18Фев

Инструмент для бурения скважин: Что такое Породоразрушающий инструмент для горных работ

Содержание

Что такое Породоразрушающий инструмент для горных работ

Породоразрушающий инструмент для горных работ — комплекс буровых инструментов для бурения взрывных скважин,  а также для ударно-канатного бурения

Породоразрушающий инструмент для горных работ — комплекс буровых инструментов для бурения взрывных скважин, а также для ударно-канатного бурения геологоразведочных, инженерно-геологических и прочих скважин.

Твердосплавные коронки типа «СА», «СМ» предназначены для колонкового вращательно-ударного и вращательного способов проходки скважин в мягких и средней твердости породах I-VIII и частично IX категорий по буримости.

Долота буровые типа «К», «КНШ» используются для разрушения горных пород крепостью f=6-20 по шкале проф. М.М. Протодьяконова при бурении скважин погружными пневмоударниками на открытых и подземных горных работах. 

Шлицевое или байонетное соединение бурового долота с пневмоударником обеспечивают надежное крепление и быструю смену инструмента.

 

Штыревые долота со штырями различной геометрии могут быть оснащены твёрдым сплавом отечественного или импортного производства повышенной стойкости для труднобуримых пород.

Шарошечными долотами осуществляется свыше 90% объема бурения на нефть и газ. 

Они наиболее производительны и при бурении геологоразведочных (сплошным забоем) и взрывных скважин в крепких породах. 

Эффективное бурение скважин обеспечивается своевременной очисткой забоя от выбуренных частиц породы и выносом их к устью скважин, а также охлаждением рабочих поверхностей бурового инструмента продувкой сжатым воздухом — при бурении неглубоких (до 20 м) скважин, и промывкой — при бурении глубоких и сверхглубоких скважин.

Для бурения шпуров перфораторами разного типа по горным породам крепостью до 20 по шкале проф. М.М. Протодьяконова используются коронки типа БКПМ, БКР, КТШ. Коронки, благодаря применению высоколегированной стали мартенситного класса марок 38ХН3МФА и 18Х2Н4МА для корпусов, специальной технологии пайки и термообработки, виброобъёмного упрочнения инструмента, имеют стойкость в 2-3 раза выше, чем однотипные коронки КДП. 

Коронки со штангой соединяются через промежуточную латунную втулку, вставляемую в гнездо посадочного конуса. 

Втулка компенсирует небольшие отклонения в размерах поверхности конуса штанги и корпуса коронки, обеспечивая эластичность соединения и тем самым, увеличивая усталостную прочность инструмента.

Для ударно-канатного бурения твердых и каменистых грунтов используется буровое долото со сменными лезвиями.

Удары бурового долота разрушают и измельчают твердую породу, а образовавшийся шлам извлекается со дна скважины с помощью желонки. 

Если канатно-ударное бурение скважины происходит в несвязных, сыпучих грунтах, и сильно трещиноватых породах или хотя бы с прослойками такого грунта, то всегда сохраняется риск засыпки скважин грунтами. 

Чтобы этого не допустить в скважину с самой верхней её части опускается обсадная труба. 

На первом отрезке обсадной трубы закрепляется конусный расширительный башмак.

По мере увеличения глубины скважины, обсадные трубы под собственным весом или под действием несильных ударов сверху опускаются вниз. 

Диаметр обсадных труб должен быть несколько большим, чем диаметр забивного стакана, чтобы последний мог свободно перемещаться в скважине. 

Таким образом, диаметр скважины оказывается меньше диаметра обсадных труб, и часть грунта со стенок скважины срезается самой обсадной трубой.

Буровой инструмент — его значимость, разнообразие и классификация

 

Буровой инструмент – это инструмент, предназначающийся для бурения скважин.

 

Скважину бурят, разрушая горную породу различными методами. Долото можно вращать, подвергать удару, совмещать и то и другое – комбинировать. Отсюда получили название так называемые вращательный, ударный, ударно-поворотный, вибрационный и другие виды бурения. Также существует несколько необычный способ бурения – задавливанием. Разрушение породы возможно и без механического воздействия, например, под влиянием тепловых, электрических, высокочастотных, электромагнитных и других полей. Вместо долот здесь используются соответствующие буровые наконечники: плазмо — и термобуры, лазеры и другие устройства.

 

По назначению буровой инструмент можно разделить на:

— породоразрушающий;

— технологический;

— вспомогательный;

— аварийный.

 

Инструмент, используемый непосредственно при бурении скважин, носит название технологического инструмента.

 

Инструмент, который используется для обслуживания технологического инструмента, называется вспомогательным буровым инструментом. К этому виду относятся хомуты, ключи, элеваторы, обсадные трубы, а также соединения и прочее.

 

Аварийный буровой инструмент применяется для устранения неполадок и аварий в скважинах. К нему относятся ловильный, режущий, специальный инструмент.

 

Технологический режим бурения выбирается в зависимости от свойств горных пород, также глубины скважины, вида породоразрушающего бурового инструмента, а также от бурового оборудования.

 

Бурильные инструменты имеют свое предназначение в том, что они применяются для бурения различных скважин, в различных горных породах, а также на разные глубины. Экономическая эффективность буровых работ напрямую зависит от качества инструмента, правильности его применения.

 

В действительности, понятие бурильного инструмента имеет очень широкий охват, в нем можно выделить очень много различных наименований: коронки, долота, переводники, ключи, хомуты и т.д. Из этого краткого перечня можно сделать вывод о том, что для каждого вида бурильного инструмента имеется своя функция, т.е. он должен применяться по своему прямому предназначению. В случае поломки или отсутствия какого-либо инструмента, возможна остановка буровых работ, что является очень нежеланным и приводит к увеличению общего времени на бурение.

«ЛУКОЙЛ-Пермь» внедрил новый инструмент для бурения скважин

Поделиться

Твитнуть

На месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» внедрён в промышленную эксплуатацию новый инструмент для бурения нефтяных скважин — долото PDC. Он позволит увеличить скорость бурения и глубину проходки в полтора раза.

Инновационный метод бурения с использованием PDC-долота показал высокую эффективность при опытно-промышленных работах в 2013 году. С 2014 года PDC-долото уже используется при бурении скважин на Уньвинском, Дороховском, Аптугайском, Красноярско-Куединском, Москудьинском и Павловском месторождениях.

PDC-долота изготавливаются из высококачественной стали и армируются алмазными поликристаллическими резцами. Такая конструкция долота в отличие от ранее используемых шарошечных срезает, а не дробит горные породы. Это позволяет увеличить как механические, так и коммерческие скорости бурения скважин.

Владимир Яценко, заместитель генерального директора по бурению ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь»:

— Внедрение инновационных технологий позволило сделать качественный скачок в эксплуатационном и поисково-разведочном бурении. В частности, широкое использование PDC-долот, которые обладают высокой износоустойчивостью, поможет в 2014 году достичь проходки в бурении более 283 тыс. м.

Источник — пресс-служба ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь»

Подпишитесь на наш Telegram-канал и будьте в курсе главных новостей.

Поделиться

Твитнуть


2.4. Оборудование и инструмент для бурения скважин

При бурении вращательным способом, как и сверлении отверстия в любом материале, необходимо, чтобы разрушающему инструменту (долоту, коронке, сверлу и т.п.) передавалось, во-первых, вращательное движение, во-вторых, нагрузка, обеспечивающая достаточный нажим на разрушаемый материал, а также были созданы условия для удаления разрушенных частиц вещества (породы).Исходя из этого применяют оборудование для бурения скважин, состоящее из ротора, вертлюга с буровым шлангом (рис.2.4), буровых насосов и силового привода. В случае если долота приводятся во вращение не с поверхности земли, а непосредственно на забое, кроме перечисленного оборудования используют гидравлические забойные двигатели или электробуры.

Рис. 2.4. Буровой шланг (рукав) [10]

1 – тканевый слой; 2 – резиновый слой; 3 – металлическая оплетка; 4 –штуцер

Роторы применяют для передачи вращения колонне бурильных труб в процессе бурения, поддержания ее на весу при спускоподъемных операциях и вспомогательных работах. Ротор – это редуктор, передающий вращение вертикально подвешенной колонне бурильных труб от горизонтального вала трансмиссии. Станина ротора воспринимает и передает на основание все нагрузки, возникающие в процессе бурения и при спускоподъемных операциях. Внутренняя полость станины представляет собой масляную ванну. На внешнем конце вала ротора, на шпонке, может быть цепное колесо или полумуфта карданного вала. Стол ротора вращается на подшипниках качения. При отвинчивании долота или для предупреждения вращения бурильной колонны от действия реактивного момента ротор застопоривают защелкой или стопорным механизмом.

При передаче вращения ротору от двигателя через лебедку скорость вращения ротора изменяют при помощи передаточных механизмов лебедки или же путем смены цепных колес. Чтобы не связывать работу лебедки с работой ротора, в ряде случаев при роторном бурении применяют индивидуальный, т.е. не связанный с лебедкой, привод к ротору.

Вертлюг применяют для соединения талевой системы с бурильной колонной (рис. 2.5). Он обеспечивает, во-первых, вращение бурильной колонны, подвешенной на крюке, и, во-вторых, подачу через нее промывочной жидкости.

Рис. 2.5. Вертлюг

Все вертлюги имеют принципиально общую конструкцию. Вертлюг состоит из двух узлов – системы вращающихся и невращающихся деталей. Невращающуюся часть вертлюга подвешивают к подъемному крюку, а к вращающейся части вертлюга подвешивают бурильную колонну.

Для соединения с бурильным инструментом на нижний конец ствола вертлюга навинчивается переводник с левой резьбой. Подача промывочной жидкости от неподвижной нагнетательной линии к вертлюгу и далее к вращающимся бурильным трубам осуществляется при помощи гибкого резинового шланга (рукава).

Буровой шланг состоит из внутреннего резинового слоя, нескольких слоев прокладок из прорезиненной ткани с соответственным числом промежуточных слоев резины, металлических плетенок и наружного слоя резины.

В настоящее время применяют буровые шланги, рассчитанные на давление 32, 25, 20, 16 и 10 МПа. Буровые шланги выпускаются длиной от 10 до 18 м с условными внутренними диаметрами 63, 80 и 100 мм. Для очень высоких давлений используют металлические шланги, состоящие из отдельных секций, шарнирно соединенных друг с другом.

В последнее время за рубежом, особенно при бурении на море, используются силовые вертлюги (верхнийвращатель). Верхний вращатель бурильной колонны уже давно используется при бурении мелких скважин малого диаметра с передвижных буровых установок, где он установлен на подвижной траверсе, которая перемещается по вертикали при помощи гидроцилиндров. При бурении скважин на нефть и газ силовой вертлюг выполняет функции крюка, вертлюга, ротора, механических ключей. При его использовании не нужна бурильная ведущая труба и шурф под нее, а также намного облегчается труд помощника бурильщика, поскольку элеватор механически подается в необходимую позицию. Вместо наращиваний одиночками можно наращивать бурильную колонну трехтрубными свечами.

Основной недостаток существующих конструкций силовых вертлюгов – высокая стоимость. Они пока не нашли применения в нашей стране, да и за рубежом они используются не часто, главным образом при бурении скважин с морских оснований и горизонтальных скважин. Вместе с тем нельзя не отметить, что это перспективный механизм, который со временем займет достойное место в буровой технике.

При бурении осуществляется промывка скважины при помощи буровых насосов. Буровые насосы предназначены для подачи под давлением промывочной жидкости в скважину. Для бурения используются только горизонтальные приводные двух- и трехцилиндровые поршневые насосы (рис. 2.6). При вращении вала 7с кривошипом 6 шатун 5, совершая колебательное движение, приводит в движение крейцкопф 4, движущийся возвратно-поступательно в прямолинейном направлении, и связанный с ним при помощи штока 3 поршень 12, который совершает движение внутри цилиндра 2. Всасывающие клапаны 11 соединены при помощи всасывающего трубопровода 8, снабженного фильтром 9, с приемным чаном 10. Нагнетательные клапаны 13 соединены с нагревательным компенсатором 1 и напорной линией 14. При движении поршня вправо в левой части цилиндра создается разряжение, под давлением атмосферы жидкость из приемного чана 10 поднимается по всасывающему трубопроводу 8, открывает левый всасывающий клапан и поступает в цилиндр насоса. В то же время в правой полости цилиндра жидкость нагнетается (вытесняется) в напорную линию через правый нагнетательный клапан 13. Левый нагнетательный клапан 13 и правый всасывающий 11 при этом закрыты. При обратном движении поршня всасывание происходит в правой полости цилиндра, а нагнетание – в левой. Таким образом, при передвижении поршня в какую-либо сторону в одной половине цилиндра происходит всасывание, а в другой – нагнетание жидкости, т.е. наблюдается двойное действие насоса.

Достаточно широко применяются трехцилиндровые (трехпоршневые) буровые насосы одностороннего действия. К основным отличиям и особенностям буровых насосов этого типа относятся: наличие трех цилиндропоршневых пар одностороннего действия; повышенные линейные скорости поршней (число ходов в единицу времени) и связанная с этим необходимость установки во всасывающей трубе подпорного насоса; значительно меньшая степень неравномерности подачи жидкости и улучшенные динамические характеристики работы приводной и гидравлических частей.

Подачей бурового насоса называют количество жидкости, подаваемое насосом в единицу времени.

Эти насосы характеризуются оптимальными параметрами кривошипно-шатунного механизма, надежным исполнением гидравлической и механической частей, оборудованы компенсаторами на входе и выходе, системой смазки трущихся частей, консольно-поворотными кранами для облегчения работ по замене сменных деталей и узлов гидравлической части, а также автоматическими предохранительными клапанами.

От буровых насосов промывочная жидкость по нагнетательной линии (манифольду) подается в буровой шланг и далее в вертлюг. В состав нагнетательной линии входят: компенсаторы, нагнетательный трубопровод, стояк и задвижки.

Рис. 2.6.Схема работы двухцилиндрового бурового насоса [10]

1 – компенсатор; 2 – цилиндр; 3– шток; 4крейцкопф; 5 – шатун; 6 – кривошип; 7 – вал;

8всасывающий трубопровод;9фильтр; 10 приемный чан; 11 – всасывающие клапаны;

12– поршень; 13– нагнетательные клапаны; 14 – напорная линия

Компенсаторы (воздушные колпаки) служат для уменьшения колебаний давления, вызываемых неравномерностью подачи промывочной жидкости буровыми насосами. Компенсатор представляет собой резервуар, в котором газовая подушка является своеобразной пружиной, смягчающей гидравлические толчки при движении неравномерно поступающей жидкости. Компенсаторы устанавливаются непосредственно на насосе.

Нагнетательный трубопровод предназначен для подачи промывочной жидкости от насоса к напорному буровому рукаву. Нагнетательный трубопровод состоит из горизонтального и вертикального участков. На горизонтальном участке трубопровода монтируются патрубки для присоединения к насосам, обвязки противовыбросового оборудования, магистральные и пусковые задвижки и патрубок для манометра. Горизонтальный участок трубопровода выполняется с уклоном в сторону насосов для обеспечения стекания промывочной жидкости через пусковую задвижку, которая устанавливается в самой низкой точке трубопровода.

Стояк – вертикальный участок трубопровода – в верхней части имеет горловину с фланцем для присоединения бурового шланга, а в нижней части – патрубок с задвижкой для присоединения промывочных агрегатов и патрубок для манометра.

На нагнетательном трубопроводе монтируют датчики давления и расхода бурового раствора.

Нагнетательный трубопровод изготавливается из толстостенных стальных труб диаметром 114-146 мм, которые свариваются между собой в секции. Секции соединяются между собой при помощи фланцев или монтажных компенсаторов, а также резиновых высоконапорных шлангов. После сборки нагнетательные трубопроводы опрессовываются на полуторократное рабочее давление.

Пусковые задвижки предназначены для перевода бурового насоса с холостого хода нарабочий, а также для опоражнивания нагнетательного трубопровода во время остановки насоса.

В процессе эксплуатации буровых насосов в нагнетательном трубопроводе может создаться давление, превышающее допустимое. Это может привести к разрыву напорной линии и самого насоса, к травмированию обслуживающего персонала. Для предупреждения аварий такого рода на каждом буровом насосе монтируется специальное устройство, в которое вставляется предохранитель – тарированная на определенное давление пластина. Это устройство соединяется со сливной трубой, через которую при разрыве предохранительной пластины промывочная жидкость отводится в приемную емкость.

Буровые установки приводятся в действие силовыми приводами. Под силовым приводом понимается совокупность двигателей и регулирующих их работу устройств, преобразующих тепловую или электрическую энергию в механическую, управляющих преобразованной механической энергией и передающих ее к исполнительным механизмам буровой установки (насосу, ротору, лебедке и др.).

Привод основных исполнительных механизмов буровой установки (лебедки, буровых насосов, ротора) называется главным приводом. В зависимости от вида двигателя и типа передачи он может быть электрическим, дизельным, дизель-гидравлическим, дизель-электрическим и газотурбинным. Наиболее широко применяются в современных буровых установках электрический, дизельный, дизель-гидравлический и дизель-электрический приводы.

Основным преимуществом электрического привода переменного тока являются его относительная простота в монтаже и эксплуатации, высокая надежность, экономичность. В то же время буровые установки с этим типом привода можно применять лишь в электрифицированных районах.

Дизельный привод применяют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. Преимуществами двигателей внутреннего сгорания при использовании в качестве привода являются высокий КПД, небольшие расход топлива, воды и масла на 1 кВт мощности. Основной недостаток ДВС – отсутствие реверса, поэтому необходимо специальное устройство для получения обратного хода. ДВС типа дизель допускают перегрузку не выше 20 %. Для их обслуживания требуется квалифицированный персонал.

Дизель-гидравлический привод состоит из ДВС и турбопередачи. Турбопередача – это промежуточный механизм, встроенный обычно между дизелем и трансмиссией. Применение турбопередачи обеспечивает: плавный подъем груза на крюке; работу двигателя, если нагрузка на крюке больше той, которую сможет преодолеть ДВС, в этом случае двигатель будет работать при пониженных, но вполне устойчивых оборотах; большую долговечность передачи.

Наибольшим преимуществом обладает привод от электродвигателей постоянного тока, в конструкции которого отсутствуют громоздкие коробки перемены передачи, сложные соединительные части и т.п. Электрический привод постоянного тока имеет удобное управление, может плавно изменять режим работы лебедки или ротора в широком диапазоне.

Прогресс в области создания тиристорных преобразователей переменного тока в постоянный открыл широкие возможности использования в качестве привода электродвигателей постоянного тока, питаемых через тиристорные выпрямители от сетей переменного тока.

Дизель-электрический привод состоит из приводного электродвигателя, связанного с исполнительным механизмом, генератора, питающего этот электродвигатель, и дизеля, приводящего во вращение генератор.

Силовые приводы подразделяются на индивидуальные и групповые. Индивидуальный привод приводит в действие один исполнительный механизм или отдельные его части, групповой – два и более исполнительных механизма.

Технология бурения нефтяных и газовых скважин имеет свои особенности и предъявляет определенные требования к силовому приводу. В процессе бурения основная часть мощности потребляется буровыми насосами и ротором, а в процессе спускоподъемных операций – лебедкой и компрессором. Работа насосов в процессе бурения характеризуется постоянством нагрузки на силовой привод. Во время СПО привод имеет резко переменную нагрузку – от нулевой (холостого хода двигателей) до максимальной. При подъеме инструмента из скважины необходимо обеспечить в начале подъема каждой свечи плавное включение лебедки и постепенное увеличение скорости подъема, так как резкое включение и мгновенное увеличение скорости могут привести к разрыву талевого каната или поломке оборудования. При ликвидации аварий в скважине привод часто работает с резкопеременными нагрузками, превышающими расчетные.

К силовому приводу буровых установок предъявляются следующие основные требования: соответствие мощности условиям работы исполнительных механизмов, гибкость характеристики, достаточная надежность и экономичность.

Гибкость характеристики определяется способностью привода автоматически или при участии оператора быстро приспосабливаться в процессе работы к изменениям нагрузок и скоростей работы исполнительных механизмов при условии рационального использования мощности.

Нагрузка и скорости буровой лебедки и ротора в процессе работы могут изменяться в больших пределах (от 1:4 до 1:10). Двигатели не обладают такой гибкой характеристикой, поэтому в приводах современных буровых установок применяются устройства искусственной приспосабливаемости, т.е. между двигателем и исполнительным механизмом устанавливаются промежуточные передачи. Для этого применяют три типа передач: механические (зубчатые или цепные многоступенчатые коробки передач), гидравлические (турботрансформаторы) и электрические (электромашинные передачи постоянного тока).

В качестве передаточных устройств от двигателя к исполнительному механизму применяются клиноременные, цепные и карданные передачи, а для блокировки нескольких двигателей – клиноременные и цепные передачи.

Инструмент для бурения скважин — Автомобильный портал AutoMotoGid

Устройство водозабора – одна из первых задач, которую решают владельцы загородных участков. Освоение надела и комфортное проживание на нем невозможно, если не иметь качественную воду в достаточном количестве. Наиболее достоверные результаты о наличии живительной влаги и условиях ее размещения может обеспечить только разведочное бурении скважины малого диаметра своими руками. Кроме того, такое мероприятие дает ценную информацию о составе грунтов над водоносным пластом, а, следовательно, какое использовать оборудование для бурения и подобрать буровой инструмент.

Бурильное оборудование для скважины, выполняемой с целью разведки, может применяться самое простое, начиная от садового шнекового бура, и выполняется, как правило, своими руками.

Рис.1. Конструкция ручного шнекового бура

Такой инструмент вполне может быть изготовлен своими руками.

Более продвинутым инструментом является бур с приводом, который также относится к ручным инструментам.

Однако, следует заметить, что применение такого способа применяется, обычно, при разведке на грунтовую воду, залегающую на глубине до 7 – 10 метров. Дальнейшее продвижение скважины с их применением затруднительно.

Для более глубоких скважин на воду успешно применяется малогабаритное буровое оборудование с возможностью использовать различный буровой инструмент в широкой гамме.

МГБУ просты в эксплуатации, что позволяет использовать их для производства работ своими руками. Большинство установок оснащается вертлюгами, что позволяет использовать такое буровое оборудование для выполнения работ с прямой промывкой. Такая технология дает возможность выполнять шурфы глубиной до 70 метров.

Рис.3. Мини – бурилка для скважин на воду, возможна промывка

Такие установки оснащаются бурильными трубами с различными видами соединений между собой, в комплект входит и буровой инструмент.

По результатам исследования грунтов выбирается один из способов исполнения скважины.

Ударно – канатный способ

Самый простой метод проходки скважин, дающий наилучшие результаты по качеству вскрытия пластов, но, в то же время, самый трудоемкий. Оборудование для бурения по такой технологии наиболее простое, состоит обычно, из треноги с блоком.

Рис.4. Установка для бурения ударно – канатным способом

Буровой инструмент представляет собой трубу с желонкой (клапан для удержания разрыхленного грунта внутри трубы). За канат труба приподнимается на высоту приблизительно в полтора метра и резко отпускается. При падении она и разрыхляет грунт. После нескольких таких циклов трубу нужно поднять для выемки грунта.

Рис.5. Инструмент для ударно – канатного бурения, в середине долото для разрушения каменных глыб

Таким способом проходят шурфы глубиной до 70 метров в различных грунтах. По мере углубления скважины процесс становится все менее производительным.

Способ идеально подходит для исполнения своими руками, поскольку вышку и буровой инструмент легко изготовить самостоятельно.

Колонковый способ проходки

Сущность его состоит в том, что разрыхление породы происходит не по полному диаметру скважины, а только по ее краям. Середина остается цельной и через буровую колонну извлекается на поверхность.

Рис.6. Пример конструкции колонкового бура

Буровой инструмент нагружается значительно меньше, что позволяет увеличить скорость проходки и уменьшить нагрузки на механизм буровой установки. При бурении скважин на воду шурф в некоторых случаях дополнительно проходят шнеком. При бурении таким способом возможна проходка шурфа глубиной до 70 метров за один рабочий день.

Способ, по сложности оборудования, нельзя рекомендовать для исполнения своими руками при бурении скважин на воду.

При проходке скважин на воду колонковые установки применяются в мобильном исполнении на шасси различных транспортных средств, что обеспечивает их мобильность. Возможно использование установок такого типа для выполнения шурфов своими руками, при этом технику можно взять в аренду на несколько дней.

Роторное бурение

Название методу дали от способа приведение во вращения буровой колонны в при помощи ротора. Такой способ исключает создание усилий на буровой инструмент в осевом направлении. Подача производится только под собственным весом буровой колонны. В начале процесса, когда вес еще невелик, а также на тяжелых грунтах, для увеличения подачи используются УБТ – утяжеленные бурильные трубы.

Рис.8. Мини — установка для роторной проходки скважин

Особенностью процесса является высокая скорость проходки с усиленными нагрузками на породоразрушающий инструмент. При этом он нагревается и быстро выходит из строя. Чтобы избежать этого явления в шурф подается вода, как для охлаждения инструмента, так и для размягчения грунта. Для хранения запаса жидкости непосредственно у места производства работ необходимо отрыть две емкости в грунте: основную, являющуюся также шламосборником, и питающую, куда отстоянная в основной емкости вода поступает самотеком. Поступающая по внутреннему каналу буровой колонна, выполнив свое назначение, выносится наверх вместе с продуктами бурения.

Инструмент применяется самый разнообразный

При прохождении промежуточных водоносов производится обсадка стенок скважины до упора в нижний изолирующий слой, после чего бурение производится инструментом меньшего диаметра. Таким образом, скважина принимает вид телескопического устройства. Щелевой зазор между стенками обсадной колонны и шурфа заливается бетоном.

Производительность процесса роторного бурения высокая, что позволяет быстро произвести проходку и запустить процесс промывки скважины. Он может занять довольно продолжительное время, что вызвано необходимостью удалить из водоноса продукты промывки.

Несмотря на кажущуюся сложность процесса, такой способ довольно широко используется для выполнения скважин на воду своими руками.

Турбинное бурение

Это разновидность вращательного процесса проходки шурфов, при котором как породоразрушающий инструмент применяются турбобуры.

Такой способ проходки шурфов применяется для глубокого и сверхглубокого бурения. Применяются бурильные головки, изготовленные из сверхтвердых и композитных материалов, режущие части выполняются из твердых сплавов или с алмазными напайками. При использовании в качестве промывочной жидкости чистой воды, ее подают в скважину под увеличенным давлением по сравнению с вариантом использования глинистого раствора. В процессе проходки мягких грунтов скорость вращения снижается, что увеличивает стойкость инструмента и величину проходки за один рейс.

Целенаправленно такой метод проходки шурфов для добычи воды применяется только при бурении артезианских скважин промышленного назначения на большую глубину. Для бурения на песок он нерентабелен.

Заключение

Выбор способа бурения скважины зависит от гидрогеологической обстановки на месте выполнения работ. Поэтому ее изучение, как и бурение разведочных скважин, является обязательным элементом процесса строительства собственного водозабора. Успехов вам!

Создать комфортные условия для проживания в доме или коттедже без чистой питьевой воды невозможно. Учитывая тот факт, что на каждом участке есть подземные водоносные горизонты, которые несут эту воду задачей домовладельца остается лишь обеспечить к ней доступ.

Бурение скважин на воду – один из наиболее эффективных вариантов получения собственного источника водоснабжения. По сравнению с колодцем вода из этого источника поступает более чистой. Объясняется это изоляцией водоносного пласта от грунтовых вод. В зимнее время вода не замерзает, а дебита источника хватит не только на обеспечение нужд жильцов дома, но на полив приусадебного участка, наполнение бассейна и пр.

Возможно вам будет интересно

Инструменты и оборудование, используемые для бурения скважин

Для устройства скважин используют специальный инструмент, который можно приобрести в строительных магазинах либо сделать самому. Разрушение породы и извлечение ее на поверхность производится с помощью следующего оборудования:

  • буровая ложка. Используется для бурения скважин на мягких устойчивых грунтах (глинистых, влажных песках, суглинках, песках с содержанием гравия или гальки). Во время работы с этим инструментом, ему передается вращательное и поступательное движение одновременно. Буровая ложка представляет собой стальной цилиндр, вверху которого располагается головка с резьбой, необходимая для соединения со штангами, внизу – режущая кромка. В корпусе имеется продольный прорез, один край которого вогнут вовнутрь, а второй заточен и при вращении выполняет роль лезвия. Размер прореза может быть разным и должен выбираться в соответствии с типом проходимых пород: для плотных грунтов он должен быть широким, для сыпучих – уже. Порода попадает вовнутрь и остается там до извлечения на поверхность. Нижняя часть цилиндра может иметь наконечник, который внешне напоминает бурав по дереву. Таким инструментом удобно работать. Диаметр ложки может равняться 70, 140, 198 мм. При этом следует помнить, что размер должен быть меньше диаметра обсадных труб на 10 мм;
  • спиральный бур или змеевик для скважины. Используется для создания скважин на суглинках и глинистых грунтах, в том числе песках, содержащих небольшое количество мелкого гравия или гальки. Змеевик включает головку, предназначенную для соединения со штангой, спиральный виток, в нижней части которого расположено лезвие. При медленном вращении змеевик углубляется в породу, при этом лезвие срезает грунт, который постепенно поднимается вверх по виткам. Порода заполняет полости и извлекается на поверхность;
  • зубильное долото. Применяется на сухих плотных глинах, известняках, рыхлых песчаниках. Долото изготавливается из стали и имеет угол заострения 90°. Под его действием происходит закругление ствола скважины на угол 15-20°;
  • пирамидальное долото применяют в бурении для сдвигания валунов, гальки из забоя скважины и их дробления. Оно представляет собой круглую болванку, внизу которой расположено пирамидальное острие, а вверху – резьба;
  • желонка. Необходима для поднятия из забоя на поверхность породы, а также для бурения на сыпучих и рыхлых грунтах. Изготавливают ее из куска стальной трубы, снизу имеется режущий башмак с клапаном. Под башмаком желонки понимают стальное кольцо, внизу которого находится лезвие для разрушения породы. Клапан устройства необходим для фиксирования породы внутри желонки при поднятии инструмента на поверхность. Если работы ведутся на плывунах, рекомендуется использовать тарельчатый плоский или шатровый клапан;

Желонка своими руками.

Желонку, долото, бур для скважины можно изготовить любого диаметра своими руками, приобрести в специализированно магазине либо заказать в мастерской.

  • шнеки. Являются разновидностью змеевика и используются для бурения связанных пород (суглинков, супесей, глинистых грунтов). Шнек не только обеспечивает разрушение породы, но и с помощью специальных плоских спиралей выносит ее на поверхность;
  • скатаны – обычные трубы, имеющие застроенные нижние торцы. Используются для работы на связанных глинистых грунтах. Стакан сбрасывают в забой с расстояния 2-3 м, при этом острые концы инструмента отрывают породу, обеспечивая ровный диаметр водозабора. После вытягивания стакана наверх, из него извлекается порода;
  • штанги для вращательного и ударного бурения. Штанги производятся из особых штанговых труб, которые способны выдерживать значительные нагрузки, в том числе на изгиб, скручивание, растяжение и сжатие. В роли штанг могут выступать стальные прутья круглого или квадратного профиля либо водопроводные трубы, имеющие усиленную стенку.

Также в перечень инструментов и оборудования, необходимых для бурения скважины входят ключи, хомуты, «ловушки» для подъема из забоя оборвавшихся элементов снаряда и пр.

Если выбран вращательный способ создания водозабора, необходимо обеспечить породоразрушающим инструментам (долоту, буру и пр.) вращательное движение, достаточный нажим на породу и условия для удаления породы.

Для этих целей используют оборудование, которое включает вертлюг со специальным шлангом, ротор, буровой насос. Если вращение долота следует обеспечить непосредственно в забое, дополнительно потребуются электробуры или забойные гидравлические двигатели.

Роторы отвечают за передачу вращения колоне в процессе работы. Для передачи вращательного движения ротору от двигателя используют лебедку, при этом скорость работы изменяется через ее передаточные механизмы. Также можно использовать индивидуальный, не связанный с лебедкой, ротор.

Вертлюг используется для соединения буровой колоны с талевой системой. Его задача – обеспечить вращение колоны и передать промывочный раствор. Состоит данное устройство из 2-ух вращающихся узлов системы и невращающихся элементов. Вращающая часть подвешивается в колоне, невращающаяся – к подъемному крюку.

В нижней части вертлюга устанавливают переходник, который и будет соединять конструкцию с бурильным инструментом. Промывочный раствор подается к трубам по гибкому резиновому шлангу. Шланг может быть выполнен из металла и иметь соединяющиеся между собой секции.

Промывка производится с помощью бурового насоса. Он подает жидкость в забой под давлением.

Для снижения колебания давления, возникающего при подаче жидкости, используются компенсаторы. Это воздушные колпаки (резервуары) в которых происходит смягчение гидравлических толчков. Компенсаторы ставятся на насос.

Буровые установки приводятся в рабочее состояние силовыми приводами. Они могут быть дизельными, электрическими, газотурбинными и пр.

При строительстве частного жилого дома или благоустроенной комфортной дачи необходимо продумать систему водоснабжения и водоотведения. Главная составляющая часть системы – источник чистой воды. Если водоснабжение не подведено к зданию, на территории владения придется бурить скважину. Эту процедуру можно выполнить самостоятельно при наличии бура.

Инструмент просверлит в почве аккуратные, ровные отверстия необходимого размера. Выполнить такую работу обычной лопатой невозможно. К выбору инструмента нужно отнестись очень серьезно. Здесь стоит учитывать характеристики почвы, предположительную глубину залегания водоносного слоя и другие моменты.

Особенности

Бур предназначен для рытья вертикальных отверстий большой глубины небольшого диаметра. При этом усилия человека сводятся к минимуму. Начало скважины на поверхностном слое почвы называется устьем, стенки скважины по всей длине образуют ствол, окончание скважины именуется забоем.

Главными составляющими частями любого бура являются:

  • нижняя несущая труба;
  • наконечник;
  • резец или резцовая часть;
  • рукоять;
  • буровые насадки;
  • шнек (шнековая часть бура).

Винтовая часть бура разрушает слой почвы, в которой происходит бурение, и выводит грунт вверх. Форма наконечника является острой, но слегка закругленной для быстрого проникновения вглубь и усиления устойчивого положения инструмента. При необходимости рукоятка легко снимается, а на бур прикрепляется удлиняющая труба, которая позволяет вырыть скважину на большую глубину. Применение буров обширно: от изготовления колодцев и укрепления столбов для изгородей до посадки кустарников и деревьев.

Самыми часто применяемыми считаются ручные скважинные буры. Можно выделить несколько их видов.

Шнековый

Он выполняет бурение способом разрезания почвенного слоя специализированными пластинами, которые находятся в основе конструкции. Пластины приварены под углом 90 градусов. Так почва частично извлекается из ствола скважины, поэтому вычищение ее проводят лопатой вручную. У буров с ножами-пластинами, приваренными под углом от 30 до 70 градусов, вся почва с легкостью выходит наружу. Такие инструменты подходят для дренажной системы.

Коронковый

Конструкция такого изделия включает в себя трубу и коронку, которая находится в нижней части. Коронку выполняют из особо прочного материала в виде заостренных резцов. Это дает возможность для маневрирования.

Бурение коронковым буром возможно только при наличии других дополнительных инструментов: долота, штанги, крепежных частей. При бурении в этом случае сначала применяют долото, а уже потом бур.

Чтобы стенки скважины не разрушались, используют воду. Если длины бура недостаточно, его наставляют при помощи добавления штанг. Качественный уход только улучшает технические характеристики инструмента.

Ударно-канатный

Это необычный инструмент большого размера, состоящий из трубы с желонкой. Для применения такого вида бура нужна тренога. Она устанавливается на высоте около 2 метров.

При таком виде бурения стоит задача изготовить скважину. С высоты в нее скидывается труба большого веса с острым концом, привязанная толстой веревкой или канатом к треноге. Почвенный слой взрыхляется и попадает в трубу. Затем ее извлекают на поверхность при помощи лебедки и вычищают от земли. В такой работе может быть занят только один человек.

Ложковый

Он включает в себя длинный стержень из металла с цилиндром на конце. В цилиндре имеются 2 составные части, которые расположены вдоль или в виде спирали. По нижней части цилиндра расположена острая обрезающая кромка. Во время бурения скважины цилиндр заполняется почвой, затем его вынимают, чтобы очистить. Такой вид бура приспособлен для территорий с плотным влажным грунтом, не склонным к осыпанию. Данный инструмент часто применяют для изготовления скважин под воду.

Бур спирального вида или змеевик

Он используется для бурения на плотных глинистых и суглинистых почвах, в которых содержится галька или мелкий гравий. Составляющие элементы такого бура: головка с нарезкой, спиральные витки с лезвиями и стержень. Работают таким буром медленно, спокойно проворачивая его вглубь. Грунт прилипает на витках, при полном их заполнении бур достают и прочищают.

Зубильное долото

Этот вариант отлично подходит для сухих глинистых или рыхлых песчаных и супесчаных почв. Для его создания используется кусок стали. Бурение проводят методом удара с последующим поворотом инструмента на 15-20 градусов. Также долота используют для дробления мелкого камня.

Штанговый

Вращательное или ударное бурение можно выполнить и штанговым буром. Для его изготовления требуются трубы длиной от 1 до 3 метров.

Алмазный

В особо прочных основаниях (бетон, камень) бурение проводят при помощи алмазных буров. Они бывают двух видов: электрические и гидравлические. Электрическим инструментом выполняется бурение небольших по размеру скважин. Они требуют наличия электрического тока. Определенные образцы электрических алмазных буров работают на бензиновом или дизельном топливе. Применение гидравлических требует использования специального насоса для проделывания больших отверстий.

В описании технических возможностей каждого вида буров можно найти следующие данные: максимальную глубину бурения, диаметр скважины, вес инструмента. Легкость выполняемых буром работ напрямую зависит от его массы. Чем он больше и тяжелее, тем труднее с ним работать.

Как сделать бур своими руками

Любой умелец может самостоятельно сконструировать уникальную машину для бурения из имеющихся у него материалов и подручных средств. Однако для сборки нужны хотя бы основные умения обработки металлов и навыки слесарных работ.

Изготовление простейшего бура под воду

Самый простой в изготовлении бур, не имеющий шнековой спирали, выполняется из ручки и полотна для бурения. Роль ручки может играть труба из металла диаметром не более 3 см. Если металлической трубы нет, ее может заменить деревянный элемент. Для полотна бура необходима полоса стали.

На рабочую часть полосы прикрепляется петля-наконечник. На другой стороне формируется прорезь для ручки. При бурении наконечник-петля забивается небольшим количеством почвы, которую вытаскивают на поверхность. Затем действия повторяются. Для получения скважины нужной глубины несколько полос стыкуют и вращают конструкцию.

Есть и другой вариант изготовления. Возьмите полосу стали длиной примерно полтора метра, шириной от 5 до 10 см, толщиной около 1 см. Сделайте отступ от края полосы 8 см, прорежьте щель 150х2 мм. Другой конец полосы согните в круг для вставки рычага-ручки.

Рабочий край металла нужно разогнуть от щели в разные стороны, образовав овал. Ленту около наконечника нужно обрезать, чтобы получилось острие. Его нужно заточить и отогнуть в противоположном направлении. Далее в кольцо следует вставить ручку рычага. Она даст аппарату возможность совершать вращательные движения.

Изготовление шнекового бура

Для изготовления аппарата такого вида потребуется труба с толстыми стенками, стальной диск диаметром будущей скважины и толщиной не менее 6 мм. Если нет стального диска, его можно заменить диском от циркулярной пилы того же размера.

К трубе приваривают острый стальной наконечник, при его отсутствии просто затачивают край трубы до получения остроты. Затем диск режут на половины. Края этих половин подтачивают до получения зубцов.

Обе части диска приваривают к трубе, отступив от заостренного края трубы с разных сторон на 13 см под углом 65 градусов. Угол между получившимися винтовыми частями должен быть равен 40 градусам.

Если при сборке конструкции бура были допущены ошибки и выставлен очень большой угол между лопастями, то земля с бура будет осыпаться вниз, а для ее извлечения потребуются дополнительные усилия. В верхней части трубы организуют крепление муфты для наращивания длины штанги (при необходимости).

Винтовой аппарат более сложен в изготовлении. Здесь потребуются стальные полосы, которые прикрепляются к трубе витками.

Сборка ложкового бура

Если планируется бурение скважины на подвижных грунтах с мягкой почвой, лучше всего использовать самодельный ложковый бур. В таком случае разрыхление почвенного слоя будет проводиться донной и боковой поверхностями конструкции.

Прежде всего, необходимо подготовить чертежи и все необходимое. Для изготовления бура такого вида нужны: толстостенная труба со стенками более 5 мм, сварочный аппарат, слесарные инструменты.

По продольной стороне трубы пропиливают широкий разрез. Ширина этого разреза напрямую зависит от вида грунта. Чем меньше рыхлость почв, тем срез должен быть шире, и наоборот. Трубу выравнивают и расширяют, придавая ей форму ложки. Работа ведется при помощи молота и лома. Кромки обтачивают, внизу конструкции прикрепляется сверло. В верхней части трубы устанавливается штанга со сдвигом на 1 см к оси трубы.

Изготовление ударно-канатного бура

При ударном способе бурения скважины применяются два инструмента: острая труба и желонка. Для желонки нужен прочный сплав, устойчивый к повреждениям и деформации. Лучше всего подойдут сталь и чугун. Такие буры пригодны для разработки водоносных жил глубиной до 10 метров.

Для конструирования потребуется труба длиной около 85 см и диаметром 6 см, шар из стали диаметром 4 см, шайба, металлическая решетка из прутьев. Шайбу плотно фиксируют на конце трубы. Размер седла должен соответствовать диаметру шара. Сверху трубы приваривается решетка. Она препятствует выпадению шара. Здесь же прикрепляется дуга из металла для установки желонки на трос или прочный шнур. Чтобы конструкция была более прочной и эффективной, на нижнюю часть желонки можно присоединить зубья для разрыхления грунта.

Советы и рекомендации

Простое и удобное приспособление в виде бура облегчит ваши работы на даче.

Опытные мастера советуют выбирать необходимый инструмент спокойно, не торопясь, чтобы не ошибиться в покупке.

  • При выборе змеевика стоит обращать внимание на спираль покупаемого изделия. Чем круче она загнута, тем больше будет скорость бурения.
  • Если требуется пробурить небольшие отверстия-щели, выберите конструкцию с пологой спиралью. Такие изделия меньше подвержены износу.
  • Изделие с «самозатачиванием» спасет вас от частого затачивания ножей, т. к. они будут заостряться при трении о слои почвы.
  • Металл, из которого выполнен аппарат, должен быть настолько толстым, чтобы выдерживать определенную нагрузку и не ржаветь.
  • Известная марка свидетельствует не только о больших затратах на приобретение инструмента, но и о его высоком качестве. Со временем траты окупаются.

Если выбор остановлен на буре с мотором, сопоставьте стоимость топлива и обслуживания конструкции.

Также стоит учесть рекомендации по использованию инструмента.

  • Скорость выполнения бурения должна соответствовать скоростному режиму бура. Превышение может привести к быстрому износу деталей и приведению инструмента в нерабочее состояние.
  • До начала бурения проверьте работу аппарата на холостом ходу, убедитесь, что все части работают исправно.

О том, как выбрать бур для скважин, смотрите в следующем видео.

Выкопайте собственный колодец

Бурение колодца вручную — это большой труд, но его можно выполнить с помощью подходящего оборудования. Независимо от того, хотите ли вы пробурить неглубокую или глубокую скважину, этот навык идеально подходит для тех, кто ищет уверенности в себе.

Скважины обычно бурятся на частных землях, где нет городской или сельской воды. Для предоставления этой услуги можно нанять лицензированного специалиста, но вы можете рассчитывать на то, что потратите несколько тысяч долларов. Если вы хотите сэкономить деньги, вы можете сделать это самостоятельно, но прежде чем начать, вам необходимо изучить местные правила.

В каждом штате или округе будет свой собственный список требований и правил. Их можно найти в Интернете или в здании окружного суда. Спрашивая об этих правилах, обязательно объясните, что вы будете бурить скважину самостоятельно и на своей земле.

Как только вы получите зеленый свет для движения вперед, пришло время узнать больше о вашей земле. Обратитесь в окружное управление сельского хозяйства, чтобы узнать, какой у вас тип почвы. Это может быть песок, глина, камень или их комбинация.

В местном суде также могут быть журналы бурения скважин от профессиональных бурильщиков. К ним относятся такие вещи, как время, когда они впервые попали в воду, с каким типом почвы они столкнулись и насколько глубоко они пробурили скважину. Это может быть полезной информацией, но помните, что все свойства разные. Самым первым шагом может быть определение глубины сверления.

Где сверлить

В большинстве североамериканских поместий вода обычно присутствует везде, где бы вы ни копали, хотя в некоторых местах эта глубина будет больше, чем в других.

При выборе места для колодца следует учитывать следующее: удобство, источник питания и местоположение. Очень важно, чтобы колодец находился выше любой септической системы или стока коровника.

Последнее, что нужно сделать перед бурением, это связаться с коммунальными службами, чтобы убедиться, что вы не задели подземные трубы или линии. Иногда эту информацию можно найти на исходном земельном участке, но всегда полезно перепроверить.

Неглубокое бурение

Бурение неглубокой скважины — довольно простая задача, опускаясь примерно на 25 футов или около того, когда вы попадаете в первую воду (по крайней мере, в моем местоположении).Скважину такого типа можно пробурить за выходные вручную с помощью выдвижного шнека общего назначения.

Этот тип колодца можно обсадить ручным насосом и использовать для орошения. Это будет скорее аварийная установка, которая также может обеспечить потребности в воде в домике выходного дня в сельской местности.

Неглубокие колодцы с трудом справляются со средним расходом воды. Подсчитано, что каждый человек использует от 80 до 100 галлонов воды в день. Представьте себе хранение 20 5-галлонных кувшинов в день на человека.

Большая часть используемой нами воды приходится на смыв туалетов и купание. Если умножить это на семью из четырех человек, легко понять, что вам понадобится более глубокий колодец, чтобы не отставать от спроса.

Профессиональные копатели колодцев часто рекомендуют глубину 200 футов и более, но помните, что на протяжении сотен лет каждый колодец в этой стране копался вручную, и именно так люди выживали.

Также помните, что лицензированным бурильщикам платят по футам, поэтому иногда они бурят дальше, чем нужно.Итак, если вы решите сдать его в аренду, проведите исследование и обязательно запишите, где в вашем районе обычно попадает первая вода. И имейте в виду, что первая вода может быть не самой лучшей, может высохнуть через несколько лет или не справиться со спросом; все эти вещи нужно учитывать.

Глубокое сверление пневматической дрелью

Пневматическая дрель похожа на гигантскую взбивалку, приводимую в движение сжатым воздухом. Этот инструмент может пробурить 200-футовую скважину за несколько дней или недель, в зависимости от типа почвы, и его можно приобрести в Интернете.

Помимо дрели, вам также понадобится очень мощный воздушный компрессор для работы оборудования. Они могут стоить в два-три раза больше, чем дрель. Несколько способов снизить затраты включают покупку подержанного компрессора или покупку нового, а затем, после завершения проекта, продажу почти нового оборудования на несколько сотен долларов меньше, чем вы заплатили.

Вы можете выбирать между газовыми, дизельными или электрическими компрессорами. Электрический компрессор обойдется вам дешевле и будет более надежным.Мы выбрали компрессор, работающий на газе, потому что наш проект скважины находился в нескольких милях от дома.

Подождите, чтобы запланировать перерыв в работе для бурения, пока все оборудование не будет доставлено и все не будет настроено и работает правильно.

Установка для сверления

Перечень материалов для 100-футовой скважины

• Набор пневматических сверл
• Воздушный компрессор
• От 150 до 200 футов 3/8-дюймового воздушного шланга и соединителей (подключаются вместе с резьбовыми соединителями, а не быстроразъемными соединениями)
• Автоматическая встроенная масленка или лубрикатор
• 1 литр масла для пневматического инструмента
• 160 футов 1-дюймовой трубы из ПВХ, сортамент 40
• 300 футов веревки
• 55-галлонная бочка с открытым концом
• 2 рулона высококачественной клейкой ленты
• 700 фунтов мелкого гравия
• Волшебный маркер
• Рулетка
• 100 футов трубы SDR 35, сортамент 20, диаметр 4 дюйма
• 5 футов 8-дюймовой трубы из ПВХ
• 10 футов 2-дюймовой трубы из ПВХ
• 80 фунтов бетонной смеси

Это подводит нас к установке дрели.Это потребует дня планирования до начала бурения. В большинстве магазинов товаров для дома есть почти все, что вам нужно.

Шаг 1: После покупки необходимых расходных материалов и выбора места бурения начните копать основную скважину шнеком или копателем для столбов. Выкопайте около 4 или 5 футов. Затем, если необходимо, обрежьте 8-дюймовый ПВХ, чтобы он соответствовал отверстию, позволяя 4 дюймам торчать над землей. На стороне трубы из ПВХ, выровненной с отстойником (см. Шаг 2), просверлите достаточно большое отверстие, чтобы вставить 2-дюймовую соединительную трубу из ПВХ.

Шаг 2: Выкопайте неглубокий пруд-отстойник в 10 футах за колодцем, не менее 4 футов в поперечнике. Затем выкопайте неглубокую 8-дюймовую канаву, соединяющую пруд с колодцем. Соедините эти пространства 2-дюймовой трубой из ПВХ и крышкой. Эта труба будет перекачивать чистую воду из пруда в скважину. Отверстие трубы в пруду необходимо закрыть сеткой, чтобы мусор не попадал обратно в колодец.

Шаг 3: Вставьте 55-галлонную бочку на краю пруда, закрепите кольями и поверните отверстие к колодцу.Барабан набирает воду из колодца и сливается в пруд, где чистая вода будет течь из трубы обратно в колодец.

Шаг 4: Прикрепите 1-дюймовую трубу из ПВХ к пневматической дрели с помощью клея для ПВХ и закрепите клейкой лентой для предотвращения утечек. Используйте маркер через каждые 5-10 футов, чтобы отслеживать, насколько глубоко вы пробурили скважину. Опустите другой конец прикрепленной трубы из ПВХ в бочку на 55 галлонов. Во время работы бура буровой раствор и вода попадают в трубу через небольшие отверстия над буром и выталкиваются сжатым воздухом, проходя через трубу в барабан и отстойник, чтобы вернуться обратно в скважину.

Шаг 5: Воздушный компрессор необходимо настроить и подключить к дрели. Используйте клейкую ленту, чтобы прикрепить воздушный шланг к трубе из ПВХ, чтобы он не мешал во время сверления.

Примечание: В зависимости от типа почвы вам может не понадобиться 8-дюймовый ПВХ. Наша почва, например, состоит из твердой глины и достаточно устойчива, чтобы отверстие не обрушилось без трубы.

Сверление

Бурение скважины с помощью этого инструмента может занять от 15 часов до нескольких недель в зависимости от типа почвы, поэтому убедитесь, что стул под рукой, и вы работаете как минимум с тремя людьми.Один для работы компрессора, другой для бурения, а третий для перерывов.

Никогда не отключайте подачу воздуха к дрели, когда дрель находится под водой. Если это произойдет, вам придется прекратить сверление и очистить двигатель перед повторным запуском. Это может занять время и задержать прогресс, поэтому важно, чтобы ваша буровая бригада понимала процесс от начала до конца.

Начните с заполнения скважины водой. Включите сверло перед вставкой, а затем начните сверление.Долото будет бурить все типы грунта, но при попадании в глину или скалу процесс будет замедляться. Не расстраивайтесь, просто продолжайте бурить, и, прежде чем вы это заметите, первая вода попадет внутрь.

Перемещайте сеялку вверх, вниз и из стороны в сторону, так как это поможет сеялке проникнуть в почву. Движение должно быть постоянным, но не резким; дрель сделает свое дело. Когда вы достигнете точки, когда вам нужно добавить больше трубы, вытащите работающую буровую установку из отверстия и, как только она выйдет из воды, выключите давление воздуха.По мере добавления трубы закрепляйте каждое добавление клеем для ПВХ.

Добавьте следующие несколько футов трубы и начните заново. Как только желаемая глубина достигнута, пора обсаживать скважину. Обсадная труба заключается в том, чтобы вставить трубу SDR 35 и закрепить ее мелким гравием и бетоном. Для этого просверлите отверстие в обеих боковых стенках первого куска трубы на расстоянии 2–3 дюймов от дна, чтобы можно было прикрепить веревку, чтобы опустить трубу в колодец. Когда верхняя часть трубы будет ровной с землей, нанесите клей ПВХ и прикрепите следующий кусок трубы.Дайте высохнуть в течение 15 минут, а затем продолжайте опускаться и добавляйте кусочки по мере продвижения, чтобы достичь глубины колодца. Последний кусок трубы будет отрезан примерно на 3 фута над уровнем земли и заглушен.

Насыпьте мелкий гравий между корпусом и грунтом. Далее замешиваем бетон и заливаем между грунтом и обшивкой. Это предотвратит загрязнение колодца стоками. После того, как это будет завершено и вы добавили скважинный насос, вам нужно запустить скважину в течение нескольких дней, пока вода не станет чистой, и всегда полезно проверить воду, прежде чем использовать ее для питья.

Бурение скважины может быть долгим процессом, но если вы можете сэкономить деньги и одновременно освоить новый навык, почему бы не попробовать? Нужно вернуться к основам и сделать больше для себя.

Связанный: От колодцев до рек, ознакомьтесь с этими вариантами подачи воды в автономную усадьбу.


Кэрол Уэст — писатель-фрилансер, фотограф, автор и основательница блога Garden Up Green. Она живет в сельской местности на севере Техаса со своим мужем Робертом.Они живут мирной жизнью, проводя большую часть своего времени, создавая перепелиную рощу, крошечную усадьбу.

Бурение с помощью тросового инструмента – гидролокатор

Разработанный китайцами метод ударного бурения с тросовым инструментом был самым ранним методом бурения и непрерывно использовался около 4000 лет. Используя инструменты, сделанные из бамбука, первые китайцы могли бурить скважины глубиной до 3000 футов, хотя на строительство ушло два-три поколения.Буровые установки с тросовым инструментом, также называемые ударными или буровыми установками, работают, многократно поднимая и опуская тяжелую колонну буровых инструментов в скважину. Буровое долото разбивает или дробит сцементированную породу на мелкие фрагменты, тогда как долото в первую очередь разрыхляет материал при бурении рыхлых пород. В обоих случаях возвратно-поступательное действие инструментов смешивает измельченные или разрыхленные частицы с водой с образованием взвеси или шлама на дне скважины. Если воды в пласте мало или она отсутствует, воду добавляют для образования суспензии.Накопление шлама увеличивается по мере продолжения бурения и, в конечном итоге, снижает воздействие инструментов. Когда скорость проходки становится неприемлемой, пульпа через определенные промежутки времени удаляется из скважины песковым насосом или желонкой.

Полный комплект бурового оборудования с тросовым инструментом состоит из пяти компонентов: бурового долота, бурильной штанги, бурильных кулачков, поворотной муфты и троса. Каждый компонент выполняет важную функцию процесса бурения. Долото для тросового инструмента обычно массивное и тяжелое, чтобы измельчать и смешивать все типы материалов.Буровая штанга придает долоту дополнительный вес, а ее длина помогает сохранять прямолинейность скважины при бурении твердых пород.

Буровые ясы состоят из пары соединенных стержней из термообработанной стали. Когда долото застряло, его в большинстве случаев можно освободить ударами свободно скользящих ясов вверх. Это основная функция буровых ясов; за исключением необычных обстоятельств, они бесполезны в самой операции бурения. Ход буровых ясов составляет от 9 до 18 дюймов, что отличает их от рыболовных ясов с ходом от 18 до 36 дюймов или больше.

Поворотная муфта соединяет цепочку инструментов с кабелем; кроме того, вес розетки поставляет часть восходящей энергии банкам, когда их использование становится необходимым. Гнездо передает вращение кабеля на инструментальную колонну и долото, так что порода разрезается при каждом движении вниз, тем самым гарантируя, что скважина будет вырезана по прямой. Элементы бурильной колонны свинчены с помощью бурильных замков с правой резьбой стандартной конструкции и размеров API.

Трос, который несет и вращает буровой инструмент, называется буровым тросом.Это трос с левосторонней прокладкой от 5/8 до 1 дюйма, который скручивает бурильный замок при каждом движении вверх, чтобы предотвратить его отвинчивание. Буровой канат натягивается на коронный щит наверху мачты, вниз к забуривающему шкиву на подвижной балке, к пяточному шкиву, а затем к рабочей стороне каната мотовила. Катушки Bull обычно имеют сепаратор на барабане, чтобы обеспечить рабочую сторону линии и сторону линии хранения.

Желонки, используемые для удаления бурового или каменного шлама, состоят из трубы с обратным клапаном на дне.Клапан может быть либо плоским, либо шаровым и язычковым, называемым дротиковым клапаном. Ручка под залог в верхней части этого инструмента прикрепляется к кабелю, называемому песочной линией. Песчаная леска продевается через отдельный шкив в верхней части мачты и спускается к катушке песочной лески. Диаметр песчаной линии может варьироваться в зависимости от ожидаемых нагрузок.

Другой тип желонки называется насосом для песка или всасывающей желонкой. Эта желонка заполнена плунжером, так что тяга плунжера вверх имеет тенденцию создавать вакуум, который открывает клапан и всасывает песок или шламовый шлам в НКТ.Песочный насос может иметь долотное дно, но чаще при бурении скважин на воду он имеет плоское дно с клапаном плоского типа. Некоторые желонки для песковых насосов имеют плоское дно для выпуска навозной жижи.

Характерное бурение вверх и вниз станка с канатным инструментом передается буровой линии и буровым инструментам шагающей балкой. Шагающая балка поворачивается на одном конце, а ее внешний конец, на котором установлен шкив для буровой линии, перемещается вверх и вниз с помощью одного шатуна, соединенного с коленчатым валом.Вертикальный ход шагающей балки и, следовательно, буровых инструментов можно изменять, регулируя положение штифта шатуна или зубчатого колеса и соединения оборудования с шагающей балкой. Количество ходов в минуту можно изменять, изменяя скорость приводного вала. Бычья шестерня приводится в движение шестерней, установленной на муфте. Эта муфта, фрикционный привод для пескоструйного каната (только на небольших буровых установках с канатным инструментом) и ведущая шестерня барабана для бурового каната смонтированы на одном узле приводного вала.

Еще один барабан, называемый настоящим кожухом, часто добавляется к основному узлу машины. Настоящая обсадная труба способна оказывать мощное тяговое усилие на третий трос, обсадную линию. Этот трос используется для перемещения труб, инструментов и насосов или другого тяжелого подъемного оборудования. Его можно использовать для протягивания колонны обсадных труб, когда кабель зарезервирован блоками для образования двух-, трех- или четырехсекционных линий. Может потребоваться усиление вышки с помощью жесткой опоры, чтобы использовать максимальное усилие, которое может быть приложено.

Другое обычно используемое подмышечное ведущее устройство на станке с тросовым инструментом называется кошачьей головкой. Использование этого барабана требует, чтобы толстая веревка из манильской веревки проходила на отдельном шкиве в верхней части вышки. Эта линия может использоваться для перемещения легких грузов и поочередного подъема и опускания инструментов, таких как приводной блок или бампер, которые используются для перемещения или подъема обсадной колонны. Синтетические веревки, изготовленные из нейлона или лавсана, значительно прочнее манильских веревок, но они не устойчивы к истиранию или нагреванию и поэтому не могут использоваться с кошачьей головой.На голову кошки наматывают два-три свободных витка свободного конца веревки. Когда голова кошки вращается, на свободном конце веревки просверливаются отверстия, в результате чего катушка натягивается и захватывает кошку. Это увеличивает нагрузку на другом конце веревки. Когда бурильщик уменьшает тянущее усилие на канате, трение между канатом и вращающейся головкой кошки уменьшается, и груз опускается с контролируемой скоростью. У кота живой барабан, то есть нет таких, чтобы включаться или отключаться во время использования.

Каждый кабельный инструмент имеет определенные независимые ограничения по глубине и диаметру скважины. Например, если отверстие относительно небольшого диаметра, его можно просверлить на относительно большую глубину. В скважинах большого диаметра вес бурильной колонны и кабеля может стать настолько чрезмерным, что машина перестанет работать, что приведет к уменьшению глубины скважины при исходном диаметре. Обрушение пластов может дополнительно ограничить эффективную глубину для обсадной колонны большого диаметра, поскольку при забивке обсадной колонны возникает значительное трение между обсадной трубой и стенкой ствола скважины.Во многих случаях размер обсадной трубы постепенно уменьшается по мере углубления скважины, тем самым уменьшая трение, а также вес бурового инструмента. Трение между стенкой ствола скважины и обсадной трубой можно уменьшить путем добавления суспензии бурового раствора вокруг внешней стороны обсадной трубы во время проходки. Это небольшое количество суспензии также уменьшит энергию, необходимую для вытягивания обсадной колонны, чтобы обнажить сита, установленные внутри обсадной колонны. При бурении скважин на воду глубина бурения с тросовым инструментом колеблется от 300 до 5000 футов.

Движение кабеля к машине при бурении должно быть синхронизировано с гравитационным падением инструментов для эффективного проникновения. Несколько факторов (толщина пульпы в скважине, биение троса, выравнивание скважины и камни, выступающие в скважине) могут мешать свободному гравитационному падению, и бурильщик должен приспособить движение и скорость машины к вертикальному движению. инструментов. Эффективное бурение достигается, когда частота вращения двигателя синхронизирована с падением инструментов и натяжением троса, что позволяет использовать правильное количество троса для поддержания надлежащей подачи долота.Долото должно ударить о дно скважины на предельном пределе упругости троса и сразу же щелкнуть вверх, чтобы долото нанесло резкий удар по грунтовому материалу. Это требует некоторой устойчивости и эластичности, а также троса и некоторых частей механизма буровой установки. Эластичный демпфер или амортизатор обычно устанавливается в креплении коронного корабля бурильной колонны, чтобы обеспечить часть этой устойчивости в системе. Амортизатор сжимается, когда шагающая балка завершает свой ход вверх и начинает натягивать трос.Затем натяжение троса достигает своего максимума, потому что инструменты все еще движутся вниз. Отскок амортизаторов помогает резко поднять инструмент после удара о дно. Цель состоит в том, чтобы придать инструменту своеобразный хлыст в конце хода, необходимый для быстрого сверления. На поверхности кабель будет казаться постоянно натянутым. При правильном выполнении этот метод сохраняет мощность и увеличивает скорость сверления. Амортизатор также гасит вибрацию, возникающую при ударе сверла о дно скважины, он защищает Дерек и остальную часть станка от сильных ударных нагрузок.

Бурение консолидированных пород

Большинство скважин, пробуренных в консолидированных породах методом тросового инструмента, бурятся открытым стволом, то есть во время части или всей операции бурения обсадная труба не используется. При бурении в сцементированной породе долото с тросовым инструментом по сути представляет собой дробилку. Его производительность зависит от энергии, которую он может доставить на дно скважины при сохранении надлежащего движения бурения. Факторами, влияющими на скорость или эффективность бурения, являются сопротивление породы, наклон структуры породы, вес бурового инструмента, длина хода, количество ходов в минуту, диаметр, острота и форма бурового инструмента, зазор между бурильной колонной и отверстие, а также плотность и глубина навозной жижи накопителя.Каждый бурильщик полагается на производителя буровой машины в отношении этих факторов и добавляет к этим базовым знаниям собственный опыт.

Бурение рыхлых пород

Бурение в рыхлых породах отличается от бурения в твердых породах двумя способами. Во-первых, труба или обсадная труба должны точно следовать за буровым долотом по мере углубления скважины, чтобы предотвратить обрушение и оставить ствол открытым. Обычно обсадную трубу необходимо забивать с помощью операции, аналогичной забивке свай.Во-вторых, бурение долота в значительной степени представляет собой процесс разрыхления и перемешивания. Фактическое дробление не имеет большого значения, за исключением случаев, когда встречается большой камень или валун.

Приводной башмак из закаленной и отпущенной стали прикреплен к нижнему концу обсадной колонны для предотвращения повреждения днища обсадной колонны при ее проходке. Для работы с приводом от трубы к верхней части корпуса крепится приводная головка, которая служит упором и защищает верхнюю часть корпуса.Приводные хомуты, изготовленные из тяжелой стальной поковки, состоящей из половинок, крепятся к квадрату в верхней части бурильной колонны. Приводные зажимы действуют как молоток, а инструменты создают вес для забивания трубы. Инструменты поднимаются и опускаются за счет действия сверлильного станка.

Обычная процедура заключается в первоначальном погружении обсадной колонны на расстояние от 3 до 10 футов. Затем материал и обсадная труба смешиваются с водой буровым долотом, образуя суспензию. Большая часть навозной жижи вычерпывается, и труба снова загоняется.Каждый раз, когда обсадная труба очищается, необходимо добавлять воду, если она не встречается в разбуриваемом пласте. В некоторых случаях скважину бурят на три-шесть футов ниже обсадной колонны, затем обсадную колонну опускают до ненарушенного материала и возобновляют бурение. Операции по забивке, бурению и выкапыванию повторяются до тех пор, пока обсадная труба не окажется на нужной глубине.

Когда трение на внешней стороне обсадной трубы увеличивается до такой степени, что обсадную трубу невозможно погрузить глубже или дальнейшая забивка может повредить ее, внутрь первой вставляется колонна обсадных труб меньшего размера.Затем бурение продолжается внутри меньшей обсадной колонны. Таким образом, диаметр скважины уменьшается. В некоторых случаях может потребоваться два или три сокращения, прежде чем будет достигнута желаемая глубина. Если предполагаются проблемы с трением, обсадная колонна и верхняя часть скважины должны быть на один-два размера больше диаметра, указанного для заканчивания скважины.

При вскрытии большинства рыхлых пород проходка обсадной колонны занимает столько же времени, сколько и собственно бурение и вычерпывание.Физическая природа глины, ила, песка, гравия и мергеля сильно влияет на скорость проходки обсадной колонны. Наилучший приводной вес и настройка скользящего движения определяются на основе опыта в данной местности.

При некоторых работах с тросовым инструментом обсадная колонна вообще не забивается, а вдавливается в землю гидравлическими домкратами по мере бурения и подъема. Корпус также можно откинуть назад с помощью домкратов. Сразу бросаются в глаза несколько преимуществ этого метода. Бурение происходит быстро, потому что нет необходимости останавливать бурение и забивать трубу.Поскольку давление загрузки постоянно поддерживается на обсадной трубе во время бурения и выкапывания, обрушение и чрезмерная выемка грунта сведены к минимуму. Возможно, наиболее важным является то, что удается избежать сотрясения при обычных процедурах вождения, которые уплотняют песчаные и гравийные образования вблизи обсадной колонны и вызывают чрезмерное трение. 16-дюймовая обсадная колонна была поднята гидравлическим домкратом на глубину тысячи футов в рыхлых породах, а затем вытянута на 150 футов, чтобы обнажить фильтр. При этом домкраты обеспечивали более 500 000 фунтов подъемной силы.

При бурении в неглубоких песках обсадная колонна может следовать за долотом без привода. В этих местах обсадную трубу, возможно, придется придерживать, чтобы предотвратить ее слишком быстрое погружение и сохранить хорошее самочувствие. Кроме того, эти пласты можно бурить быстрее, используя желонку с насосом для песка (всасывающую желонку), чтобы удалить песок без долота. В Аргентине, недалеко от Буэнос-Айреса, с помощью этого метода была установлена ​​временная или поверхностная обсадная труба на глубину до 200 футов.

Другой метод бурения, называемый методом открытого ствола или методом обратного троса, использовался в течение многих лет в Японии и недавно был использован в западной части Соединенных Штатов.Когда скважина заполнена водой или буровым раствором, внутри обсадной трубы работают насосы для тяжелого песка или желонки, чтобы прорезать скважину. Таким образом можно пробурить отверстия до 24 дюймов в диаметре с булыжником до 12 дюймов. С помощью этого метода были пробурены ирригационные скважины большого диаметра до 100 футов и пробурены в течение одного дня. В отдельных случаях возможно бурение всего ствола скважины даже в совершенно рыхлых породах, поскольку гидростатическое давление воды препятствует обрушению стенок скважины.

Метод тросового инструмента существует уже тысячи лет, потому что он надежен в различных геологических условиях. Это может быть лучший, а в некоторых случаях и единственный метод для использования в грубых ледниковых отложениях, отложениях валунов или в сильно нарушенных, сломанных, трещиноватых или кавернозных слоях горных пород. В ситуациях, когда водоносные горизонты тонкие и дебиты низкие, работа с тросовым инструментом позволяет идентифицировать зоны, которые могут быть упущены из виду при других методах бурения.

Метод тросового инструмента имеет следующие преимущества:

  1. Буровые установки относительно недороги.
  2. Буровые установки просты по конструкции и требуют сложного технического обслуживания
  3. Машины с низким энергопотреблением
  4. Скважина стабилизируется в течение всей операции бурения.
  5. Извлечение надежных образцов возможно с любой глубины, если только не возникнут условия вспучивания.
  6. Скважины можно бурить в районах с небольшим количеством подпиточной воды.
  7. Колодцы могут быть построены с минимальной вероятностью загрязнения.
  8. Бурильщик поддерживает тесный контакт с процессом бурения и материалами, с которыми сталкивается, держа руку на бурильном тросе.
  9. Как правило, для управления буровой установкой требуется только один человек, хотя помощник обычно доступен для помощи.
  10. Из-за размера машины можно эксплуатировать в более пересеченной, труднодоступной местности или в других местах с ограниченным пространством.
  11. Установки могут эксплуатироваться во всех температурных режимах.
  12. Скважины можно бурить в пластах, где существуют проблемы с поглощением.
  13. Колодцы могут быть построены в любое время, чтобы определить приблизительный дебит на этой глубине.

Некоторые недостатки метода тросового инструмента включают следующее:

  1. Скорость проникновения относительно низкая.
  2. Стоимость кожуха обычно выше, поскольку может потребоваться более толстая стенка или кожух большего диаметра.
  3. В некоторых геологических условиях может быть сложно вытягивать длинные колонны обсадных труб, если нет специального оборудования.

Другие методы бурения были разработаны из-за некоторых унаследованных недостатков метода канатного инструмента, поскольку этот метод часто медленный, каждый прицеп канатного инструмента может выполнять только ограниченное количество отверстий в год, несмотря на высокую эффективность работы.Во времена высокого потребительского спроса буровая установка или может быть не в состоянии начать много нового бизнеса без добавления новых машин, а расходы долгосрочной экономики бизнеса могут быть недопустимы. Кроме того, могут отсутствовать бурильщики, имеющие опыт работы с канатными буровыми установками.

Наиболее часто используемые буровые инструменты и методы эксплуатации пластовых условий

Бурение скважины, второй этап внутрискважинного процесса, начинается с установки поверхностной обсадной колонны и заканчивается, когда скважина готова к началу добычи углеводородов.Обычно это процесс величайших инвестиций; по этой причине это основной показатель при изучении новых проектов.

Из-за того, что бурение означает инвестиции в проект, учитываются все эксплуатационные проблемы, которые приводят к потере времени. Когда это непродуктивное время учитывается в скважинах Мексиканского залива, исследование, изложенное в «Новые технологии оптимизации бурения делают бурение более эффективным» D.C-K. Чен сообщил, что 25 процентов потерянного времени приходится на NPT, что соответствует 1 доллару.5 миллионов за скважину.

По словам Чена, эксплуатационные проблемы, такие как потеря циркуляции, изменения EDC, зажимы труб или проблемы, связанные с очисткой скважины, среди прочего, являются проблемами, которые идут рука об руку со стабильностью скважины, и он объясняет, что лучший способ решения с этими трудностями связано постоянное использование новых инструментов и приемов бурения.

Понимая потребности рынка, процесс бурения со временем совершенствовался, поэтому специальные инструменты для проектов и использование новых методов удовлетворяют различные эксплуатационные потребности пластов, чтобы найти решение для каждой проблемы, или одно решение для нескольких проблем.

Инструменты, используемые при сверлении

Инструменты, используемые для бурения, состоят в основном из буровой установки; у этого элемента есть разные версии, которые рождались с течением времени, чтобы достичь новых уровней.

Буровая установка представляет собой элемент, состоящий из таких элементов, как кронблок, вышка, талевой блок, вертлюг, стояк, Келли, привод вращения, лебедка, двигатели, противовыбросовое оборудование, буровой насос и буровой колодец. На поверхности и в недрах он состоит из бурильной трубы, обсадной трубы, цемента и бурового долота.Это базовая конфигурация буровой установки; эта группа элементов представляет четыре системы, управляющие бурением.

  • Подъемная система
  • Система вращения
  • Циркуляционная система
  • Система питания

Его задача состоит в том, чтобы обеспечить соединение между поверхностью и резервуаром и, таким образом, транспортировать жидкости, захваченные в недрах. Хотя это легче сказать, чем сделать, легкая цель не всегда существует, поэтому есть разные альтернативы для разных задач: 

  • Ударное бурение: При строительстве скважин глубиной не более 30 метров чаще всего используется этот вид метода, так как он подходит для рыхлых пород.Первый из используемых методов бурения основывался на использовании твердого и тяжелого стержня с буровым долотом на конце, которое неоднократно сталкивалось с почвой, сжимая гравий с помощью желоба. Конструкция представляет собой штатив, поддерживающий вес, а процесс бурения осуществлялся с помощью тросов. Для сохранения устойчивости скважины использовалась обсадная труба, предохраняющая ее от обрушения и одновременно изолирующая процедуру. Этот метод до сих пор применяется в Австралии.
  • Ударное бурение.Фото предоставлено Dando Drilling & Prospecting International

    Вращательное бурение: С течением времени исследования открыли новые возможности добычи нефти, но подразумевали бурение на большую глубину. Благодаря этому родилась одна из самых распространенных форм бурения в мире. Первоначально построенный для колодцев глубиной более 3000 футов, со временем он изменился до того, что есть сегодня. Оборудование состоит из башни высотой около 40 метров, которая поддерживает конфигурацию оборудования, и содержит двигатель, который вместе с поворотным столом отвечает за бурение, а буровое долото отвечает за разрушение всего на своем пути.Оборудование управления потоком отвечает за подъем гравия на поверхность и поддержание равновесного перепада давления. В свою очередь, он подключен к системе, таким образом предотвращая выбросы, имея возможность направить линию давления жидкости для противодействия давлению пласта, если это необходимо. Эта буровая установка, способная работать в любом типе пласта путем модификации определенных элементов и со скоростью от 40 до 250 об/мин, существует на рынке уже более 50 лет.

Вращательное бурение.Фото предоставлено Fundamentals of Onshore Drilling

Буровые установки

Буровые установки родились из идеи производить прямое бурение на морском дне. Причина? Геологические исследования показали, что в море образовались большие водохранилища, и лучший способ воспользоваться ими — использовать лодки, оборудованные для перемещения буровых установок и быть автономными для выполнения всего процесса.

Обычной операцией этого типа бурения является использование поворотного стола, и со временем были разработаны различные буровые установки, такие как:

  • Буровое судно
  • Полупогружная платформа
  • Самоподъемная платформа
  • Фиксированная платформа

Вначале они состояли из необходимого оборудования для выполнения задач; сегодня они имеют удобные условия для размещения профессионалов.

Буровая установка. Фото предоставлено Energy World

Направленное бурение

Установки наклонно-направленного бурения являются необходимой вариацией, рожденной от обычных установок с поворотным столом, существуют разные конфигурации, но они основаны на использовании донного двигателя, который отвечает за управление направлением бурового долота, с поверхности положение бурового долота сверло и его градусы наклона контролируются либо с помощью ручной, либо цифровой системы.

Эта буровая установка родилась ввиду необходимости создания ориентированных скважин; в свою очередь, он имеет возможность создавать несколько стволов скважин из одного и того же места на поверхности, обеспечивая низкие затраты и решение геологических проблем.Он используется во всем мире, и такие компании, как Halliburton или Schlumberger, среди прочих, используют этот метод на морских станциях, добиваясь оптимальной эксплуатации резервуаров.

Направленное бурение. Изображение предоставлено Maxon Group

Электросверление

Этот тип бурения аналогичен вращательному бурению, но, в отличие от двигателей внутреннего сгорания, электробурение приводится в действие электродвигателями. Это важное отличие включает в себя изменение типа управления бурением, ротор, приводящий в движение буровое долото, находится рядом с ним, находясь всего в нескольких трубах над ним.

В настоящее время используется в странах Северной Европы и Азии, обладает преимуществами гидравлической буровой установки и применим в условиях высокого давления и высокой температуры (HPHT). Самым большим недостатком этой буровой установки является ее обслуживание, но, несмотря на это, она является оптимальным вариантом для новых месторождений.

Техника бурения

Методы бурения различаются в зависимости от типа стоящей перед ним задачи. Правильный выбор буровой установки, долота, местоположения и других факторов – это только первая часть работы.Со знанием условий пласта приходит важное решение: бурение с балансом или с балансом.

Бурение сверх баланса

Этот метод сверления наиболее часто используется в мире. При использовании буровых растворов с оптимальными характеристиками она пытается увеличить гидростатическое давление, вызывающее преодоление столба жидкости на боковых стенках, с запасом в 15 и более процентов, гарантируя, что жидкости, обнаруженные в различных разбуриваемых пластах, останутся в свое место и не входите в колодец.

Обычно используется для предотвращения разрывов в зонах избыточного пластового давления, а когда условия пласта полностью не известны, этот тип техники создает более крупные побелки на боковых стенках, что делает работы по очистке зоны более одновременными, а также усложняет труднее поднимать гравий на поверхность, что приводит к увеличению времени работы. Он используется во всех типах пластов, от сверхтвердых до мягких, и очень часто буровой раствор попадает в промытую зону целевого резервуара.

Бурение под балансом

Техника бурения на балансе, используемая в основном в консолидированных пластах, заключается в использовании гидростатического давления, аналогичного или меньшего, чем давление, предлагаемое пластом. Наименьшее давление используется там, где существует функциональный баланс, при котором боковые стенки поддерживают баланс и где пластовые флюиды не попадают в ствол скважины.

Баланс выше и ниже. Изображение предоставлено Андресом Окандо

. Для использования этого метода необходимо иметь полное представление о формации, особенно о поведении сланца, поскольку именно они обычно представляют собой зоны избыточного давления.При достижении баланса снижаются затраты на уплотняющий материал, предотвращается создание очень толстых уплотнений на боковых стенках, что предотвращает такие эксплуатационные проблемы, как забивка труб, уборка территории, образование пещер и т. д. Это означает экономию времени, что, в свою очередь, является прямым определением экономии денег.

Этот метод редко используется для строительства нефтяных скважин из-за предельного риска, с которым сталкивается рабочая группа, но его очень часто используют для бурения в целевой области.При использовании оборудования RFT или MDT для расчета порового давления известно давление срабатывания коллектора. Это облегчает задачу канонады и помогает экспоненциально справиться с низким скин-фактором.

Бурение — это задача, которая, несмотря на сохранение своей первоначальной сути использования буровой установки для нарушения баланса недр, оказалась вынужденной развиваться с годами, чтобы дать ответ на различные вызовы, с которыми сталкивается отрасль, как кажется. , у промышленности не перестанут возникать новые препятствия, а у инженера наверняка не перестанут появляться новые ответы.

Заглавное фото предоставлено Liebherr: Буровое оборудование и техника.

Рауль Паленсия — инженер и исследователь с более чем 10-летним опытом работы геологом. Окончил престижный Андский университет (ULA), позже получил степень магистра в области разработки месторождений в Венесуэльском университете углеводородов.В ходе своей карьеры он работал в нефтяных компаниях на таких должностях, как промысловый геолог, инженер-разработчик и специалист по моделированию месторождений. Он работал в Аргентине, Эквадоре, Мексике и Венесуэле. В настоящее время он проживает в Техасе.

3 способа, которыми технологии будут формировать нефтегазовую промышленность. Бесплатная загрузка сегодня

Нефтяные и газовые операции обычно проводятся в отдаленных местах, вдали от штаб-квартиры компании.Теперь можно контролировать работу насосов, сопоставлять и анализировать сейсмические данные, а также отслеживать сотрудников по всему миру практически из любой точки мира. Независимо от того, находятся ли сотрудники в офисе или в полевых условиях, Интернет и связанные с ним приложения обеспечивают более широкий разнонаправленный поток информации и контроль, чем когда-либо прежде.

Кабельный инструмент для бурения скважин на воду в Вайоминге, Кабельный инструмент для бурения скважин на воду — Вайоминг Бурение водяных скважин и ремонт скважинных насосов

Кабельный инструмент для бурения скважин — это будущее труднодоступной воды.
Инструмент для бурения кабеля НАДЕЖНЫЙ способ найти воду в сухих местах!
Бурение с помощью тросового инструмента — это будущее для труднодоступной воды.

Живет в Вайоминге 18 лет. Первая скважина, которую мы пробурили (компанией, которая больше не занимается бизнесом), так и не дала хороших результатов. Бурильщик сказал, что это прояснится через 2-3 года. Ну после 18 лет, я хотел новый хорошо сделанный правильно.

Эндрю пробурил мне новую скважину, но он смог установить обсадную колонну и фильтр до самого забоя, в отличие от моей старой скважины, в которой было так много осадка.Он также зацементировал плохие породы, и моя новая скважина намного, намного лучше, и теперь нет необходимости в песчаном фильтре.

Alton Willburg

 Albany Co Wy.

Когда мы купили участок, у нас был старый колодец . Он делал песок, и вода была настолько плохой, что даже с системой фильтрации 7k вода была ужасной и противной. Бурение скважины на воду Эндрю пробурило нам новую скважину на воду в 20 футах от старой скважины, а наша новая скважина, пробуренная с помощью тросового инструмента, дает в 3 раза больше воды, чем старая скважина, и теперь нет необходимости в системе фильтрации или покупке сменных фильтров на 250 в месяц.

J W Карбон округ Вайоминг.

Мы запланировали свадьбу на открытом воздухе и всего за 2 дня до свадьбы наш колодец вышел из строя. Нет воды. После звонков и звонков местным буровым подрядчикам, и без ответов, мы позвонили Эндрюсу в бурение скважин на воду, Эндрю перезвонил нам в течение часа, он устранил нашу проблему по телефону, это был просто выключатель, который щелкнул. Через несколько минут у нас снова была вода, и мы снова шли. Теперь мы знаем, кому звонить в первый раз.

Lazy W Ranch Resort, Дюбуа, штат Вайоминг.

Нет давления воды в нашем горном домике в Саратоге, штат Вайоминг. Мы позвонили Эндрюсу на бурение скважин на воду, Эндрю вышел, несмотря на то, что мы звонили ему ближе к вечеру. Он проверил наш насос, и крыльчатка на конце насоса вышла из строя и больше не производила достаточного количества фунтов на квадратный дюйм. Он заменил колодезный насос и довел другие вещи до норм Вайоминга, а также добавил заземляющий провод, которого у нас никогда не было.

Всем рекомендую этих ребят. Они были опрятными, чистыми и некурящими. Моя жена чувствовала себя в безопасности, пока они были здесь.

 Каштан Джона, заснеженный хребет, WY

Бурение скважин на воду — буровые долота в сравнении с погружными пневмоударниками

Для успешного бурения скважин на воду необходимы правильные инструменты. Вращающиеся долота могут работать с мягкими и средними грунтовыми образованиями, но когда вы оказываетесь между скалой и твердым покрытием, вам необходимо специальное оборудование, предназначенное для преодоления скальных образований.

Решением проблемы может стать погружной молот. Если вы когда-либо (в буквальном смысле) ударялись о самое дно при бурении скважины на воду, вы знаете ценность погружного пневмоударника.Если вы сомневаетесь, подходит ли вам погружной пневмоударник, учтите несколько моментов:

  • Их легко установить. Для эффективной работы погружному молоту Lone Star требуется только воздушный компрессор мощностью 185 кубических футов в минуту. Компрессоры такого размера компактны и портативны, что сводит к минимуму нагрузку на транспортировку оборудования. Они также являются наиболее распространенным размером, доступным в центрах проката. Операторы могут бурить еще быстрее с помощью 3-дюймового молота, используя его с воздушным компрессором, который обеспечивает до 375 футов в минуту.
  • Стоимость замены сверл увеличивается. Долота и различные другие долота могут преждевременно изнашиваться, когда операторы пытаются использовать их для операций или горных пород, несовместимых с этим типом долот.
  • Вы не можете выполнять некоторые задания без него. Буровые долота и трехшарошечные долота легко бурят мягкие и средние грунтовые породы, но кварцит, гранит, базальт, известняк и песчаник слишком сложны для стандартных буровых долот.
  • Вы не можете выполнять некоторые задания без него.Буровые долота и трехшарошечные долота легко бурят мягкие и средние грунтовые породы, но кварцит, гранит, базальт, известняк и песчаник слишком сложны для стандартных буровых долот.
  • Вам понадобится, когда это неудобно. Природа колодцев такова, что они, как правило, необходимы в удаленных или труднодоступных местах. В некоторых случаях получить доступ к колодцу довольно просто. Но в большинстве случаев операторы будут перемещаться не по чистым дорогам с хорошим покрытием, а скорее по неровной местности или необслуживаемым дорогам.Это особенно актуально для портативных буровых установок Lone Star, которые часто используются для подачи воды в населенные пункты в развивающихся странах — вдали от ближайшего поставщика оборудования. Оказавшись в таком месте без надлежащего инструмента для работы, проект может задержаться на несколько недель, пока не прибудет еще одна деталь, или привести к дорогостоящим расходам на доставку.
  • Требуют правильной фиксации. Для тяжелых, смонтированных на прицепе буровых установок анкеровка не всегда необходима. Но для компактного и легкого бурового оборудования анкеровка стабилизирует буровую платформу и помогает буровым долотам и погружным пневмоударникам проникать в грунт и горную породу.Некоторым буровым установкам требуются анкеры длиной 30 дюймов для бурения глинистых, суглинистых и песчаных почв. Если буровая площадка находится на каменистой местности, бурильщики должны найти альтернативные методы крепления буровых установок, например, поместить на установку заполненные водой резервуары или бочки, заполненные камнями. Эта анкерная сила имеет решающее значение для продвижения погружного пневмоударника, а также тяжелых буровых долот через скалистый материал.

Погружные пневмоударники Lone Star имеют пневматический привод ударного действия, конструкция которого позволяет твердосплавным зубьям молотка методично разрушать поверхность породы.Другими словами, это как маленький вращающийся отбойный молоток, который помещается в скважину. Благодаря ударной силе погружного пневмоударника гидравлические буровые установки Lone Star могут бурить на глубину до 300 футов в твердых горных породах. Погружные пневмоударники диаметром 2, 3, 4 и 5 дюймов совместимы со всей линейкой гидравлических буров.

Буровые установки для водяных скважин LS300T+ могут бурить твердые горные породы на глубину до 300 футов в сочетании с погружным пневмоударником.

Выбор лучшего бура для бурения скважины на воду — непростая задача, и его точное соответствие почвенным условиям может повлиять на эффективность.Работайте с производителем, который поможет вам выбрать идеальную буровую установку для вашего следующего проекта, и рассмотрите погружной пневмоударник, который подготовит вас к скальным работам.

Есть история? Электронная почта: [email protected]

Infinity Tool MFG — Поставщики инструментов и принадлежностей для буровой промышленности

Infinity Tool MFG — Поставщики инструментов и принадлежностей для буровой промышленности

Поставщики для горизонтально-направленного бурения (ГНБ), бурения водяных скважин, нефтегазового, геотермального, строительного и горнодобывающего секторов

Наша продукция для бурения горных пород:


Биты PDC


Развертки PDC


Биты направленного молота


Биты DTH


Открыватели отверстий Tricone


Триконусы


Насадки для троса


Биты для перетаскивания


Расширители отверстий погружного пневмоударника

Буровые инструменты Infinity Tool MFG – Чем мы занимаемся

Infinity Tool Mfg производит лидирующую в отрасли линейку буровых коронок
, расходных материалов для горизонтально-направленного бурения и принадлежностей для бурения
.

Благодаря нашему предприятию, использующему самое современное оборудование, а также более чем 100-летнему опыту
в буровой промышленности, Infinity делает этот дополнительный шаг
в предоставлении продукта высочайшего качества.

Наша линейка продуктов включает в себя долота и развертки PDC, долота для погружного бурения и открыватели отверстий, а также триконусы
.

Наши самые продаваемые сверла и принадлежности

Это пример уведомления для всего сайта — вы можете изменить или удалить этот текст в Настройщике в разделе «Уведомление о магазине». Закрыть

Бурение скважин — Геотермальная

Kraai Well Drilling располагает 4 буровыми установками, готовыми удовлетворить все ваши потребности в бурении.Мы гордимся тем, что с 1994 года пробурили более 6000 скважин.

Если вы готовитесь к бурению скважины, позвоните нам, поскольку у нас есть безупречные записи, которые помогут вам определить глубину скважин в вашем районе. Kraai Well Drilling также заключает субподряды с другими бурильщиками скважин для оказания помощи в бурении более глубоких скважин или в сложных каменистых условиях, которые являются трудными для некоторых небольших буровых установок.

Недавно мы приобрели маленькую дрель Max 250! Это небольшая буровая установка для скважин на воду, которая позволяет нам добраться до «труднодоступных» мест строительства/бурения.Позвоните нам сегодня, если у вас есть удаленная работа и вам нужно небольшое оборудование, чтобы свести к минимуму воздействие!

Kraai WD имеет 2 монтажные бригады, работающие полный рабочий день, которые занимаются установкой колодцев и подземным ремонтом.

  • Не хотите тревожить двор или ландшафт?
  • Необходимо пройти под существующим бетоном?
  • Ваша высота на озере отличается?
  • Нужно вырезать отверстие в плите вашего дома для технического помещения?

Вращательное бурение

  • Колодцы из ПВХ и стали от 5 до 12 дюймов
  • 2 – Буровые установки Versa (автомобили 6х6)
  • Вспомогательные автомобили для цистерн с водой на 2 500 галлонов

Чрезвычайно эффективный метод бурения.Возможность бурения скважины за один день! Колодцы могут иметь длину от 30 до 400 футов и более! Коврики Alturna на грузовике, чтобы предотвратить застревание или оставление колеи во дворе.

Инструмент для сверления кабеля

  • 4-дюймовые оцинкованные колодцы
  • 1 – буровая установка Bycerus Erie мощностью 20 Вт / 1 циклонный шнек
  • 2 – 1000-галлонные вспомогательные тележки

Эта установка имеет малый вес и намного меньше, чем роторные установки. Отлично подходит для «чувствительных областей» или доступа к трудным / узким местам. Идеально подходит для бурения вокруг озера, особенно при использовании матов!!! Небольшой размер позволяет сверлить в тесных местах или в нескольких футах от дома, что позволяет хорошо спрятаться в ландшафте!!!

Колодцы для полива

  • Оборудован для удовлетворения всех потребностей скважин большого диаметра от 6″ до 12″
  • Расход варьируется от 100 до 1200 галлонов в минуту с погружными турбинами
  • 1200 галлонов в минуту плюс турбины с линейным валом

Испытательные скважины

  • Пробурены для получения разрешения на раздел земли или застройку (включая испытания насосов).
  • Просверлено для определения наличия достаточного количества воды для применения в больших объемах.

Геотермальное бурение

Ключом к геотермальному (геотермальному) бурению является добыча. Глубокие скважины необходимо бурить эффективно, чтобы проекты могли быть завершены вовремя. Наши квалифицированные сотрудники и современное оборудование позволяют это сделать.

Копание траншей

  • Мини-экскаватор Kubota на резиновых гусеницах
  • Маленькая экскаваторная лопата L-48 Kubota
  • Направленное бурение доступно
  • Под существующим бетоном и сквозь него

У вас сложная буровая площадка? Требуется обслуживание или ремонт? Компания Kraai Well Drilling хотела бы предоставить бесплатную оценку.

.