условиях пониженных температур, разрабатываются стационарные буровые с дополнительными блоками питания для поддержания рабочей температуры.

Видео: Буровые установки

Источник: https://promzn.ru/burenie-skvazhin/klassifikatsiya-burovyh-ustanovok.html

Обзор типов и классификации буровых установок

Установка для бурения скважин представляет собой сложную совокупность элементов. Комплектация машины, то есть комплект элементов зависит от её назначения.

Огромный ассортимент оборудования, который представлен моделями отечественного и иностранного производства, позволяет группировать машины по многим параметрам.

Наиболее часто используемыми классификационными критериями являются:

  • методика бурения скважины;
  • тип работы машины;
  • тип привода оборудования;
  • глубина проделываемых скважин;
  • способ перемещения;
  • место базирования устройства.

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.

    Методы бурения

    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.
    4. Данная техника способна бурить скважины для эксплуатационных и разведывательных работ.

    5. 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.
    • Самоходная буровая установка

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

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

    Стационарная буровая установка

    По глубине скважин

    Установки способны проделывать отверстия:

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

    Фото морских буровых установок

Читайте также:  Название кустарников: каких видов бывают растения, их классификация

Источник: http://allspectech.com/stroitelnaya/burovye-ustanovki/obzor-tipov-i-klassifikacii.html

Тонкости бурения скважин малогабаритной установкой

В настоящее время многие мечтают о своем загородном доме или даче, но одной из проблем в строительстве собственного дома является водоснабжение. Решить данную задачу возможно с помощью личной скважины, которая позволит иметь постоянный источник воды.

В случае если планируется приобретение уже обустроенного участка всеми необходимыми постройками, есть возможность сделать водоснабжение при помощи малогабаритной буровой установки. Бурение с использованием МБУ выполняется по тем же правилам, что и бурение крупногабаритными установками, также есть малогабаритные механизмы для ударно-канатного, шнекового вида бурения.

Существуют определенные правила и требования, которым необходимо следовать для того, чтобы осуществить строительство качественной системы автономного водоснабжения.

Например, одну из самых востребованных скважин глубиной 15-30 метров возможно обустроить за 1-2 дня, что позволит сэкономить большое количество времени.

В данном случае требуется строго соблюдать технологии, ответственно подойти к выбору места для скважины и качеству самой работы, что позволит увеличить её срок службы до 15 лет и больше, предотвратив ее быстрое засорение грунтовой водой.

МБУ бывает 2 видов:

  • самоходная (буровое оборудование сделано на базе колесного прицепа);
  • стационарная (сборное модульное оборудование, которые можно использовать для работ внутри зданий).

В зависимости от того, на какой водоносный слой осуществляется бурение, различают 2 типа скважины – известняковая или артезианская и песчаная.

Так как данные горизонты размещаются на разных уровнях, то при обращении в специализированные организации цена работ значительно различается.

Чтобы выбрать оптимальный вариант для вашего участка, необходимо проанализировать все минусы и плюсы каждого вида скважин.

Скважина на песке обладает рядом достоинств, в том числе:

  1. незначительные денежные затраты в связи с неглубоким залеганием песчаного водоносного слоя;
  2. монтаж не требует длительного времени (сбор и подготовка к эксплуатации 1-2 дня);
  3. небольшое количество растворенного железа, что значительно улучшает ее свойства;
  4. отсутствует необходимость в получении специальной документации, которая необходима при бурении артезианских скважин;
  5. продуктивность большая, чем у колодцев (1-1.5 м3/час);
  6. целесообразность использования МБУ на ограниченном пространстве, а также в подвальных помещениях и помещениях, куда нет доступа автомобилю;
  7. нет серьезных повреждений приусадебного ландшафта;

Есть у песчаных скважин и недостатки:

  • бывает, что при разработке скважины песчаный водоносный слой отсутствует;
  • срок службы составляет 6-10 лет при условии периодической очистки;
  • не всегда качественная вода, при употреблении возникает необходимость фильтрации;
  • при калибре обсадной колонны 135 мм запас воды ограничен объемом 500 литров.

Основные плюсы и минусы скважины на известняк:

  • большая производительность по сравнению со скважиной на песок;
  • срок эксплуатации составляет 50-60 лет;
  • не заиливается, поэтому не требуется постоянная очистка;
  • расположение скважины на приусадебном участке не принципиально, так как водоносный горизонт есть везде;
  • глубина водоносного слоя значительна, поэтому разработка скважины обходится дорого;
  • монтаж требует более длительного времени (сбор и подготовка к эксплуатации минимум 3 дня);
  • большое содержание растворенного железа, что ухудшает свойства питьевой воды.

Малогабаритной установкой практичнее всего осуществить бурение скважины на песок, но есть возможность выполнить и более глубокое бурение. Водоскважина на песчаный водоносный слой может быть на глубину не более 40 метров и калибром 125-135 мм.

Сильных отличий от артезианского источника у нее нет, кроме того, что внутренняя часть скважины на песок всегда выполнена из одной трубы (обычно пластиковой, из ПВХ).

Для того чтобы защитить ПВХ оболочку от давления грунта на большой глубине, в артезианских скважинах делают защитную гильзу из металла.

По типу привода МБУ делят на электромеханические и гидравлические. Электромеханические характеризуются наличием электродвигателя, он работает либо от электросети, либо от генератора определенной мощности. Отзывы о такой установке в основном только положительные.

Малогабаритная техника электромеханического вида состоит из нескольких элементов.

  • Электродвигатель и редуктор. Редуктор преобразовывает крутящий момент, вырабатываемый мотором, и направляет его на буровой инструмент.
  • Вертлюг – конструктивный узел, предназначенный для фиксации бурового инструмента. Для отсутствия вибраций и люфта при использовании установки необходимо следить за надежной работой данного механизма.
  • Лебедка – механизм, который используется для спуска, подъема, перемещения и подачи труб в скважины, а также в случае аварийной ситуации извлекает буровой инструмент.
  • Буровой механизм – долото и штанга, а в некотором оборудовании шнековая колонна. При увеличении глубины скважины присоединяют новые секции при помощи резьбы.

В зависимости от типа грунта и его твердости выбирается соответствующий режим бурения, за который отвечает частотный преобразователь.

Скорость работы малогабаритной установки зависит от твердости грунта (1-6 классы) и типа почвы:

  • пески, супеси – до 20 м/ч;
  • глину, суглинок – до 15 м/ч;
  • твердый грунт, почва с большим количеством каменистых вкраплений – до 5 м/ч.

Для станка максимальный калибр долота должен составлять до 300 мм, шнек до 200 мм, а размер рабочего механизма калибром не менее 75 мм. От оснастки механизма в установке зависит и глубина бурения скважины.

Если используется долото, то максимальная глубина бурения составит до 200 м, при обязательной гидроочистке или продувке устройства забоя, если используется в установке шнек, то глубина бурения не превышает 30 м.

Еще одним способом получения скважины без применения тяжелой специальной техники является гидробурение – использование силы самой воды под сильным давлением.

Этот метод имеет свои преимущества:

  • небольшие габариты МБУ позволяют свободно перемещать её между участками, монтировать и демонтировать;
  • эксплуатация устройства возможна без специальных навыков и знаний;
  • возможность аренды МБУ без дополнительных затрат на приобретение установки;
  • выполнение работы по бурению скважины собственными силами без привлечения квалифицированных работников.

Гидробурение позволяет сделать скважину там, где слои грунта плотные и слежавшиеся, так как в этой технологии применяют специальную промывочную жидкость, которая размягчает почву и уменьшает силу трения бура.

Малогабаритные буровые установки для гидробурения состоят из следующих элементов: каркас, двигатель, вертлюг, штанги для бурения различного калибра, головки для бурения разнообразного типа (лепесткового или разведочного), также шланги, необходимые для связки помпы с вертлюгом, набор фитингов для соединения бурового раствора с трубопроводом. Не все малогабаритные механизмы укомплектованы лебедками, поэтому лучше сразу уточнять. В дальнейшем при обустройстве шахты понадобятся обсадные трубы и насос для раскачки.

Для начала работы одним из способов бурения необходимо:

  1. выбрать подходящее место для скважины;
  2. смонтировать каркас и прикрепить к нему лебедку, двигатель и вертлюг;
  3. собрать и закрепить первое колено буровой штанги, подтянув его при помощи лебедки к вертлюгу;
  4. смонтировать части трубы на резьбовой замок;
  5. оборудовать емкости для размещения технической жидкости (количество 7 штук), для этого необходимо выкопать приямки величиной 1х1м и связать их неглубокими траншеями;
  6. глину соединить с водой и поместить смесь в системе мини-колодцев;
  7. подать раствор в зону бурения при помощи насоса.

В процессе бурения промывочная жидкость поступает на вертлюг, а затем в штанги.

Отработанный материал находится в траншее у рабочей зоны, в дальнейшем он перемещается в ближайший приямок, после того как отстоится.

По мере углубления штанги в почву на кронштейне по раме опускается двигатель, вертлюг и редуктор. После получения необходимой глубины механизм достают лебедкой и монтируют к нему еще одно колесо штанги.

Процесс повторяют до тех пор, пока не получится отверстие нужной глубины. Для выставления угла бурения и регулировки наклона каркаса необходимо штангу центрировать калибрующим кронштейном. При помощи выносного пульта изменяется скорость вращения бура.

Существует несколько признаков, по которым возможно определить водоносный слой:

  • в первом приямке виден светлый вымываемый грунт;
  • три слоя грунта, два из них более плотные и один более пористый;
  • скорость бурения падает;
  • снижение уровня воды в полученной скважине.

Малогабаритную буровую установку извлекают после того, как появился водоносный слой. Делают это при помощи технической жидкости, которую закачивают в скважину, и она размягчает почву, затем достают лебедкой буровую штангу. Следом за демонтированной техникой в скважину устанавливают специальную обсадную колонну из трубы (стенки трубы должны быть покрыты перфорацией и обернуты геотканью).

Рекомендуется использовать асбестовую, чугунную или полимерную трубу (непластифицированного поливинилхлорида – НПВХ, полиэтиленовой – ПЭ, полипропиленовой – ПП) и электросварные муфты. Диаметр обсадной трубы может быть 120-150 мм, а толщина стенки 6-7 мм.

Трубы, которые подходят для питьевой воды (не для канализации), – это труба из ПП или НПВХ. В нижней части трубы располагают фильтр, который оборудован сеткой из нержавеющей стали длиной 2-3 м. Трубы по резьбовым соединениям опускаются в скважину частями по 3 метра.

Для того чтобы она не провалилась, ее необходимо придерживать двумя подхватами.

Завершающим этапом работы является обвязка и обустройство шахты.

В настоящее время не составит особого труда приобрести малогабаритную установку для бурения водных скважин, так как всю необходимую информацию можно узнать в интернете.

Главное, при выборе и покупке МБУ сотрудничать с крупными и надежными производителями, потому что они могут предложить более лояльную цену на буровую установку.

В зависимости от типа почвы, на которой планируется провести скважину, необходимо правильно выбрать модификацию бурового механизма, обратить внимание на мощность двигателя, частоту вращения бурового оборудования, крутящий момент, калибр бурения, срок гарантии.

О том, как правильно осуществить бурение скважин малогабаритной установкой, смотрите в следующем видео.

Источник: http://www.stroy-podskazka.ru/vodosnabzhenie/skvazhina/tonkosti-bureniya/

Монтаж и демонтаж буровой установки (эксплуатация)

Прежде чем приступать непосредственно к бурению выработки под скважину (не важно, под что именно — воду, нефть или газ) — требуется должным образом подготовить оборудование к работе. Процесс это крайне важный — ведь от правильности монтажа будет зависеть и качество самого процесса бурения скважин.

Читайте также:  Садовые тяпки и мотыги: общая информация и алгоритм изготовления своими руками

Собранная и готовая к работе буровая вышка

В данной статье будут рассмотрены основные технологии и стационарного и мобильного бурового оборудования.

Монтаж буровых вышек

Монтаж крупногабаритных стационарных буровых установок достаточно сложный и трудоемкий процесс, который должен выполнять исключительно квалифицированными рабочими. Чаще всего для этого нанимаются вышкомонтажные бригады, обладающие специальным подъемным оборудованием, что позволяет осуществить монтаж оборудования в кратчайшие сроки.

Перед началом монтажа любой конструкции необходима подготовка участка, на котором она будет расположена. Для этого требуется снять верхний слой грунта, чтобы устранить естественный уклон местности и выровнять территорию.

В радиусе пятидесяти метров от расположения буровой вышки необходимо выкосить травяное покрытие, и очистить эту зону от любых пожароопасных веществ. Если буровое оборудование монтируется в черте населенного пункта, то необходимо выполнить ограждение рабочей площадки проволочной сеткой, либо любим другим забором, который будет ограничивать доступ к механизмам.

Также нужно обеспечить беспроблемный доступ транспортных средств, для подвоза к месту расположения буровой вышки инструментов и материалов. В ситуации, когда вышка расположена в труднодоступной местности, рациональным будет обустройство грейдерной дороги без асфальтного покрытия, или любой другой быстро создающейся дорожной ленты.

Оптимальным вариантом монтажа буровых вышек является использование автомобильного крана К-162, который оборудован инвентарной вставкой телескопической стрелы, что дает возможность, помимо установки оборудования, также выполнять обустройство каркасов укрытия.

Использование крана для сборки буровой вышки

Для расположения малогабаритных буровых установок создаются специальные залитые бетоном сборочные площадки.
к меню ↑

Агрегатный метод

Данная технология предусматривает индивидуальный монтаж каждого элемента буровой установки. В основном агрегатный метод используется для первичного монтажа новых буровых вышек, которые выходят с завода в виде отдельно транспортирующихся элементов.

Этот метод выступает в качестве основного способа осуществления ремонтных работ на буровых установках, когда выполняется демонтаж отдельно взятого вышедшего из строя агрегата, и замена его на исправно функционирующий аналог.

Этапы агрегатного монтажа:

  • Установка каркаса буровой вышки;
  • Установка элементов бурового оборудования;
  • Установка бурового насоса, и устройств создания и очистки раствора для бурения;
  • Монтаж спуско-подъемных механизмов;
  • Монтаж пневматического управления.

к меню ↑

Мелкоблочный метод

Согласно данному способу буровая вышка собирается из отдельных блоков, которые состоят из нескольких агрегатов, связанных друг с другом кинематическим соединением, что предварительно устанавливаются на часть металлического каркаса буровой установки.

После создания буровой площадки такие блоки просто соединяются между собой в определенной последовательности, что обуславливает уменьшение трудоемкости и затрат времени на установку оборудования.

Сборка буровой вышки

На практике, стационарные буровые установки, при данном методе монтажа, составляются из 10-20 отдельных блоков. Которые обладают размерами, позволяющими свободную транспортировку блоков посредством обычного грузового транспорта на дорогах общего назначения.
к меню ↑

Крупноблочный метод

Согласно данному методу буровая установка делится на 3-4 основных блока. Наиболее часто встречающееся разделение: лебедочный блок, насосный блок, блок привода. Лебедочный блок содержит – бурильный ротор, привод ротора, лебедку и её привод, дополнительную лебедку, буровой ключ.

Приводный блок состоит из силовых агрегатов (функционирующих на дизельном топливе, либо электромоторов), цепного редуктора и трансмиссии. В третьем блоке размещены два буровых насоса.

Эти части оборудования крепятся к каркасу буровой вышки, к которому присоединены и остальные вспомогательные механизмы.

Весь монтаж заключается в поэтапной установке блоков на фундамент площадки с помощью крана, и последующего соединения их систем коммуникаций.

В сравнении с методом монтажа оборудования мелкими блоками, эксплуатация крупноблочной технологии дает следующие преимущества:

  • Минимальное количество блоков;
  • Сокращение срока монтажа, вследствие небольшого объема работ;
  • Упрощение фундамента под сборочную площадку.

Единственным существенным минусом крупноблочного метода, который выплывает из уменьшения количества блоков, является увеличение их размера, что требует применения специального транспорта (тяжеловозов) для перевозки блоков.

Сборка буровой вышки

к меню ↑

Обкатка оборудования

После монтажа буровой вышки выполняется проверка всех её основных узлов:

  • Мест соединения бурового вертлюга с шлангом;
  • Роторный механизм;
  • Надежность закрепления спуско-подъемных конструкций;
  • Регулировка элементов АСП-механизмов.

Также необходимо удостоверится в наличии всего вспомогательного инвентаря: противопожарного инструмента, средств техники безопасности, аварийного инструмента.

Обкатка бурового оборудования должна выполняться на холостом ходу, без какой-либо дополнительной нагрузки. Силовые агрегаты проверяются на предмет бесперебойной работы трансмиссии, расхода топлива, своевременность реакции на управляющие элементы, также проверяется температура и внутреннее давление системы подачи смазки.

После того, как эксплуатация вышки завершена, демонтаж буровой установки осуществляется согласно методу, по которому осуществлялась сборка конструкции.

В случае использования блочных способов, выполняется рассоединение и демонтаж конструкции в обратном, относительно сборке, порядке.
к меню ↑

Мобильные буровые установки

Развертывание мобильных установок (машин для бурения) начинается со сборки и подъема буровой колонны. Для этого, на заранее подготовленной площадке, все её элементы раскладываются и соединяются между собой. На крайнюю часть колонны устанавливаются специальные однороликовые блоки, к которым крепится талевая система из штроп.

С помощью натяжения талевой системы осуществляется перемещение буровой колонны и придание ей необходимого пространственного положения.

Малогабаритная буровая установка

Очень важно контролировать движение колонны по всей амплитуде, так как только она пройдет ось центра тяжести, вышка начнет крениться под действием собственного веса. Противодействие опрокидыванию осуществляется с помощью специальной системы оттяжек.

По завершению подъема колонна закрепляется посредством фиксации стяжными лебедками. Для оптимальной устойчивости вышки рекомендуется использовать четыре стяжных каната из стали, диаметр которых не меньше 10 миллиметров. Канаты закрепляются на предпоследний участок буровой колонны, и разводятся по диагоналям условного квадрата.

После того как вышка поднята и зафиксирована, выполняется монтаж передней части бурового блока. Дальше устанавливается подрамник, выполняется настройка необходимого уровня рамы буровой установки.

Выкатывается ведущая тележка, под которую подкладываются опорные брусья.

Выбирать место расположения бурового ротора необходимо с помощью отвеса, который опускается с верхнего основания колонны на центр её нижнего основания.

Далее выполняется монтаж бурового насоса, и обустраиваются ямы-отстойники для глинистого раствора. Устанавливается циркуляционная система для его подачи.

После того как эксплуатация завершилась, свертывание вышки начинается с демонтажа одной из фиксирующих растяжек, после чего она выводится из вертикального положения.

Талевая система постоянно должна находиться в свободном растянутом положении, и не блокировать опускание колонны.

После того как вышка прошла центр тяжести, дальнейший спуск выполняется с помощью лебедки (которая установлена на трактор).
к меню ↑

Этапы монтажа и сборки малогабаритной буровой установки (видео)

 Главная страница » Буровые установки

Источник: http://ByreniePro.ru/byr-ustanovki/montaj-demontaj.html

Какие существуют виды бурения скважин

Какие бывают виды бурения скважин? Бурение — это строительный термин, обозначающий строительный процесс по устройству скважины, которую можно построить путем разрушения слоев почвы и извлечения их на поверхность. Подобный процесс проводится с использованием специального бурильного оборудования.

Типы скважин.

Принято говорить о трех видах бурения:

  • наклонно-направленном;
  • горизонтальном;
  • вертикальном.

Результатом проведения буровых работ становится выработанный в земле ствол, то есть скважина. По структуре скважину можно разделить на три части:

  • устье, или начало скважины, которое находится на поверхности;
  • ствол, стены скважины;
  • забой.

Существует несколько типов скважин на воду. К ним относятся следующие:

Виды бурения скважин.

  • фильтровая в песчаных грунтах;
  • эксплуатационная, которая бурится, если обнаружен водоносный горизонт;
  • на известняк;
  • артезианская.

Что касается фильтровой разработки в песчаных горизонтах, то для определения водоносного слоя проводится разведочное бурение.

Во время такого процесса может сложиться несколько положений, в двух из которых обнаружится водоносный слой с водоносным песком, разбавленным другими видами грунта, и только в одном из них будет вода, а в последнем ее не будет совсем. Глубина этой скважины должна составлять не менее 13-15 м.

Когда водоносный слой обнаружен, возникает необходимость в бурении эксплуатационной разработки, глубина которой составляет уже от 15 до 25 м.

При ее бурении используются следующие способы:

  • ударно-канатный;
  • комбинированный;
  • шнековый.

Такое бурение не обойдется без применения защитной трубы, необходимой для сохранения ствола разработки от разрушения, в качестве которой нужно использовать металлические трубы, соединенные резьбой диаметром в 168 мм.

Их извлекают после установки фильтровой и рабочей трубы.

Для устройства эксплуатационных труб необходимо иметь в виду, что они имеют три составные части:

Конструкция песчаной скважины.

  1. Труба, располагающаяся от поверхности до уровня воды, служит для защиты ствола отработки от разрушения и является местом для размещения водоподъемных агрегатов.
  2. Фильтрующая колонна является продолжением рабочей колонны и представляет собой трубу сечением 200-315 мм. Она служит для подъема воды из глубин водонасыщенного песка на поверхность, а фильтр очищает воду от частиц песка.
  3. Труба с заглушкой служит запасом воды.

Несмотря на то что известняковые породы являются более твердыми, чем песчаный грунт, разработка в них считается менее трудоемким процессом, так как отпадает необходимость в применении защиты от разрушения ствола как раз из-за твердости известняковых грунтов. Отпадает опасение за разрушение границ колодца.

Бурить в известняковых породах нужно шнеками, которые по виду напоминают штопор. Глубина колодца в известняках доходит от 15 до 40 м.

Третьим типом является артезианская скважина. Она находится на большой глубине и закрыта глиной, которая, в свою очередь, является водонепроницаемой породой и представляет собой барьер для проникновения на поверхность вод четвертичных отложений. Такие воды при вскрытии их скважиной вырываются к поверхности земли под большим давлением и достигают уровня от 5 до 15 м.

Какие существуют типы бурения скважин

Виды шнеков для бурения.

Шнек напоминает винт мясорубки или прибор рыбака, который используется для подледного лова.

Во время вращения шнек за счет винтообразных лопастей поднимает и выбрасывает грунт на поверхность. Шнековым методом можно достаточно быстро достичь в день десятков метров разработки, за исключением столкновения с твердыми породами ледникового периода или подвижными плитами, которые затягивают скважину до того момента, когда она защищается обсадной колонной.

Известняковые выработки бурятся роторным способом. Глубина залегания таких вод достигает свыше 200 м. Бурение скважин при этом недоступно шнеку. Они бурятся оборудованием с использованием долота из твердых сплавов. На буровой устанавливается силовой агрегат, называемый ротором, он приводит в движение долото. Двигатель вращает ротор, а долото работает за счет бурильных труб.

Такая проходка занимает до недели из-за твердости пород и глубины их залегания. Стоимость ее значительно выше шнековой, но преимуществом является большое количество воды, добытое из скважины.

Бурение скважин на воду производится несколькими методами, к ним следует отнести:

Читайте также:  Гелиотроп: выращивание и размножение растения, уход за цветком

Ручное вращательное бурение скважины.

  • ударно-канатный;
  • вращательный;
  • шнеками;
  • колонковый;
  • с промывкой;
  • с продувкой;
  • комбинированный.

Помимо вышеизложенных способов бурения скважин на воду существуют и другие варианты добычи воды из выработок разного типа. Среди них колодец, выработка на песок.

Типы и виды водозабора определяются более конкретно после исследования места устройства выработки, которое дает представление о типе скважины и видах разработки, применимых в данной ситуации.

Бурение скважин на воду, его типы и методы находятся в прямой зависимости от вида и предназначения скважины.

Поэтому хозяин загородного участка должен прежде всего определить, для чего именно он будет использовать выработку, какой глубины она будет, в каких грунтах будут проводиться строительные работы, какова глубина залегания водоносного слоя. Затем исходя из этих данных выбирают вид и метод бурения.

Источник: https://moyaskvazhina.ru/vidy/bureniya.html

Особенности бурения скважин малогабаритными буровыми установками

Есть определенные ситуации, когда требуется использование компактной техники при бурении. Например, невозможность подъезда стандартной установки для бурения, разведочное бурение, необходимость снизить затраты на открытие скважины. Тогда применяется малогабаритная установка.

Это оборудование имеет несколько конструкций, которые различаются по способам бурения, но в основном их отличают компактность, малый вес и транспортабельность. Установки разбираются для удобства перевозки. При помощи такого оборудования возможно бурение скважины в помещениях – так называемая «абиссинская игла».

Что такое скважина на воду

Бурят скважины на воду обычно в труднодоступной местности или там, где часты перебои с водой. Количество скважин, которое требуется пробурить, зависит от требуемых объемов воды для использования.

Обычно для нескольких скважин обязательно изучение гидрогеологических условий местности и проведение предварительного разведочного бурения. Чтобы пробурить одиночную скважину, предварительно проводить разведку не требуется.

Обычно малогабаритными установками проводится бурение на песочную (до 50 м) или известняковую (до 160 м) скважину. Песочные бурятся на 10-30 м до первого водоносного горизонта. При этом в оборудование включаются обсадные колонны диаметром 127-133 мм и сетчатый фильтр с галунным плетением из нержавейки.

А вы знаете, что, выбирая картофелесажалку для мини-трактора, необходимо учитывать сразу несколько факторов, в числе которых и требуемая продолжительность работы оборудования?

А здесь вы можете узнать все о технических характеристиках КамАЗа-55111.

Мощность такого колодца составляет 1-2 м3 воды в час, но эксплуатация его недолгая: 5-8 лет, иногда – 15. Это зависит от мощности подземного водоносного контура и от интенсивности эксплуатации. Пробурить такую скважину малогабаритной установкой можно за одни сутки.

Известняковая скважина может иметь глубину больше 40 метров, так как пласт воды находится в глубоком залегании. Эта вода считается наиболее безопасной в плане чистоты.

Бурится такая скважина при помощи малогабаритной буровой установки в течение 5-14 дней. В ней также присутствует обсадная колонна (133-152 мм) и перфорированная ПВХ труба. Скважинный потенциал имеет дебет 2-4 м3.

Так как мощность привода малогабаритной установки мала, то обычно проходка плотного или вязкого грунта затруднена. Поэтому в основном такое оборудование используется на неплотном грунте. Если при бурении на пути долота встретится валун, преодолеть такое препятствие установка не сможет.

Виды бурения малогабаритной установкой

Скважинное бурение малогабаритными установками можно проводить двумя способами: ударным и шнековым. Методы ударного бурения:

  • канатный;
  • штанговый;
  • вращательный.

Бурение канатным методом проводится буровым наконечником, опускаемым и приводимым в движение специальным канатом, укрепленным на бурильной установке.

Лебедка, которая находится на установке, поднимает металлическую трубу с желонкой, отпускает, а сверху наносится удар забивной штангой по наковальне, расположенной в верхней части забивного стакана длиной не менее 2-х метров. После опускания на определенную глубину стакан вытаскивается и опорожняется.

При работе производится замена клапана с режущей кромкой, так как он подвержен износу. Если производится бурение в сыпучих породах, по мере заглубления обязательно должны быть использованы обсадные трубы с диаметром большим, чем у забивного стакана. Их опускают ниже уровня водоносного горизонта.

При работах на глинистых и суглинистых грунтах в забивных стаканах не используют клапан для удержания керна.

Штанговое бурение проводится буровым снарядом, опускаемым в скважину при помощи трубчатых штанг, для которых используются вертлюги усиленной конструкции.

При таком способе обеспечена максимальная вертикальность скважины.

При вращательном бурении задействованы два механизма работы – вращательный и пневмоударный. По коронковому хвостовику производятся удары пневматическим молотом, на который через буровые штанги производится подача сжатого воздуха.

Буровая штанга и пневматический молот приводятся в движение вращательным механизмом, состоящим из электродвигателя и редуктора.

Один из самых распространенных способов, которым открывается скважина при помощи малогабаритной буровой установки, – шнековое бурение. Используют этот способ на грунтах песчаного и гравийно-песчаного состава. Преимуществом этого бурения является скорость проходки.

Способ удобен тем, что вместе с бурением происходят продавливание и укладка стен скважины, за счет чего удерживается и предотвращается породное обрушение.

Обсадные колонны при бурении шнеками могут быть как из бетона, так и из стали. Использование этого способа практически исключает промывание в процессе бурения.

Винтовым шнеком – трубой с обвитием стальной лентой – происходит удаление выбранной породы из забоя. Буровые механизмы, используемые при бурении шнеками, оборудованы подвижными вращателями. Между собой соединение шнеков производится резьбами или деталями с фигурным сечением.

На шнеках, которые могут быть как герметичными, так и с полостью внутри, установлены реверсивные замки с различными долотами. Такие замковые соединения выполняются из высококачественной стали с максимальной износоустойчивостью, за счет чего сокращено время скважинного открытия.

Малогабаритным оборудованием шнековым способом бурение грунтов с мягкой или рыхлой консистенцией проводится долотом с углом лопастей 30-60 градусов к забою, а в грунтах плотной и гравийно-галечной консистенции угол лопастей на долоте устанавливается на 90 градусов.

От того, насколько твердый грунт, зависит угол долота.

При бурении скважин малогабаритным оборудованием разрушаемый грунт поднимается по шнековой спирали, а режущие детали бура получают охлаждение от породы, которая разрушается. На средней скорости транспортирования разрушенной породы ее объем не должен быть больше, чем 0,2-0,4 от общего пространственного объема.

При использовании шнеков, размер которых свыше 100 мм, частота вращения составляет 150-200 об/мин, а если размер не превышает 100 мм – не более 500 об/мин.

В малогабаритных установках используются литые буровые головки, оборудованные хвостовиками и лопастями для реза с наплавлением твердым сплавом. Если таким станком бурится твердый грунт, головка имеет оснащение техническими алмазами.

При использовании малогабаритного станка глубина бурения составляет размер штанги, после чего происходит остановка. Штангу изымают, отсоединяют от шпинделя и наращивают. Затем бурение продолжается в том же режиме.

Для бурения шнеками может быть использована одна из двух технологий: установка обсадной колонны или тампонирование скважинных стенок бетонирующим составом под давлением сверху.

Это один из самых скоростных методов бурения – около 30 метров прохода в сутки. При всех преимуществах у этого метода есть один недостаток: дебет скважины сравнительно невелик.

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.

Предлагаем посмотреть видео, где показана работа малогабаритной буровой установки:

Источник: http://spez-tech.com/tehnika/raznoe/osobennosti-bureniya-skvazhin-malogabaritnyimi-ustanovkami.html

Ссылка на основную публикацию