Мобильная установка для бурения скважин. Заводские и самодельные буровые установки для бурения скважин на воду. Основными элементами в ней являются

08.10.2023Рубрика: Виды

Проблема обеспечения автономного водоснабжения стоит до сих пор очень остро. Несмотря на развитие и увеличение водопроводных сетей во многих районах получить свой источник питьевой воды можно только при устройстве собственного колодца или скважины.

При этом копка колодца во многих случаях невозможна из-за значительной глубины залегания водоносных горизонтов, поэтому скважина является единственно возможным вариантом. А для ее устройства понадобится буровая установка для скважины, способная эффективно работать на различных грунтах.

Лучшим выходом, конечно же, будет привлечение специалистов, занимающихся бурением скважин на профессиональном уровне. Но, к сожалению, бурение скважин буровой установкой промышленного типа достаточно дорогое удовольствие, поэтому во многих случаях приходится отказываться от данного варианта. Кроме того, существуют условия, при которых доставить такую технику на участок просто нет возможности.

В этих случаях поможет малогабаритная установка, собрать которую вполне можно самостоятельно. Конечно, создать такой агрегат по силам только тому, кто имеет опыт выполнения слесарных и сборочных работ, хорошо разбирается в различной технике. Но, в случае успеха, такая установка сможет не только сократить расходы на бурение собственной скважины, но и обеспечить дополнительный доход при выполнении работ на соседских участках.

Помимо этого можно приобрести заводскую малогабаритную установку для бурения скважин на воду. Конечно, стоимость такой установки достаточно высока, поэтому смысл в приобретении существует только при профессиональной эксплуатации (оказание услуг по бурению скважин).

Основные типы самодельных бурильных установок

Большую часть буровых установок самостоятельного изготовления составляют приспособления с ручным приводом, но эффективность таких устройств достаточно мала. Они могут применяться только для устройства скважин незначительной глубины (в основном это скважины на песок) по достаточно мягким породам и грунтам.

Поэтому стоит отдать предпочтение агрегатам с механизированным приводом, они способны обеспечить достаточную производительность и могут применяться для бурения скважин достаточной глубины.

Чаще всего применяют установки, работающие по следующим технологиям бурения:

Малогабаритная установка для ударно-канатного бурения.
Шнековая буровая установка для бурения скважин (работает без промывки скважины).
Роторные установки, бурение которыми выполняется с обязательной промывкой скважины, обеспечивающей вынос дробленых пород на поверхность.

Установка ударно-канатного типа

Достаточно простая конструкция такой установки обеспечивает значительный рабочий ресурс. С помощью такой установки можно пробурить не одну скважину.

Но при этом стоит учитывать то, что скорость бурения таким оборудованием невысока, а при прохождении различных водоносных горизонтов может понадобиться дополнительная обсадка трубами большого диаметра, что повышает стоимость устройства скважины.

Такой тип бурения применяется достаточно давно, в принципе, этот способ считается одним из первых, применимых для бурения скважин. Установка ударно-канатного бурения позволяет получить достаточно качественную скважину. Принцип работы основан на применении ударного снаряда желонки, который падает под собственным весом и разрушает слой грунта при ударе. Подъем раздробленной почвы осуществляется так же при помощи желонки.

Конструкция установки достаточно проста:

Опорная тренога с блочком, через который пропускается рабочий канат.
Приводной механизм, обеспечивающий спуск-подъем рабочего инструмента.
Снаряд желонка, значительной массы. Он представляет собой трубу (длина до 2 метров) с заточенным нижним краем (в некоторых случаях на нем вырезают зубья для увеличения производительности). Внутри трубы установлен клапанный механизм, обеспечивающий удержание разрыхленного грунта при подъеме на поверхность.

Бурение скважин малогабаритными буровыми установками такого типа начинают с устройства при помощи простых буров неглубокого отверстия, которое будет направлять движение рабочего инструмента. После 2-3 циклов спуска-подъема снаряд освобождается от грунта.

Шнековые установки

Основной элемент такой установки шнек (обычный винт Архимеда), обеспечивающий подъем разрыхленного грунта. Длина буровой штанги со шнеком обычно составляет не более 2 метров, для дальнейшего наращивания на ее верхней штанге нарезается резьба. Бурение может осуществляться как в ручном, так и в механизированном режиме. После 2-3 оборотов буровой инструмент извлекается для удаления раздробленного грунта.

После того как бур уйдет на значительную глубину, его наращивают при помощи следующей буровой штанги. Работы по устройству скважин значительной глубины лучше выполнять при помощи механизированных станков, оснащенных приводом, обеспечивающим вращение и подъем шнека на поверхность.

Бурение скважин мобильными буровыми установками данного типа позволяет обеспечить большую производительность (по сравнению с ударно-канатным бурением). К недостаткам относится необходимость постоянного подъема рабочего инструмента для очистки от грунта.

Наиболее производительным считается бурение с промывкой скважины буровым раствором, обеспечивающим подъем разрушенного грунта.

В состав оборудования входят следующие основные узлы:

Буровая штанга с лопастным буром, обеспечивающим разрушения грунта.
Приводной механизм, обеспечивающий вращение и поступательное движение инструмента.
Помпа с высоконапорными рукавами, предназначенная для подачи промывочной жидкости (воды), которой осуществляется транспортировка грунта на поверхность.
Вертлюг - переходной узел, обеспечивающий передачу вращательного момента от привода к инструменту.

Все эти элементы собираются на прочной раме, способной выдержать значительные вибрационные нагрузки.

Если вам необходимо достаточно глубокая скважина, малогабаритной буровой установкой такого типа ее устройство можно выполнить достаточно быстро. Скорость бурения (зависит от типа грунта) может достигать 10 и более метров в час.

Основной процесс - промывка скважины, она может осуществляться по двум технологиям:

Прямая промывка - буровой раствор подается через штангу, вымывает раздробленный грунт и поднимает его по скважине.
При обратной промывке раствор подается непосредственно в скважину, а удаляется через буровой инструмент. Такой способ позволяет существенно увеличить дебет будущей скважины, но оборудование для такого типа промывки несколько сложнее.

Буровые установки данного типа считаются наиболее производительными, но и стоимость их значительно выше.

Как видите, конструкция буровых станков достаточно проста. Но все-таки, бурение скважины под воду стоит поручить профессионалам, так сам процесс бурения имеет множество тонкостей и сложностей, разобраться в которых новичку будет достаточно непросто.

Вода – наиглавнейший источник жизни всех организмов на земле, и без нее не прожить ни человеку, ни животным, ни букашке, ни растению. Для подачи воды к каждой единице потребителя, от огромных промышленных предприятий до индивидуального крана в квартире, созданы целые системы водоснабжения и соответственно водоотведения.

Мы, особенно городские жители, давно уже не задумываемся, откуда в наших жилищах берется вода — открыл кран и она полилась. А вот владельцам загородных и дачных домов выстроенных вдали от центрального водопровода приходится самостоятельно решать вопросы водоснабжения участка.

Бурение скважин

Организация автономного водоснабжения может быть выполнена двумя способами:

Копкой колодца.
Бурением скважины.

Колодцы — вполне привычные сооружения, которыми много веков до нас и по нынешний день пользуется человечество. Скважина это, в принципе, тот же колодец, только меньшего диаметра. Вода из скважины на поверхность подается с помощью погруженного в нее насоса, и, если быть объективным, такой способ доставки живительной влаги намного практичнее и экономичнее .

Стоимость бурения

Профессиональным бурением скважин занимаются специализированные строительные или геолого-разведывательные организации. Цена на подобные услуги очень высокая, так как в процессе используются тяжелые буровые установки для бурения скважин на воду. Поэтому рачительные хозяева, в попытке сэкономить, стараются найти возможность сделать все своими руками. Немало способов и оборудования придумано домашними умельцами.

Производство бурильной техники то же не стоит на месте. На сегодня, бурильная установка для скважин на воду представлена производителями в широком диапазоне, как по возможностям техники, так и стоимостным параметрам.

При этом стоит понимать, что приобретать такую технику не обязательно, так как, сделав одну-две скважины, вы поставите ее пылиться в угол на долгие годы. Именно поэтому демократичнее брать инструмент в аренду, выплачивая только за то время, которое вам понадобится на бурение скважины.

Если стоимость установки все же не устраивает вас, приглядитесь к ручным бурам, которые хоть и не столь практичны, но гораздо доступнее

Мини установки для бурения

Как правило, разработчиками малогабаритных бурильных машин являются те, кто непосредственно занимается бурением, знает все «подводные камни» процесса. Эти люди в полной мере понимают все проблемы, которые может доставить установка для бурения скважин на воду в малогабаритном исполнении, и умеют их решать.

В результате при покупке вы получаете технику с рядом преимуществ:

Несмотря на небольшие размеры устойчивость конструкции.
Техника снабжена шасси для легкой транспортировки, так что бурение скважин на воду мини установками можно выполнять в любом месте участка без нанесения ущерба последнему.

Подвижная рама редуктора оснащена новой системой роликового крепления, что значительно уменьшает вибрацию и продлевает срок службы механизма.

К сведению!
Самая большая проблема малых бурильных установок – сильная вибрация и вследствие этого «прыганье» техники, что порядком снижает производительность механизма, увеличивая время, затрачиваемое на бурение.

Разработана система фиксации буровой установки с помощью небольшого бура, который надежно притягивает установку к грунту.
На новой технике разрешен вопрос разделения потоков – отдельная подача бурового раствора и удаление вымываемого шлама. Особенно важно это качество при глубоком бурении.

Мини бурильные станки снабжены специальным столом с отверстием для бура. Это делает процесс бурения намного чище, без грязных брызг, хаотично разлетающихся во все стороны.

Многие модели малогабаритных бурильных установок оснащаются двигателем внутреннего сгорания, который, бесспорно, гораздо эффективней стандартного в таком случае электропривода.

Интересно!
С помощью мини установки для бурения скважин можно выполнять и колонковое и роторное бурение.
Разработчики и производители малогабаритной бурильной техники позаботились и об этом.

Буровые трубы с бурильными замками, с конической резьбой, вал и фланцы вертлюга производят из конструкционной легированной стали 40ХН. Изготовление выполняется на станках с ЧПУ.
Подача смазки в механизм выполняется без демонтажа и разборки бурильной установки.
Подробная инструкция по эксплуатации мини бурильного станка обучит даже новичка легко обращаться с этой техникой.

Среди множества предложенных моделей малогабаритной бурильной техники очень просто подобрать необходимый именно вам вариант с подходящим набором технических характеристик:

Глубиной бурения.
Типу бурения.
Мощностью.
Частотой оборотов вращения.
Сезонностью использования.
Возможностью работать в определенных грунтах и т.д.

Важно!
Вода из скважины подлежит обязательной проверке на возможность использования для питья и приготовления пищи.

), создать поле для сбора тепла из земли при устройстве теплового насоса земля-воздух, при устройстве столбчатого фундамента и многих других строительных работах. Облегчит и значительно ускорит процессы малогабаритная буровая установка. Имея некоторый навык сварки, ее можно сделать своими руками.

Виды самодельных буровых установок

Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:

Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

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

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

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

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

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

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

Как сделать установку для роторного бурения

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

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

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

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

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

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

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

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

Простейшая установка для шнекового бурения

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

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

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

Процедура бурения используется для извлечения из недр жидких и газообразных полезных ископаемых, так что в основном ее применяют в горнодобывающей отрасли. Но при помощи скважин можно получать также и артезианскую воду, которая по всем своим характеристикам будет превосходить любые другие гидрологические ресурсы, поставляемые людям коммунальными хозяйствами.

Поэтому многие частные лица устраивают на своих приусадебных участках не просто колодцы, а именно скважины, для чего им требуются мобильные буровые установки. Без них будет невозможно добраться до нужной глубины, а артезианская вода обычно залегает не менее, чем на стометровом горизонте. Поэтому нужны машины, способные проникать в недра земли столь глубоко.

Конструктивное устройство мобильных установок

Термин «мобильная» означает, что оборудование можно быстро переместить с одного места на другое без применения дополнительной тяжелой техники. Поэтому становится сразу понятно, что агрегат обязательно установлен на колесное шасси, благодаря которому его можно возить за собой в любую местность. В зависимости от габаритов прибора он может быть смонтирован на «Газель», один из серийных грузовиков или даже на специальную тележку, если его размеры будут совсем мизерными.

Более предпочтительными выглядят самоходные установки, потому что они ездят вместе с автомобилем и можно легко управлять их местоположением. А вот тележку придется таскать вручную или подключать к этому делу транспорт, но все равно будет очень сложно правильно подогнать ее на место работы с первого раза. Нужно будет обладать хорошей сноровкой и ловкостью действий.

Сверху колесного шасси устанавливается надстройка, которая играет роль бурового аппарата. По конструкции она состоит всего из трех основных узлов:

. силового агрегата, который служит для создания крутящего момента;
. передающего звена, через которое энергия идет от двигателя к сверлу;
. непосредственного бурового механизма, осуществляющего разработку.

Двигатель по стандартной схеме вырабатывает кинетическую энергию, которая затем передается на соответствующие механизмы, доходит до буровой коронки и заставляет ее крутиться с определенной частотой. Такая схема проявила себя максимально простой и надежной, так что нет никакого смысла ее менять. Единственное направление, в котором идут работы - уменьшение потерь энергии при ее передачи с целью увеличения КПД.

Наиболее востребованной моделью на текущий момент в данной нише является мобильная буровая установка на воду. Ее используют не только в частных хозяйствах, но и на предприятиях для добычи воды из минеральных источников. Устройство ценится за небольшие габариты и хорошие технические характеристики, которые позволяют ему легко справляться с поставленными задачами.

Покупка целой машины для одной лишь скважины будет нерентабельной, но если поставить это дело на поток, то можно легко окупить свои вложения всего за один сезон. Многие соседи наверняка захотят тоже получать у себя на участке артезианскую воду, чтобы употреблять ее в качестве основного источника жидкости.

Основные виды мобильных агрегатов для бурения

На сегодняшний день многие компании занимаются разработкой и выпуском серийных агрегатов, так что выбор у пользователей достаточно широк. Что касается цен, то традиционно самым доступным на рынке будет Китай. При этом его устройства довольно неплохо проявляют себя в деле, так что не стоит их сразу списывать со счетов. Стоит обратить внимание на следующие модели, которые можно найти в продаже:

. Мобильная буровая установка ZJ 30, предназначенная для разработки нефтяных месторождений. Устанавливается на мощное грузовое шасси с колесной формулой 14х8. Является очень удачным решением, когда нужно совместить скорость разработки скважин с качеством добычи нефти. Полностью соответствует ГОСТам РФ и функционирует уже на нескольких нефтедобывающих точках.
. Мобильная буровая установка ZJ 40 из более поздней серии отличается от предшественницы многочисленными улучшениями и доработками. Если говорить максимально проще, то она стала функциональнее, мощнее, надежнее и эффективнее.
. Отечественная мобильная буровая установка МБУ 125 с колесной формулой 12х12 на сегодня является одной из самых мощных передвижных платформ для добычи нефти. Она может бурить скважины до 5,4 километров в глубину, что является недосягаемым значением для большинства аналогов.

Как видно из списка, возможно и бурение скважин мобильными буровыми установками на нефть. Конечно, этот процесс будет намного эффективнее с использованием стационарных вышек, но если нужно откачать небольшие залежи, да еще и на малых и средних глубинах, то использование капитального объекта будет нерентабельным.

А вот передвижная установка подойдет в самый раз. Она можно подъехать на нужно место, осуществить все операции и уехать дальше. Не придется несколько раз проводить процедуру монтажа и демонтажа, а перевод из транспортного состояния в рабочее займет считанные минуты и осуществится автоматически.

Оказание услуг для населения

Если вдруг человека заинтересует аренда мобильных буровых установок, то сегодня можно найти большое количество компаний, оказывающих подобную услугу. Можно будет выбрать из доступного автопарка самую подходящую модель и оформить договор. Во многих случаях арендодатель предоставляет и своего специалиста, чтобы тот следил за соблюдение всех эксплуатационных правил обращения с техникой.

Если же есть желание купить агрегат, то нужно учитывать, что цена мобильных буровых установок будет довольно «кусачей».

Бурить индивидуальные скважины в частном секторе, на дачном участке могут как крупногабаритные буровые установки УРБ-2А-2, так и мобильные установки, имеющие небольшую массу и компактные размеры. Современные малогабаритные буровые станки способны выполнить почти любую задачу в области бурения, кроме бурения глубоких артезианских скважин . Мини установки не наносят вреда территории участка, на котором ведется бурение, а бурить ими можно в любом месте и в любое время года в Московской области, они очень мобильны - в этом их главное преимущество.
Многие хотят бурить в удобном месте без повреждения грунта и готовы за это платить: стоимость метра бурения малогабаритными установками от 2500 до 4000 рублей.

Возможности крупногабаритных буровых установок

Максимальная глубина бурения большими установками составляет 300 метров. Возможность задействовать один из трех вариантов вращательного способа бурения с промывкой, с продувкой, с помощью шнека позволяет пользователям установки вскрыть водоносный горизонт в любом грунте. Большая мощность установки дает возможность быстро пробурить скважину для Московской области . Всеми этими достоинствами и обуславливается популярность УРБ-2А-2 среди буровиков. Но часто возникают ситуации, не позволяющие задействовать для выполнения работ эти установки. В таких случаях осуществляется бурение скважин малогабаритной техникой.

Условия размещения крупногабаритной буровой техники

Чтобы пробурить на участке скважину с помощью УРБ-2А-2, он должен отвечать ряду требований:

ширина ворот – не менее 3 метров;
высота арки, линии электропередачи и ветвей деревьев над местом въезда и над путём, по которому будет перемещаться установка, – не менее 4 метров;
наличие свободного пространства под рабочую зону площадью от 36 до 60 м 2 ;
высота над рабочей площадкой до ветвей, электропроводов и скатов крыш – не менее 8,5 метров (на эту высоту при бурении поднимается вышка).

Далеко не всегда участок, на котором должны проводиться буровые работы, соответствует этим требованиям. Разместить на нём в этом случае крупногабаритную буровую технику невозможно.

Выход есть – бурение скважин мини-установками!