История бурения скважин на воду

Еще с древних времен большое культурное значение имело строительство колодцев и родников. Появление новых селений и деревень напрямую зависело от наличия своей гидросистемы и сети неглубоких колодцев.

Каждый народ передавал из поколения в поколения притчи и легенды, в основе которых главную роль играли вода и ее целебные и чудодейственные свойства, а также ее источники. Многие народы мира описывают воду как живой символ добра, в которой присутствует необъяснимая сила.

Самые первые скважины датируются эпохой неолита. Конечно, тогда еще не было понятия бурение водозаборных скважин. В то время это выглядело как неглубокая яма с берестяным контейнером для сбора воды.

Скважины эпохи неолита глубиной 7-8 метров были найдены на Кипре. В Израиле также найдены скважины эпохи неолита.

Для выживания в суровых условиях австралийской пустыни местные аборигены выкапывали яму в песке до уровня чистой воды, а затем укрывали этот источник от загрязнения. В Индии подобные колодцы использовали и для бытовых нужд и для охлаждения.

В Китае были найдены сложные системы сбора воды из скважины или подземных каналов, а также ее поднятие на поверхность. Скважины глубиной более 10 метров были найдены в Египте.

Во времена железного века в технологию строительства колодцев были внесены значительные изменения. Совместно с деревянными валами в колодцах стали применять накладки из кирпича, керамики и плетения.

На Руси записи о бурении скважин отмечается в рукописи 13 века. Скважины использовали на соляном промысле, где из скважин извлекали рассол и получали из него поваренную соль. В 17 веке в районе Тотемского завода насчитывалось уже более 100 заброшенных скважин. Они были диаметром около метра и глубиной до 100 метров. Стоит заметить, что за рубежом скважины большого диаметра начали бурить только к 1823 году.

Предыдущая статья:

Защита погружных скважинных насосов от износа рабочих колес

www.aqualux-m.ru

История бурения на воду в мире «ЭКСБУР»

По данным некоторых источников, история бурения началась еще трудолюбивые древние египтяне пробурили первые скважины на воду задолго до нашей эры. Удивительно, но некоторые из этих водозаборных скважин (разумеется, отреставрированных) и по сей день продолжают обеспечивать водой жителей окрестных районов и имеют подписи с указанием даты сооружения. Кроме того, известно, чем жители древнего Египта осуществляли бурение скважин на воду – это грубые кремниевые долота, прикрепленные к деревянному шесту. Это примитивное, но действенное оборудование для бурения скважин применялось в течение долгого времени. И только с развитием металлургии каменное долото было заменено инструментами вроде металлического сверла-зубила и сверла-долота.

В древнем Китае добыча воды также осуществлялась посредством бурения скважин на воду, и, надо сказать, там буровая технология достигла больших успехов. Еще в VII веке до нашей эры известный философ Конфуций упоминал о скважинах на воду глубиной в несколько сотен метров, и действительно, одна из них по некоторым научным оценкам была глубиной 532 метра. В Китае при бурении скважин для разрушения породы использовались металлические зубила с прочными бамбуковыми шестами. Затем при помощи канатов буровой инструмент сбрасывался вниз с большой высоты прямо в русло скважины, тем самым пробивая горные породы. Этот способ бурения, впоследствии названный канатно-ударным, был изобретен великим и очень известным по тем временам инженером по имени Ли Пен. Эта технология существует до сих пор и широко используется при бурении скважин на воду в песчаниках.

На Руси, согласно данным архивных материалов, бурение скважин на воду датируется XI веком. Скважины сооружались с целью добычи соляного раствора для вываривания из него поваренной соли. В России бурение скважин на воду стало особенно популярным с XV века, когда скважины стали сооружать в крепостях и городских кремлях Москвы, затем в Белозере, Троице-Сергиевой лавре, Псковском кремле, с попутной добычей минеральных солей из подземных залежей. Особого внимания заслуживает первый рукописный русский учебник по технологии бурения скважин на воду также для разведки и добычи каменной соли под названием «Роспись как зачать делать новую трубу на новом месте».

Этот свод правил, созданный в XVII веке, обобщил в себе многовековой опыт бурения скважин на воду в Московской области и по всей России. В этом научном труде подробно описаны буровые инструменты, процесс установки оборудования и способы бурения как поисковых, так и разведочных скважин. А также даны рекомендации по взятию грунтовых проб и рассолов, а также методах ликвидации аварий. Стоит отметить, что высокая культура технологии бурения скважин в России подкрепляется тем, что в «Росписи» упоминаются 128 специальных терминов русского происхождения, и среди них нет ни одного иностранного. Существует также приложение к «Росписи» в виде описания самых удачных скважин на воду (в этом труде они именуются «трубами»)

К XVII в. в Русском государстве в сфере бурения скважин на воду работало множество высококлассных специалистов, таких как Анисим Тарасов из Старой Руссы, Николай Жигулев из Тотьмы и др. Качественный скачок в области технологии бурения связан с первой промышленной революцией, началом эпохи индустриализации. В результате стали широко использоваться паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели из высококачественных конструкционных сталей и твердых сплавов, с применением новых химических реагентов и способов разрушения горной породы. Уже к середине XIX в. в разных уголках России были пробурены десятки глубоких скважин на воду. Этому поспособствовали резкое увеличение объемов геологоразведочных работ, стремительный рост промышленности и тяжелой индустрии. Кроме того, крупные масштабы месторождений, используемых в производственных процессах, привели к необходимости существенного пересмотра методов поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, основными элементами которых были сети буровых скважин.

Разумеется, в настоящее время и в дальнейшем развитии человеческой цивилизации с увеличением потребности в водных ресурсах и минеральном сырье, все большую значимость приобретает развитие технологии бурения. И необходимо помнить, что бурение скважин на воду, разведочное бурение и другие виды этого важнейшего способа проникновения людей в глубину земных недр, подразумевает эффективное использование и сбережение ресурсов, позволяющее сохранить окружающую среду.

exbur.ru

История бурения артезианских скважин | Бурение скважин на воду

Сейчас сложно сказать, когда была пробурена первая в мире артезианская скважина. Технически, эксплуатационное бурение на подземную воду, человек осуществляет уже многие столетия. Около 3,5 тыс. лет назад, процветающая древнеегипетская цивилизация, разрабатывала водяные пласты земных недр. Именно к этому периоду относятся многочисленные археологические находки в долине Нила, связанные с бурением.

Египтяне применяли ударно-штанговый способ. Живой мышечной силой рабов либо скотины уравновешивалась изогнутая деревянная мачта, являвшаяся пружиной буровой установкой, а породоразрушающий инструмент, имевший вид остроконечного камня, на канате спускался в забой. Проходка велась возвратно-поступательными движениями за счет упругости конструкции.

Ударно-канатный способ позднее стал применяться в Китае. Описанная Конфуцием более 2,5 тыс. лет назад технология, получила документальное подтверждение, при этом тонкости процесса содержались мастерами в строгом секрете. Остаётся только догадываться, как при помощи бамбуковых снарядов с металлическими долотами и тростниковых канатов, буровикам древности удавалось достигать глубин до 900 м. Получаемые скважины диаметром 120-150 мм, чаще всего, изготавливались для добычи соляных растворов.

Существование основной массы гидротехнических сооружений древности, подтверждается только рукописями их современников, текстами на камнях, а также фрагментами конструкций. Лишь некоторые из них сохранились до настоящего времени. Например, артезианская «Скважина Иосифа» на территории Каира. По не некоторым оценкам её возраст более 3 тыс. лет, а глубина составляет 88 м. Строительство источника осуществлялось около двух лет во время семилетней Библейской засухи. «СкважинаИосифа» признана историко-архитектурным памятником человечества.

Несмотря на то, что первые свидетельства бурового ремесла создавались сотни лет назад, своё название артезианские источники получили в XII веке. На северо-востоке Франции в провинции Артуа, входящей теперь в департамент Па-де-Кале, местными жителями, бурившими глубокий колодец, был вскрыт напорный горизонт. Фонтанирующий источник отличался отменным качеством воды, характерным для этого региона. Это была первая в мире артезианская скважина. События 1126 г, происходившие в Артуа ( «Artesia» на латыни), послужили отправной точкой названию самоизливающихся месторождений подземной воды, обсаженных трубой.

Становление индустрии бурения

Согласно определению, артезианские воды при вскрытии горизонта не всегда фонтанируют, но поднимаются выше водоупорной кровли. Зажатые между двух водоупорных слоев они перетекают по пустотам или трещинам горных пород, надежно защищённые от внешних загрязнений. Благодаря своей природной чистоте, а также возможности добычи во многих местах удалённых от поверхностных источников, подземные воды всегда вызывали интерес человека. Их разработка сдерживалась только технологическими трудностями, отсутствием подходящих материалов и механизмов.

Ситуация стала значительно меняться, после вступления в эру научно-технического прогресса — когда увеличивающееся водопотребление, совпало с ростом городской инфраструктуры и производственного сектора.

Примечательна ситуация по организации водоснабжения бурно развивающегося Парижа XIX века. Для решения этого вопроса в 1818 г. министерство земледелия Франции выделило немалые средства, создав фонд финансирования строительства водоподъёмных скважин. Тогда, при помощи ударно-штангового бурения с ручным приводом, было построено значительное количество артезианских скважин. Так, в 1830 г. Дегуссе достиг горизонта 120 м, а буровой мастер Мюло в 1841 г. – 548 м. Скважина Мюло оказалась напорной. При вскрытии водоноса, вверх на 33 м ударил фонтан. В 1855 г. был разработан питьевой источник, выдававший 15 тыс. м³ /сутки с глубины 528 м.

На Руси буровое ремесло начало развиваться ориентировочно в IX веке Ударно-штанговый метод изначально применялся для добычи солевого раствора. Обсадка производилась пустотелыми стволами деревьев, защищенными от агрессивной жидкости промасленной тканью. Подаваемый на поверхность рассол, тут же выпаривался в специальных печах. Подобный производственный комплекс — солевая варница, согласно княжеской грамоте Святослава Олеговича от 1137 г., был передан в дар Софийскому собору.

С XVII века российские мастера пользовались рукописным пособием по бурению скважин – «труб».«Роспись, как зачать делать новую трубу на новом месте» собрала воедино весь богатый отечественный опыт отрасли – описания инструмента, установок, методов геологоразведки, технологические процессы, аварийные ситуации, а также терминологию, преимущественно российского происхождения.

Как и в европейских странах, индустриальный прогресс XIX века способствовал спросу и предложению на глубокие известняковые скважины. Одесское «Общество артезианских фонтанов», начав свою деятельность на профессиональной основе с 1831 г., пробурило 4 скважины от 36 до 189 м. Новые питьевые источник значительно упростили проблему водоснабжения приморского города.

В течение XIX века артезианские месторождения разрабатывались практически во всех крупных городах, испытывавших потребность в воде, таких как:

Петербург — 1831-1832 гг. ;
Царское Село, Керчь, Симферополь — 1833 г.;
Тамбов, Казань, Евпатория -1834 г.;
Астрахань — 1836 г.;
Киев — 1844 г.;
Москва — 1876 г.

Некоторые важные этапы развития артезианского бурения

Дальнейшее совершенствование добычи подземной воды, как и всего бурового ремесла, было напрямую связано с внедрением научных новшеств. Часто инновации разрабатывались на нефтедобывающих промыслах, что не мешало им использоваться при освоении межпластовых водоносов.

Американский инженер Д. Поуэлл в 1858 г. придумал применение паровому двигателю, для бурения артезианских скважин. Его метод предполагал, также обсадку ствола дубовыми трубами и позволил достичь глубины 350 м.

Практически в это же время, российский инженер Д.Г. Романовский в 1859 г. первый в России опробовал паровую тягу на отечественных буровых. Уже к 1883 г. подобная механизация стала использоваться повсеместно, что означало окончательный приход эры машин.

Швейцарец Георг Лешо испытал алмазное бурение в 1862 г. Позднее его сын Рудольф усовершенствовал как рабочий инструмент, так и сам метод подачи. Он предложил задействовать вместо ударного принципа, вращательный.

С 80-х годов XIX века используется вращательное бурение, с промывкой забойной зоны глинистым раствором, впервые выполненное в Новом Орлеане.

Начиная с 1901 г. паровые приводы на Бакинских нефтепромыслах заменялись электродвигателями.

Шарошечное долото создано в 1909 г. Американский инженер Хьюз придумал долото, крутящий момент которого, преобразуется в высокочастотную ударную работу зубьев шарошек.

Первые турбобур, вращаемый промывочной жидкостью, разработан в 1922 г. советским конструктором М.А. Капелюшниковым.

Эти и многие другие технологии, получив дальнейшее развитие, повсеместно стали задействоваться современниками при бурении скважин на известняк.

Появление мобильных установок

Несомненно, существенным преимуществом добычи подземной воды перед разработкой нефтяных месторождений, является её относительная близость к дневной поверхности. Следовательно, для работы требуется менее мощное и громоздкое оборудование, которое можно, снабдив самоходным, шасси сделать мобильным. Этот фактор, а также растущие потребности в геологических изысканиях привели к созданию в XX веке передвижных буровых установок. Самоходные комплексы, наряду с общим совершенствованием технологий, стали дальнейшим стимулом расширения географии артезианских источников.

Механический завод г. Щигры Курской области в 1927 г. выпустил первый буровой станок КМА-300 для разведочных нужд, а с 1935 г. стали производиться мобильные станки УА-75 ударного бурения.

Буровая самоходная установка РБ-400/ТВС сконструирована на базе гусеничного трактора ЧТЗ-65. Её производство начато в 1948 г. Дальняя переброска тяжёлого оборудования, осуществлялась на железнодорожных платформах, но местные передвижения, машина могла выполнять самостоятельно со скоростью 4 км/ч вперёд и 2 км/ч задним ходом.

Уже более полувека отечественные буровики успешно используют одну из самых надёжных установок УРБ 2А2, способную выполнять поставленные задачи даже в условиях Якутии и Ямала. Благодаря ей, появилась возможность устройства артезианских скважин на небольших удалённых участках в сжатые сроки. Оборудование монтируется на многие самоходные подвижные платформы, включая автомобильные, гусеничные и понтонные. УРБ 2А2 осуществляет роторное бурение с промывкой, благодаря которому удается достичь высоких скоростей проходки при максимальной механизации процесса, а также с продувкой и шнековое.

Наша компания так же не стоит в стороне от лучших достижений наших предков, воплощая пожелания заказчиков, как в обычной, так и в самой сложной гидрогеологической обстановке.

aqua-search.ru

Бурение скважин на воду - история вопроса

Из истории бурения скважин

Ударно-канатное бурение от древнего мира до наших дней

Зарождение собственно бурения, т. е. получения глубокого отверстия в недрах Земли, обычно относят к III—VI в. до н. э. на территории Китая. Примечательно, что технологические особенности китайского бурения почти не имеют каких-либо общих черт с технологией сверления отверстий.

Отличие заключается в том, что скважины бурились без вращения, инструмент для разрушения породы углублялся за счет удара. Подвешивался он на канате. Много позднее такое бурение назвали ударно-канатным, оно существует и поныне. Скважины бурились для добычи соляных растворов и питьевой воды. Общее представление о наиболее ранних конструкциях буровых установок дано на рисунке. Ударный импульс на инструмент создавался упругим качанием балансира, зажатого в земле.

Дальнейшее совершенствование китайской техники бурения привело к появлению более сложных установок, где кроме рабочей живой силы использовались животные. Опоры буровой вышки изготовлялись из бамбука. Впрочем, из бамбука делалось все: трубы, инструменты, даже буровое долото. Для аварийных случаев были созданы многочисленные конструкции различных вспомогательных инструментов. Максимальная глубина скважины достигала 1200 м.

В России в XI—XI11 вв. в районах Усолья, Соли-Камской Балахны зародилась своя, отличная от китайской, технология бурения скважин на рассолы. Первые рукописные упоминания о соляных промыслах относятся к 1332—1370 гг., но бурение началось много раньше. До сих пор масштабы буровых сооружений тех лет поражают наше воображение . Как много знали и умели наши далекие предки! Для того времени подобная техника была уникальной. В России была создана своя техническая терминология, самобытная и совершенно не подверженная иностранному влиянию.

Диаметр соляных скважин был и 1 м, а глубина превышала 100 м. Даже для современной техники бурение таких стволов' шахт дело далеко не простое.

В начале XIX в. широкое развитие получило скважинное водоснабжение крупных городов и, особенно, войск в военных полевых условиях. Появляются буровые вышки под навесом для укрытия рабочих от непогоды. Буревые инструменты постоянно улучшались и в основе своей мало чем отличались от современных.

С развитием промышленности началась разведка нефти, угля и других полезных ископаемых. В долине р. Кудако в Краснодарском крае в 1866г. Из скважины, пробуренной русским полковником А.Н. Новосельцевым ударным способом с применением металлических труб, ударил нефтяной фонтан. Этой скважине поставлен памятник-обелиск: «Первооткрывательнице нефти России».

В 1911г. первая скважина в Росси была пробурена роторным способом с прямой промывкой. Начиная с 1920г. роторное бурение получает все большее распространение при проходке нефтяных скважин и к 1934г. полностью вытесняет ударное.

Старая фотогрвфия: буровик на фоне долот для ударно-канатного бурения.
20-е годы прошлого столетия.

После того как ударно-канатное бурение вытесняется роторным с прямой промывкой в нефтяной промышленности, начинается процесс вытеснения этого устаревшего метода и в сооружениях скважин на воду. В СССР НИИ проводили исследования, в ходе которых сравнивались различные методы бурения. На полигонах в равных геологических условиях, проводилось бурение скважин на воду различными станками. Самым оптимальным способом сооружения скважин оказался метод бурения с прямой или обратной промывкой. Ударно-канатный способ бурения стал сдавать свои позиции и здесь, как более металлоемкий и энергоемкий метод.

С течением времени появляются такие буровые станки как УРБ-2.5, позже УРБ 2А2 , буровая установка 1БА и т.д. Все эти станки предназначены для бурения с прямой и обратной промывкой, а так же с прямой продувкой скважин. В настоящие время 98% всего бурения выполняется вращательными способами, ударно-канатный метод востребован в основном при разведке россыпей золота. Хотя и там постепенно вытесняется пневмозабивным методом бурения.

Урб 2а2

Урб 2,5

Надо отдать должное китайцам, изобретенный ими способ долгое время использовался, но увы, в современном мире ударно-канатное бурение все больше и больше уходит в историю.

taggeo.ru

История бурения скважин в России

Людям требовалась чистая вода задолго до появления буровых инструментов. Поэтому наши предки жили у рек, впоследствии в каждом поселении обязательным атрибутом стал колодец с живительной влагой. Именно с исследования земли на предмет глубины нахождения грунтовых вод начинался выбор места для постройки будущего поселения. Но если воду ещё можно было достать методом копки, то для добычи соли без технологии бурения было не обойтись.

Невозможно узнать, кто на Руси придумал и внедрил первый буровой станок бурения скважин, но размеры и техника выполнения работ даже сейчас удивляют своими масштабами. Ранние упоминания в письменных документах относятся к 14 веку, но внедрение в глубинные толщи земли было освоено намного раньше. Ударный и вращательный способы бурения в России развивались параллельно. Рабочие конструкции имели высоту до 18 метров, процесс углубления в землю шёл за счёт ударных движений. Соль добывалась через деревянные трубы (матицы), которые делались целиком из больших деревьев с полой сердцевиной.

Подобные конструкции стоили недёшево, и процесс было под силу организовать только на государственном уровне. Работы по водоснабжению проводились в городах с 15 века. В это время пробурили первую скважину в Московском Кремле. Появился особый класс мастеровых людей: трубники, бочары, кавщики, ведерники.

Стремительные перемены в истории бурения скважин в России начались с приходом к власти Петра 1. Он активно внедрял западные техники в производственные процессы и привёз специалистов из Германии. Также Пётр 1 внёс вклад в добычу минеральной и артезианской воды. Специальными указами он запустил исследовательскую деятельность на поиск полезных месторождений. Во время его правления были открыты первые источники минеральных вод на Кавказе и в городах России, которые действуют и до наших дней.

В 18 веке специальность бурильщика была уже широко распространена как в Центральной части страны, так и на Урале. Но по-прежнему буровой станок для бурения скважиноставался дорогостоящей и масштабной техникой, которая была доступна только крупным фабрикантам. В городах только начали зарождаться системы водопроводных коммуникаций. Что же касается жителей сельской местности, там по-прежнему использовались трудоёмкие методы обычного копания колодцев.

Ряд открытий в 20 веке изменил ситуацию и вывел бурение скважин в Россиина новый общедоступный уровень. В 1922 году советский инженер М. А. Капелюшников изобрёл турбобур – устройство, которое работало на принципах гидравлики. Были изобретены коронки разных диаметров с армированием резцов и впоследствии с алмазным покрытием. В результате техника бурения изменилась не сильно, зато инструмент стал более удобным в использовании и компактным. В наши дни каждый человек может наслаждаться чистой водой, которая является лучшим источником восстановления сил. Теперь бурение скважин на воду может заказать владелец скромного дачного участка и обеспечить себя и свою семью на долгие годы источником полезной питьевой воды из недр земли.

Расчитать стоимость бурения скважины Вы можете воспользовавшись нашим калькулятором.

Наша группа VK

Смотрите также БУРЕНИЕ СКВАЖИН, СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ, СИСТЕМЫ ВОДООЧИСТКИ, КАНАЛИЗАЦИЯ.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Похожее

xn--90aalao3aqdno.xn--p1acf