Создание собственного источника чистой воды – один из главных этапов обустройства частного участка. Обычно задачи водообеспечения решаются путем создания скважины. Наиболее весомой статьей расходов такого мероприятия является оплата услуг специалистов, занимающихся бурением.
Однако при большом желании вы можете существенно сэкономить на выполнении такого мероприятия, собрав самодельную буровую установку и выполнив земляные работы собственными силами. Изготовление подобного агрегата потребует ощутимых трудовых и временных затрат, но все с лихвой окупится.
Существует несколько разновидностей самодельных буровых установок. Ознакомьтесь с ключевыми особенностями каждого существующего варианта, выберите наиболее подходящий для вашего случая тип установки и приступайте к сборке.
Разновидности буровых установок
Рассматриваемые агрегаты классифицируются в соответствии с особенностями методов бурения скважин.
Так, при выполнении ударно-канатного бурения почва разрушается тяжелым грузом, привязанным к опорной раме, ребра которой в большинстве случаев соединены в пирамиду. Груз попросту поднимается вверх и бросается вниз столько раз, сколько требуется для создания углубления нужного размера.
Вращающиеся же буры одновременно более просты и сложны в обращении. Подобное оборудование требует гораздо меньших физических усилий со стороны исполнителя, но конструкция таких буровых установок более сложная – многие составные элементы системы попросту невозможно сделать своими руками без наличия специального оборудования и соответствующих навыков.
В итоге часть необходимых элементов приходится покупать либо же заказывать. Однако затраты на это все равно существенно ниже, если сравнивать со стоимостью установки фабричной сборки.
В целом же существует 4 основные разновидности буровых установок, а именно:
- агрегаты, работающие по ударно-канатному методу. Внешне такая конструкция имеет вид рамы с основанием треугольной формы. Непосредственно к раме прикреплен прочный трос с желонкой;
- установки шнекового типа. В случае применения подобного оборудования выемка земли выполняется с использованием специального шнека. Углубление в земле в процессе бурения не промывается;
- роторные агрегаты. Функционируют с применением принципов гидравлического бурения;
- роторные ручные механизмы. Наиболее простой вид установки. Конструкция не включает в свой состав электродвигатель – вместо него применяется физическая сила. Требует нерационально больших трудовых затрат, поэтому применяется крайне редко.
Преимущества самодельной установки
- 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.
- Технические характеристики самодельного агрегата полностью соответствуют оборудованию заводского изготовления.
- Компактные размеры и сравнительно малый вес.
- Удобство использования и максимальная мобильность. С помощью небольшой самодельной установки можно будет выполнять бурение даже на наиболее труднодоступных участках.
- Высокая скорость сборки и разборки.
- Простота перевозки – разобранная самодельная буровая установка легко помещается и транспортируется в легковом прицепе.
Руководство по сборке самодельной буровой установки
Для собственноручной сборки буровой установки достаточно владеть минимальным опытом работы со сварочным агрегатом, электродрелью и болгаркой.
Заранее подготовьте требуемые приспособления. Вам понадобится:
- инструмент для создания внешней дюймовой резьбы;
- болгарка;
- разводной ключ;
- оцинкованная труба на полдюйма, а также сгон аналогичного размера;
- сантехнический крест.
Подготовьте все необходимое и переходите к выполнению работы в соответствии с пошаговым руководством.
Первый шаг
Подготовьте отрезки трубы для изготовления основной части бурильного приспособления. Трубы нужно будет крепить в сгон и крест. Для этого подготовьте на концах отрезков двухсантиметровую резьбу.
К торцам нескольких отрезков приварите заостренные пластины из металла. Они будут выполнять функции наконечников.
Такая установка предполагает выполнение бурения с постоянной подачей воды, благодаря которой непосредственно обустройство углубления и удаление грунта будут происходить проще.
Для подачи воды подсоедините к любому отверстию крестовой заготовки водопроводный либо насосный шланг. Подключение выполняйте с применением подходящего переходника.
Второй шаг
Приступайте к подсоединению деталей конструкции к резьбовым соединениям. Подключите к нижнему концу вашей рабочей трубы отрезок заготовки с обустроенным наконечником. Соединение выполняйте с использованием сгона.
Непосредственно бурение будет осуществляться путем углубления заостренного наконечника с поворотом рабочей установки. Заготовки с наконечниками должны иметь разную длину. Сначала вы используете самое короткое приспособление. После того как будет готово примерно метровое углубление, замените короткий наконечник несколько более длинным.
Третий шаг
Соберите основу буровой конструкции из профиля квадратного сечения. В данном случае основа будет представлять собой стойку с опорными составляющими конструкции. Опоры соединяются с основной стойкой посредством переходной площадки при помощи сварки.
К квадратному профилю прикрепите платформу и мотор. Сам профиль фиксируйте к стойке так, чтобы он мог передвигаться по стойке. Габариты используемого профиля должны немного превышать размеры стойки.
При выборе электродвигателя обязательно обращайте внимание на показатель его мощности. Для обеспечения оптимальных условий бурения будет достаточно мотора мощностью в 0,5 лошадиной силы.
Регулирование мощности выполняется при помощи редуктора. К валу редуктора нужно прикрепить фланец. К фланцу посредством болтов прикрепите еще один фланец. Между этими двумя фланцами должна находиться шайба из резины. Благодаря резиновой прокладке будут сглаживаться ударные нагрузки, появляющиеся при прохождении разных типов почвы.
Четвертый шаг
Подключите воду. Жидкость должна безостановочно подаваться к главному рабочему инструменту посредством бура. Без грамотно организованной подачи воды качество работы оборудования будет снижаться.
Решить упомянутую выше задачу можно путем установки ниже фланцев специального приспособления, изготовленного из стальной трубы. Подготовьте в отрезке трубы 2 отверстия с некоторым сдвигом в отношении друг другу.
Далее вам нужно сделать с обеих торцевых сторон трубы проточку для обустройства шариковых подшипников. Также вы должны подготовить дюймовую резьбу. Одним концом труба подключается к фланцу, а на другой ее конец будут установлены рабочие элементы.
В целях создания дополнительной влагоизоляции созданного приспособления поместите его в специальный тройник из полипропилена. Подключите к середине этого тройника переходник для подсоединения шланга водоснабжения.
Другие модели буровых установок
В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.
Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.
Бурильная установка с «патроном»
Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.
Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.
При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.
Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.
При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.
Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.
Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.
Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.
Простая шнековая установка
Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.
Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.
Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.
Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.
Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.
Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.
Бурение выполняется в следующем порядке:
- рабочий инструмент углубляется в грунт;
- делается 3 поворота буром;
- разрыхленный грунт извлекается и убирается.
Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.
Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.
В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.
Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.
Удачной работы!
stroyday.ru
Какие буровые установки бывают?
Конструкция приспособления зависит от метода, который выбран для бурения скважины. При ударно-канатном бурении грунт разрушают с помощью груза, который просто бросают вниз. Рыхлый грунт вынимают и затем повторяют цикл, пока глубина скважины не достигнет необходимых размеров.
Вынимать грунт с помощью вращающегося бура одновременно и проще, и сложнее. Проще, потому что требуется меньшее физическое усилие, а сложнее, поскольку такие установки имеют более сложную конструкцию, их размеры крупнее, а затраты на их создание выше. Часть элементов для надежной буровой установки создать самостоятельно невозможно. Что-то придется купить в специализированной фирме, что-то можно заказать у опытного токаря. Но в результате получится вполне профессиональный агрегат, который можно использовать на стороне, начав вполне успешный бизнес в качестве наемного бурильщика.
Обратите внимание! Самодельные бурильные установки можно использовать не только для создания скважин на воду, но и при работах по монтажу свайного фундамента.
Специалисты выделяют четыре типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):
- Установка для УКБ — ударно-канатного бурения. Представляет собой раму с треугольным основанием. Рабочими элементами являются трос и закрепленное на нем долото или желонка.
- Шнековые буровые установки, при использовании которых грунт вынимается с помощью шнека, при этом промывка скважины водой не используется.
- Роторные буровые установки, работающие по принципу гидробурения.
- Ручные роторные установки — простейший вариант, в котором вместо электромотора используется ручной труд. Из-за высоких затрат физического труда этот тип МГБУ используется довольно редко.
Для самостоятельного изготовления даже самого простого приспособления такого типа понадобится сварочный аппарат, дрель и болгарка, а также навыки работы со всеми этими инструментами.
Простейшая МГБУ для ударно-канатного бурения
Для создания такой буровой установки понадобится сделать:
- разборную станину;
- ударный патрон («стакан»);
- желонку.
Чтобы облегчить бурильные работы, установку подключают к мотору редуктору, на барабан которого наматывается трос с закрепленным патроном или желонкой. Для эффективной работы понадобится патрон весом около 80 кг. С помощью желонки забой очищают от разрушенного грунта. Вполне эффективна желонка и на глинистых грунтах.
Главный рабочий элемент буровой установки такого типа — патрон или «стакан». Для его изготовления понадобится отрезок толстостенной трубы диаметром около 80-120 мм, чем тяжелее будет материал, тем лучше. Внизу обычно вырезают треугольные «зубы», которые разрыхляют грунт, но можно оставить эту часть патрона и ровной. Кроме того, нижнюю кромку «стакана» обычно затачивают. Сверху делают несколько отверстий, чтобы надежно закрепить канат. Длина патрона может варьироваться в пределах 1-2 метров.
Перед началом работы рекомендуется с помощью бура сделать в грунте отверстие, в которое затем будет опускаться патрон. Диаметр этого отверстия должен быть лишь немного больше диаметра патрона.
Самая простая конструкция шнековой МГБУ
Рабочий элемент такой установки — бур. Для его изготовления понадобится стальная труба сечением 100 мм. Верхний конец трубы снабжают наружной винтовой резьбой. На противоположном конце делают шнековый винт диаметром около 200 мм. Достаточно будет одного-двух витков шнека. К концам шнека следует приварить два стальных ножа таким образом, чтобы в вертикальном положении они находились под углом к горизонтальной поверхности грунта.
Чтобы вращать бур было удобнее, нужно взять еще один отрезок трубы длиной около 1,5 метров и приварить его к тройнику, имеющему внутреннюю винтовую резьбу. Тройник навинчивают на часть разборной штанги. Длина отрезка такой штанги также составляет 1,5 метра.
Бур углубляют в грунт, проворачивают три раза, затем извлекают, чтобы удалить разрыхленный грунт. Процесс повторяют, пока углубление не достигнет примерно одного метра. Затем штангу необходимо удлинить, для чего с помощью муфты к ней присоединяется еще один отрезок стальной трубы.
Для устройства скважины глубиной более восьми метров понадобится закрепить конструкцию на специальной вышке-треноге. В верхней части этой конструкции нужно сделать отверстие, в котором штанга будет двигаться свободно. Поскольку вес штанги по мере ее увеличения также становится внушительным, следует использовать для подъема конструкции лебедку. Вышка может быть выполнена как из металла, так и из древесины.
Наглядно работа такой буровой установки представлена в следующем видеоматериале:
Как сделать надежную конструкцию?
Чтобы буровая установка для скважин была надежной и позволяла выполнять буровые работы на профессиональном уровне, необходимо приобрести ряд элементов, изготовленных в заводских условиях с использованием высокоточной техники. Понадобится приобрести:
- вертлюг;
- буровую штангу;
- лопастной бур;
- мотор-редуктор;
- мотопомпу с рукавом;
- шланг для подачи бурового раствора.
Раму для монтажа этого оборудования можно изготовить самостоятельно из прочной стали.
Вертлюг необходим для передачи движущего момента от мотора-редуктора к буру, а также для подачи промывочного раствора. В корпусе вертлюга находится подвижная часть, на которой закреплены буровые штанги. Через специальный герметичный патрубок подается промывочная жидкость. Хотя конструкция этого элемента сложностью не отличается, от качества его выполнения зависит срок эксплуатации всей буровой установки. Из-за высоких нагрузок для изготовления вертлюга следует использовать высокопрочную сталь, соблюдая при этом минимальный зазор между движущимися элементами устройства. Некачественный вертлюг выйдет из строя после изготовления нескольких скважин.
Буровую штангу выбирают в зависимости от типа бурения (ударное, вращательное, с промывкой и т.д.). Штанга может иметь круглое или шестигранное сечение. Она передает движущий момент непосредственно к буру. В процессе работы штанга опускается вниз и ее необходимо наращивать. Для соединения используются специальные замки со специальной конической или трапециевидной (прямоугольной) резьбой, обеспечивающей максимально надежное соединение. По внутреннему сечению штанги в скважину подают жидкость, которая размягчает грунт и позволяет производить бурение более быстро и успешно.
Бур — это рабочий элемент, предназначенный для размельчения грунта. Для профессионального использования подходят специальные трехлопасные буры, которые вращают циклическим методом. Диаметр бура может варьироваться в пределах 80-350 мм. Изготавливают этот элемент из качественной стали, в которую вплавлены высокопрочные пластины, например, ВК-8. На твердых грунтах рекомендуется использовать бурение в несколько проходов. Сначала производят так называемое разведочное бурение 80-миллиметровым буром, затем скважину проходят бурами большего диаметра, пока отверстие не достигнет необходимых размеров.
aqua-rmnt.com
По характеру воздействия на горные породы с целью их разрушения способы бурения подразделяют на механический, термический, электроискровой..
В настоящее время применяют только механический способ бурения скважин. В зависимости от типа и конструкции используемого породоразрушающего инструмента и технологии бурения различают ударный, вращательный и ударно-вращательный способы. Выбуренная порода удаляется из скважины путем промывки ее жидкостью, продувки газом или с помощью механических устройств (шнеков, желонок). Ударное бурение применяется в основном для проходки неглубоких скважин в твердых породах, а в некоторых случаях также при заканчивании скважины.
Глубокие скважины на нефть и газ бурят только вращательным способом с применением породоразрушающего инструмента-долота. Его укрепляют в нижней части бурильной колонны, внутри которой прокачивают жидкость, газ или их смесь для удаления выбуренной породы через кольцевое пространство между бурильной колонной и стенками скважины. Долота могут получать вращение либо от двигателей, установленных на поверхности через колонну труб (роторное бурение), либо от забойных двигателей, расположенных над долотом в скважине турбинное или электробурение).
Процесс вращательного бурения состоит из повторяющихся в строгой последовательности операций: спуска бурильной колонны в скважину; работы долота на забое (собственно процесс разрушения породы, вращение и углубление долота при циркуляции жидкости); наращивания колонны по мере углубления скважины; подъема колонны для смены изношенного долота и ее спуска (СПО); вспомогательных или аварийных работ (промывка скважины, очистка и приготовление раствора, ликвидация осложнений, аварий и т. д.).
Бурильная колонна состоит из ведущей трубы квадратного или шестигранного сечения и отдельных бурильных труб (БТ) длиной 6, 9 или 12 м, имеющих на концах замки с конической резьбой, что обеспечивает быструю сборку и разборку колонны. Нижняя часть колонны состоит из утяжеленных бурильных труб (УБТ) для создания необходимых нагрузок на долото, из расширителей, центраторов, забойных двигателей (ЗД) и долота. Диаметр, масса, длина и прочность бурильной колонны, подача и давление, развиваемое насосами, определяют основные параметры буровой установки – максимально допустимую нагрузку на крюк, глубину бурения и мощность лебедки, насосов, ротора и двигателей.
Для бурения разведочных скважин небольших диаметров применяют трубы диаметром 43 – 89 мм, для глубоких разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ – трубы диаметром 102, 114, 127 и 140 мм. Выбор компоновки бурильной колонны зависит от конструкции скважины, ее глубины, технологии бурения и количества прокачиваемой жидкости. Допустимая глубина бурения трубами определенного размера зависит от свойств материала, из которого они изготовлены.
На рис. 3.2 приведена структурная схема буровой установки для глубокого вращательного бурения с промывкой скважины жидкостью (буровым раствором), а на рис. 3.3 показан внешний вид установки.
Буровая установка состоит из вышки или мачты, поддерживающей на весу бурильную колонну, силового привода, оборудования для вращения и подачи долота; насосного комплекса для прокачивания бурового раствора, устройств для его приготовления и очистки от выбуренной породы и восстановления качеств; комплекса оборудования для спуска и подъема колонн при смене изношенного долота; контрольно-измерительных приборов и других устройств. В комплекс буровой установки также входят основания, на которых монтируют, а иногда и перевозят оборудование, мостки, лестницы, резервуары для топлива, раствора, воды и др.
Оборудование для герметизации устья скважины включает глухие и проходные плашечные превенторы, универсальные и вращающиеся превенторы и систему их управления. Независимо от способа вращательного бурения для выполнения всех операций основная схема буровой установки и состав ее оборудования почти во всех случаях одинаковые и различаются только параметрами и конструкцией.
Рис. 3.2. Структурная схема буровой установки:
1 – переводник и центратор; 2 и 3 – переводники ведущей трубы и вертлюга; 4 – крюк; 5 – ведущая струна каната; 6, 7 и 9 – трансмиссии лебедки, насосов и ротора; 8 – трубопровод высокого давления; 10 — зажимы ротора
Максимальная эффективная скорость проходки скважины достигается, когда характеристики применяемого оборудования наиболее полно удовлетворяют требованиям режима бурения. Физико-механические свойства горных пород, определяющие их буримость, изменяются в широких пределах, поэтому основные агрегаты буровой установки должны обеспечивать изменение в достаточно широком диапазоне параметров режима бурения. К факторам, от которых зависит режим бурения, можно отнести соответствие типа и размеров долота условиям бурения, осевую нагрузку на него, частоту его вращения, количество и качество прокачиваемой жидкости или газа, время работы долота на забое.
Время работы долота на забое зависит от типа и конструкции долота, качества его изготовления, свойств разбуриваемых пород и режима эксплуатации долота. Средняя продолжительность пребывания долота на забое составляет: для шарошечных долот при турбинном бурении в твердых породах 1,5—3 ч, в мягких— 5—15 ч; при роторном бурении в твердых породах — 20— 100 ч, в мягких — 80—250 ч; для режущих и истирающих долот при турбинном бурении—10—200 ч, при роторном — 30—60 ч; для алмазных долот в твердых породах — 12—20 ч, в средних и мягких породах — до 200 ч. Все механизмы и агрегаты буровой установки должны обеспечивать бесперебойную работу в течение указанного времени.
Р
ис. 3.3.Буровая установка для бурения глубоких скважин на суше;
1 – секции мачты;
2 – бурильная колонна;
3 – элеватор;
4 – талевый блок;
5 – балкон;
6 – талевый канат;
7 – верхняя площадка;
8 – кронблок;
9 – подсвечник;
10 – ротор;
11 – вспомогательная лебедка;
12 – главная лебедка;
13 – коробка передач;
14 – двигатели;
15 – трансмиссия двигателей;
16 – трансмиссия бурового насоса;
17 – буровые насосы;
18 – укрытие приводного и насосного комплексов;
19 – бытовые помещения;
20, 21 – приемный и промежуточный баки;
22, 23 – основания силового привода и подроторное;
24 – блок очистки раствора;
25 – стеллажи для труб;
26 – мостки
Эти данные ориентировочные: следует учитывать, что по мере улучшения режимов бурения и при применении долот новых типов время пребывания долот на забое может увеличиваться.
Для наращивания бурильной колонны процесс бурения прерывают через каждые 6, 9 или 12 м углубления скважины. Время, затрачиваемое на наращивание, составляет 3—10 мин в зависимости от длины и массы добавляемых труб и квалификации буровой бригады.
Весь цикл работы буровой установки или рейс одного долота приведен на диаграмме (рис. 2.4). Как видно из диаграммы, рейс состоит из спуска С колонны с циклическим увеличением нагрузки на крюк Рк до наибольшей для данной глубины скважины, нескольких периодов бурения Б, наращиваний H и подъема П колонны для смены долота Д с циклическим уменьшением нагрузки на крюк по мере извлечения каждой свечи. Скорость спуска бурильной колонны лимитируется технологическими условиями и состоянием ствола скважины и составляет 1—2 м/с в необсаженном стволе и до 3 м/с в обсаженной части.
Рис. 3.4. Диаграмма одного цикла (рейса долота) работы буровой установки:
С – спуск колонны; Пр – проходка; Ц – циркуляция и промывка скважины; П – подъем колонны; Д – смена долота; Б – бурение; Н – наращивание;
t – время; Р’к, Р”к, Р”’к – нагрузка на крюке соответственно в начале, конце рейса и при бурении; Рд – нагрузка на долото; п – номер рейса; Hд – цикл нагружения долота; GТС – вес талевой системы
При подходе к забою скважины спуск бурильной колонны замедляют, чтобы не заклинить новое долото, так как изношенное предыдущее долото изменяет диаметр и форму скважины.
На некотором расстоянии от забоя долото останавливают и скважину промывают, после чего начинают вращать долото, осторожно подводят его к забою и с небольшой нагрузкой прирабатывают забой к форме нового долота. После этого нагрузку на долото плавно увеличивают, доводя до максимальной, установленной для данных условий бурения. Затем ее регулируют в зависимости от характера проходимых пород. Скорость бурения может меняться от 0,1 до 60 м/ч и более.
После углубления скважины на всю длину ведущей трубы бурение приостанавливают, колонну приподнимают и скважину промывают для того, чтобы поднять выбуренную породу в затрубном пространстве на высоту, исключающую возможность оседания ее на забой во время наращивания. Промывка необходима также для выравнивания плотности раствора в затрубном пространстве и внутри колонны труб.
После промывки скважины колонну поднимают на длину ведущей трубы, устанавливают на клиньях или элеваторе на столе ротора, отсоединяют ведущую трубу с вертлюгом от колонны и удлиняют (наращивают) ее на одну трубу (одиночку) или свечу, состоящую из двух-трех труб. Наращивание осуществляется различно. В одном случае трубу заранее укладывают на мостки, затем ведущую трубу с вертлюгом устанавливают в шурф, находящийся недалеко от ротора, и отсоединяют от крюка. Затем захватывают добавляемую трубу элеватором, висящим на крюке, поднимают трубу над ротором и свинчивают с колонной, подвешенной на столе ротора. После наращивания бурильную колонну приподнимают, освобождают от ротора, опускают на длину добавляемой трубы, вновь устанавливают на ротор, захватывают крюком стоящий в шурфе вертлюг с ведущей трубой, поднимают их и соединяют с бурильной колонной. В другом случае наращиваемую трубу устанавливают вертикально во втором шурфе, находящемся рядом с ротором, затем поднимают бурильную колонну из скважины, отвинчивают ведущую трубу от колонны и, не устанавливая ее в шурф, подводят к замку добавляемой трубы, свинчивают их и поднимают из шурфа, после чего свинчивают добавляемую трубу с колонной. Затем промывают скважину, опуская колонну до забоя, и продолжают бурение.
При бурении забойными двигателями иногда не применяют ведущей трубы, и в этом случае наращивание осуществляется свечами для сокращения времени на эти операции. Число наращиваний колонны в процессе каждого рейса определяется проходкой на долото и длиной добавляемой трубы, а время работы долота на забое — скоростью углубления и проходкой на долото, которые зависят от конструкции и качества изготовления долота, соответствия его типа проходимым породам, факторов режима бурения, глубины скважины, физико-механических свойств буримых пород и свойств бурового раствора, квалификации буровой бригады и др. Однако во всех случаях по мере увеличения глубины скважины показатели работы долота снижаются. После срабатывания долота поднимают бурильную колонну для его замены. Скорость движения колонны при подъеме ее на длину одной свечи зависит от мощности подъемной системы, в среднем составляет около 1 м/с и меняется в пределах 0,4—1,8 м/с в зависимости от массы и длины колонны.
studfiles.net
I. Конструкции скважин и условия их строительства.
Буровое оборудование предназначено для бурения нефтяных и газовых скважин. Состоит из буровой установки, бурильной колонны и оборудования для герметизации устья скважины. Бурильная установка- это комплекс машин, агрегатов и механизмов, предназначенных для выполнения определенных технологических функций при бурении различных конструкций скважин.
Скважинной называется цилиндрическая горная выработка в земной коре, обсаженная металлическими трубами. Верхняя часть называется устьем, обсадные трубы выступают над уровнем поверхности и оборудуютсяфланцами для крепления оборудования для герметизации. Дно скважины называется забоем. Призабойная часть обсадной колонны перфорируется для притока в скважину нефти и газа.
Конструкция скважины характеризуется глубиной, начальным и конечным диаметрами бурения, числом, диаметрами и длиной спущенных обсадных колонн, толщиной их стенок, диаметром различных участков ствола, углом наклона скважины.
Схемы конструкций нефтяных и газовых скважин(размеры в м):
а — двухколонная; б — трехколонная с хвостовиком (d=0,219 м); в — четырехколонная с хвостовиком (d=0,219 м); г — четырехколонная большой глубины; 1 — направление; 2 — кондуктор; 3 — промежуточная колонна; 4 — промежуточная колонна-хвостовик; 5 — эксплуатационная колонна; 6 — цементное кольцо
Скважина состоит из направления длиной 6—20 м, кондуктора длиной 50—200 м и более, одной или нескольких промежуточных и эксплуатационных колонн.
Структурная схема буровой установки
1 — переводник и центратор; 2 и 3 — переводники ведущей трубы и вертлюга; 4 — крюк; 5 — ведущая струна каната; 6, 7 и 9 — трансмиссии лебедки, насосов и ротора; 8 — трубопровод высокого давления; 10 — зажимы ротора
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Кругооборот ресурсов и продуктов, расходов и доходов в экономике. | | | Розеточный контакт выключателя ВМП – 10 |
poznayka.org
Буровая установка собственными руками: основные разновидности
- Ложковый бур. Данный бур станет идеальным вариантом для грунта, который состоит из песка с глиной или просто глины. Вручную можно изготовить подобный бур в двух вариантах и каждый их низ выполняется с ковшеобразным резцом. Низ ложки с правой стороны делается в виде поперечного выступа, слева же он делается в виде резца. Для того чтобы изготовить ложку зачастую подбирают трубу с наиболее подходящим диаметром.
- Змеевиковый бур. По своей конструкции он напоминает бураву по дереву. Подобный бур зачастую применяется для бурения глиняных грунтов и плотных суглинков. Работает подобная буровая установка по принципу штопора, вращаясь, он постепенно извлекает из-под земли части грунта. Прежде чем использовать, необходимо лезвие закалить для повышения прочностных характеристик. Сам резец должен быть выполнен в виде хвоста ласточки. Неплохо бурить землю могут ледовые рыболовные буры.
- Буровые долота. Подобный вид установок зачастую используется для бурения твердой породы грунтов и валунно-галечных отложений. При этом угол заострения делается таким образом, чтобы он оптимально подходил для данного участка земли. К примеру, при работе с твердыми породами, угол должен быть от 110 до 130 градусов. Если же должно проводиться бурение мягких пород, тогда оптимальным будет угол в пределах 30-70 градусов. Долота также могут быть разной формы, и она определяется по виду грунта.
Заводские буровые установки или самодельные аналоги?
Вы уже знаете, как работает буровая установка, выполненная своими руками и какие нюансы необходимо учитывать. Но все же, если вы действительно хотите провести качественное и эффективное бурение, лучше отдавать предпочтение заводским буровым установкам. Они значительно производительней и выполнены с полным учетом требованием и норм, поэтому максимально безопасны для оператора. Буровы установки, которые предлагает наша компания, выполнены по оптимальным схемам буровых установок с применением импортных деталей и применением инновационных технологий, поэтому прослужат своему владельцу на протяжении многих лет.
www.zavodbt.ru
Любая МалоГабаритная Буровая Установка (сокращённо МГБУ), собирается по одной универсальной схеме и состоит из одних и тех же частей. Естественно, у каждой конкретной буровой установки эти части могут быть разных видов, моделей, и отличаться качеством. Но, точно так же, как, например, у любого автомобиля обязательно есть кузов, колёса, мотор и руль – так же и у любой малогабаритной буровой установки непременно должны быть: рама, штанги и бур.
Существует четыре основные схемы буровых установок (МГБУ).
- Буровые установки Ударно – Канатного Бурения (УКБ), у которых вместо штанг применяется трос, а вместо бура – желонка или долото. Работать с переносными УКБ буровыми намного тяжелее, чем на классической МГБУ буровой, работающей по методу гидробурения.
- Шнековые буровые установки. У них вместо штанг применяются шнеки, которые поднимают разбуренную породу наверх. Работают без воды.
- Роторные (или вращательные) МГБУ. Это самый распространённый вид малогабаритных буровых. На сленге профессиональных буровиков их иногда называют “прялками” – из-за внешней схожести с прялкой. Такие буровые работают, как правило, по методу промывки (или гидробурения).
- Ручная «прялка». Предельно упрощённая роторная буровая, но только без мотора. Иногда даже без вертлюга. Используется очень отсталыми бурильщиками. Вращение бура осуществляется с помощью физической силы человека. Таким методом бурят исключительно мелкие скважины, максимум до 10 метров (если повезёт). Такая схема буровой установки абсолютно неоправданна, поскольку приобретение б/у электромотора в наше время – совсем не «дорогое удовольствие». Здоровье намного дороже!
Здесь мы рассмотрим самую эффективную по соотношению цена/качества схему буровой установки. Это №3 из приведённого списка МГБУ буровых – классическая переносная роторная буровая. Для бизнеса на бурении скважин именно этот тип буровых установок используется чаще всего.
Подобные малогабаритные буровые установки выпускаются сейчас очень многими фирмами. Для привлечения клиентов продавцы расхваливают свой товар – кто во что горазд, и приписывают своим установкам порой просто фантастические свойства: например, возможность пробурить за день две скважины глубиной по 100 м. Но это откровенный обман.
На самом деле, у всех МГБУ буровых практически одни и те же характеристики, несмотря на то, что у каждого производителя-продавца своя «сказка».
Так как же выбрать и купить малогабаритную буровую установку, и не ошибиться?
Если Вы хотите купить буровую установку в фирме, Вам нужно узнать ЧЕТЫРЕ самые ГЛАВНЫЕ характеристики предлагаемых установок.
- Мощность мотора.
- Суммарный вес рамы и мотора.
- Толщина стенок труб, из которых сделаны буровые штанги.
- Мощность лебёдки.
Эти характеристики являются определяющими. Чем больше мощность мотора, чем больше вес буровой в сборе, и чем больше толщина стенок штанг – тем быстрее и глубже будет проходить процесс бурения скважин (при прочих равных условиях).
Как видим, при изготовлении буровой своими руками мы вполне можем построить такой агрегат, который будет превосходить по всем параметрам любые заводские аналоги. Причём общая стоимость самодельной буровой будет ниже в 2-3 раза!
Никогда не слушайте рассказы продавцов о глубинах и скорости бурения ихних установок! Предельная глубина, на которую Вы сможете забуриться, а также скорость бурения зависят от очень многих факторов. Но то, что зависит конкретно от буровой установки – это перечисленные четыре важнейшие характеристики. Они напрямую влияют на мощность вращения бура и на усилие давления бура на породу.
- Рама – основа малогабаритной буровой установки. Эту деталь проще всего изготовить самостоятельно, если есть чертежи. И, как ни странно, эта деталь в фирмах самая дорогая. Поэтому мы рекомендуем собирать раму буровой своими руками по нашим чертежам. В этом случае можно сэкономить до 40 тысяч руб. на одной только раме.
- Бур. Самодельный бур также делается довольно просто при наличии чертежей. Самодельный бур позволяет бурить лёгкие и средние породы. Бур для бурения твёрдых пород лучше купить, поскольку самостоятельно раздобыть и хорошо припаять твердосплавные резцы – не самая простая задача для новичка. Бур для твёрдых пород можно купить по мере необходимости в любое время. Это не проблема.
- Буровые штанги. Самодельные буровые штанги также обойдутся примерно на 50% дешевле заводских. Важный момент: если Вы планируете купить буровую установку в фирме – смотрите на толщину стенок на штангах! Часто фирмы продают штанги из обычной водопроводной трубы. Покупать такие штанги нет абсолютно никакого смысла! Вы легко можете изготовить точно такие же штанги своими руками, поскольку водопроводные трубы сейчас достать – не проблема. Длина буровых штанг может варьироваться от 1 до 2 метров. Самые популярные – штанги длиной 1,5 и 2 метра. С двухметровыми штангами работать чуть тяжелее, но в целом процесс бурения идёт быстрее, поскольку приходится реже останавливать мотор и тратить время на прикручивание новых штанг.
- Буровые замки. На основе буровых замков делаются буровые штанги. Перед новичками часто встаёт вопрос: какая резьба лучше – коническая или трапецеидальная. Принципиальной разницы здесь нет. В основном это вопрос вкуса, привычки и веры. Профессионалы используют оба вида резьбы. Основное отличие в том, что если Вы рано или поздно захотите самостоятельно заказать токарю изготовление буровых замков с конической резьбой – это будет сделать труднее, поскольку такая резьба используется в основном только для буровых установок. В то время как трапецеидальная резьба – более распространена и её умеет нарезать большее количество токарей и металлообрабатывающих предприятий.
- Вертлюг. Если собрать вертлюг своими руками (детали вертлюга может изготовить практически любой токарь), то он обойдётся Вам примерно вдвое дешевле, чем магазинный. Если Вы принимаете решение купить готовый вертлюг – нужно прежде всего обращать внимание на то, чтобы его можно было легко разбирать для замены уплотнительных манжет, поскольку менять манжеты приходится довольно часто. Магазинные вертлюги очень часто критикуют – поэтому внимательно читайте отзывы покупателей на ту или иную фирму-производитель. Почему качественные вертлюги – редкость? Всё просто: проверить вертлюг при покупке совершенно невозможно. Его качество Вы узнаете только в процессе работы. Поэтому некоторые фирмы уделяют основное внимание агрессивной рекламе своих товаров, и в меньшей степени заботятся о контроле качества. Как правило, вертлюги для этих фирм делают самые обычные токари, зарплата которых зависит от количества выточенных деталей, и почти не зависит от качества. Бывает такое, что качество этих деталей вообще никто не контролирует. Если же вы делаете вертлюг своими руками, то Ваш токарь будет стараться – и сделает всё как надо, поскольку за любой косяк придётся отвечать лично.
forummira.ru