Буровий інструмент для буріння свердловин види і конструкція

Щоб власник заміського будинку був незалежний від водопостачальної організації і міг сам забезпечувати свої потреби у воді для пиття, господарсько-побутових цілей і поливу зелених насаджень, йому необхідно обладнати свердловину. Найпростішим вирішенням питання буде залучення спеціалізованої підрядної організації, що має весь необхідний інструмент для буріння свердловин, яка виконає весь комплекс робіт:

• знайде воду;
• пробурить свердловину;
• змонтує обсадних труб;
• встановить і обв'яже насос.

Однак послуги подібних фахівців обійдуться не дешево, так, наприклад, тільки проходка свердловини обійдеться мінімум в 1500 рублів за кожен метр, а якщо врахувати глибину свердловини в 10 - 12 метрів, витрати тільки на буріння складуть - 15000 - 18000 рублів.

Чи не кожен домовласник зможе або захоче віддавати такі гроші за роботу, яку можна виконати самостійно, отримавши неоціненний життєвий досвід і заощадивши суму грошей, достатню для покупки не тільки гарного насоса, але і всієї необхідної обв'язки.

Яким буває бурової інструмент?

Свердловина є отвір в земній корі, для виконання якого потрібен спеціальний буровий інструмент. Літосфера є сукупністю послідовно розташованих шарів грунту, кожен з яких характеризується індивідуальними властивостями:

• щільністю;
• наявністю твердих включень;
• розміром фракцій.

Щоб пройти кожен шар з найменшими затратами праці потрібно обладнання для буріння свердловин, конструкція якого найбільшою мірою враховує властивості породи.

Комплект для обладнання свердловини в будь-якому грунті включає в себе наступне:

а) Ложка бурова - порожнистий товстостінний буровий інструмент у вигляді напівциліндра, згорнутого з сталевого листа, паркан породи всередину якого може здійснюватися, або:

• за рахунок профілю стінок біля основи, увігнутих всередину на різній висоті і мають зазор для утримання фракції певного розміру і щільності всередині. Величина зазору залежить від щільності і розсипчастості обраного грунту.
• за допомогою бурава, що має вигляд змійовика і переміщує грунт всередину інструменту за допомогою його поступального переміщення по гвинтовому профілем.

бурова ложка

б) Спіральний бур для свердловин - має вигляд свердла або являє собою смугу металу різної ширини, навареними по спіралі на центральний стрижень, в якості якого може виступати суцільний або порожнистий товстостінний металевий циліндр. Як спірального бура можуть бути використані шнеки сільськогосподарських машин або іншого походження.

Спіральний бур для свердловин

в) Долото бурове - має різну форму леза і в залежності від неї поділяється на:

• Зубильне (плоске);
• Двотавр або Z-образне;
• крестовое;
• скругляются - з опуклим або увігнутим профілем різця;
• ексцентрикове;
• пірамідальне.

долота бурові

Матеріал таких ударних насадок гартується на висоту до 25 мм, а лезо має кут 30-70 0 або 110-130 0. для м'яких і твердих порід відповідно.

1. Желонка - циліндричний буровий інструмент, до верхньої частини якого закріплена вилка з конічною різьбою для кріплення штанги, а до нижньої - черевик з ріжучої кромкою. Зовнішній діаметр черевика перевищує розмір корпусу на 4 - 6 мм і має пластинчастий або кульовий клапан, відривається під тиском пухкої породи, яка потрапляє всередину замкнутої порожнини і залишається всередині, з огляду на те що клапан закривається, коли штанга піднімається нагору.
2. Бурова коронка - являє собою товстостінний порожній циліндр, діаметр якого відповідає поперечному розміру вироблення, а нижня кромка стінки має зубчастий профіль, що врізається в грунт. В результаті обертання і одночасного заглиблення порода виявляється всередині, витягується при підйомі і вибивається за допомогою удару кувалди.
3. Штанги - передають вращательно-поступальний рух робочої голівці по всій глибині свердловини і виготовляються переважно з газових труб, внутрішній діаметр яких становить 33, 42 і 48 мм, де більше значення вибирається при глибині виробки до 25 метрів. Вибір газових труб обумовлений їх більшою, в порівнянні з водопровідними комунікаціями, товщиною стінки.
4. Обсадні труби - можуть бути сталевими, полімерними або двошаровими і необхідні для того, щоб стінки свердловини при бурінні і операціях спуску / підйому оснащеної штанги, не обсипалися. Монтаж посилення бічних поверхонь проводиться паралельно з бурінням, за рахунок ексцентричної форми бурової головки, в результаті чого діаметр вироблення перевищує її поперечний розмір і не перешкоджає вантажопідйомним робіт.

Який буровий інструмент для чого потрібен?

Ефективне буріння свердловини на воду і мінімальний час виконання робіт, можуть бути досягнуті тільки за умови правильного вибору обладнання в залежності від властивостей шару грунту і етапу буріння. Кожен з елементів обладнання, розглянутих вище має своє переважне застосування, яке полягає в наступному:

1. Розробка піщаного, глинистого або змішаного грунту найкраще виконується за допомогою бурової ложки.
2. Глинистий, суглинний або змішаний шар, що містить незначні включення гальки або дрібного гравію, успішно розробляється спіральним буром або шнеком. При розробці необхідно піднімати конструкцію через кожні 1,5 - 2 обороту, щоб відірвати чергову порцію грунту від масиву, в іншому випадку вага може бути занадто великий, і штанги порвуться.
3. Якщо при бурінні на шляху трапився твердий шар або відкладення у вигляді валунів і гальки, щоб пройти його потрібно використовувати долото. Індивідуальні умови застосування різних модифікацій можна сформулювати в наступному вигляді:

• якщо порода не дуже тверда навішується Зубильне долото;
• коли плоский профіль недостатній для розробки шару, слід застосувати долото з Z-образним або двотаврових ріжучим профілем;
• при зустрічі твердих порід, що мають тріщини слід використовувати крестовое долото, схрещувати форма лез якого не допустить заклинювання інструменту;
• альтернативним варіантом при розробці тріщинуватих твердих порід є скруглівающее долото;
• якщо на шляху трапився великий валун або галка, які необхідно посунути, застосовується ударну дію за допомогою пірамідального долото.

1. Порода, що скупчилася в проходці в результаті ударних впливів, повинна бути видалена спеціальної головкою, так як конструкція долото не дозволяє виконати підйом грунту на поверхню. Таким пристосуванням є желонка, яка крім іншого дозволяє видалити з свердловини пісок, мул, гравій, галечник і породи, що містять в своєму складі воду.
2. Коронка є альтернативою використання бурового інструменту зі спіральною робочою поверхнею і використовується при розробці свердловини на воду в непевних ґрунтах, без істотних кам'янистих включень.

Допоміжне обладнання

Для того, щоб крутний момент був переданий бурильної голівці, елементи штанги повинні бути надійно з'єднані між собою, але при цьому допускати розбирання цільної конструкції на «стовпи» або «свічки», що складаються з двох або трьох батогів. Практика буріння свердловин на воду або для інших цілей, знає кілька спосіб з'єднання труб між собою, а саме:

• на фланцях;
• штифтами за допомогою сполучних втулок;
• за допомогою патрубків з труб меншого діаметра;
• за допомогою зварювання;
• за допомогою спеціальних бочкоподібних різьбових муфт.

Найбільш надійним є останній спосіб, що полягає в поєднанні різьбових кінців газових труб за допомогою муфт, що мають такі конструктивні особливості:

1. Довжина деталі перевищує стандартну і становить від 3-х зовнішніх діаметрів ланки штанги.
2. Товщина стінки муфти більше загальноприйнятою при з'єднанні труб, що транспортують воду або газ, і повинна бути в самому тонкому перетині не менш товщини труби.
3. У внутрішньому перетині виконуються кінцеві циліндричні проточки, довжина яких становить 5 - 6 мм, а діаметр відповідає зовнішньому розміром ланки штанги. Чи не нарізані ділянки батогів входять в проточки і фіксуються там.

Розглянута конструкція муфт дозволяє надійно з'єднувати ланки між собою і компенсувати изгибающие навантаження, які характерні для кінцевих перетинів, витончених при нарізці різьблення.