Способ бурения шнековый

Шнековое бурение: технология и ее особенности

Шнековое бурение относится к одному из видов вращательного бурения. Сам термин «шнековое» происходит от слова «Schnecke», что в переводе с немецкого означает винт, завиток, улитка.

Особенности выполнения работ

Этот вид бурения существенно отличается от других видов, в частности, в том, что при этой работе выполняется удаление разрушенной породы и ее транспортирование по скважине не потоком очистного агента, а за счет вращения колонны.

Шнековое бурение очень широко распространено, является универсальным способом, используемым для проходки скважин небольшой глубины в мягких или рыхлых породах. Этот способ удобен для выполнения работ в галечных породах. Он также широко распространен в сейсморазведке, разработке взрывных скважин, при инженерных исследованиях гидрогеологической направленности, геологических съемках, поиске полезных ископаемых.

Технология бурения

Шнеки буровые в процессе работы разрыхляют и дробят породу, а затем перемещают полученный продукт к устью скважины на специальном шнековом транспортере. Технология работы включает три главных момента. Это: процесс охлаждения инструмента, задействованного в разрушении породы, транспортировка на поверхность продукта разрушения и укрепление стен полученной скважины поднимаемыми породами.

Широко применяют для работы с рыхлыми породами двух- или трехлопастное долото, имеющее плоские или спиральные лезвия. В тех случаях, когда шнековое бурение выполняется для работы с породами средней твердости, требуется более высокая износостойкость, поэтому используют долото округленного профиля, насыщенное твердыми сплавами.

При проведении работ используются высокотехнологические специальные установки. Скорость бурения огромна, поэтому требования к установкам – мобильность и высокая транспортабельность. Установки изготавливают переносными или же самоходными.

Главная положительная особенность шнекового бурения - непроизвольное самозакрепление стен скважины разрушенной породой при ее подъеме по шнекам, так как она как бы "втирается" и создает эффект своеобразного оштукатуривания.

Заметное преимущество работы - достаточно высокая скорость, простота и небольшой ущерб инфраструктуре и окружающей среде.

Специалисты всего мира отмечают постоянный интерес к данному способу бурения и прогнозируют хорошие перспективы его развития.

fb.ru

Шнековое бурение. Способы бурения инженерно-геологических скважин в Киеве и Украине

Шнековое бурение обеспечивает проходку скважин диаметром 70-230 мм, глубиной до 30 м и более в нескальных грунтах при отсутствии в разрезе крупных валунов. Шнековое бурение целесообразно производить в мягких и рыхлых породах I-IV категории, при глубине скважин 50-80 м, диаметром от 60 до 400 мм. Использование этого способа бурения при проходке плотных глинистых грунтов, а также валунно-галечниковых обложений – неэффективно. Разрушенная порода при шнековом транспортируется по трубе, которая называется шнеком, внутри которой закреплена стальная лента винтообразным способом. Благодаря тому что, величина коэффициента трения породы о стенки скважины не равна величине коэффициента трения о винтовую поверхность шнека, обеспечивается разность частот вращения шнека и породы, что позволяет поднять породу.

В тот момент, когда порода двигается от забоя к устью, она частично втирается в стенки. В результате быстрого внедрения в новые слои пород, которые имеют относительно низкую температуру, долото охлаждается. Относительно высокая скорость углубления скважины объясняется быстрым подъемом шнеками крупных кусков разрушенной породы без дополнительного дробления.

Так как промывочная жидкость не является необходимой для шнекового бурения, то применение этого способа наиболее эффективно в безводных районах с низкими температурами.

Плюсами шнекового бурения есть: высокая скорость бурения, малые затраты времени на монтаж и демонтаж установки, большой диаметр скважины, отсутствие потребности промывочной жидкости.

Минусами является: большой расход мощности, бурение только в мягких породах и трудность составления качественной геологической документации.

При инженерно-геологических изысканиях бурение скважин шнековым способом бурения осуществляется сплошным и кольцевым забоем. Бурение сплошным забоем производится непрерывным рейсом (поточное бурение), рейсовыми заходами (рейсовое бурение) и завинчиванием.

Шнековое поточное бурение производится непрерывным процессом выноса разбуренного грунта из скважины на поверхность шнековой колонной, которая по мере погружения в грунт наращивается дополнительными шнеками. Непрерывная выдача грунта на поверхность при этом способе затрудняет производство качественной геологической документации.

Поточное бурение следует применять при проходке зондировочных скважин в неосыпающихся и неоплывающих грунтах, которые обеспечивают устойчивость стенок скважины и равномерный вынос разбуренной породы на поверхность (слабые и слабосвязанные супещаные и суглинистые грунты).

Шнековое рейсовое бурения состоит из последовательных циклов (рейсов), включающих погружение шнека с долотом в грунт и последующее его извлечение из скважины с грунтом. Разновидностью рейсового бурения является бурение с холостым вращением (без углубки) колонны шнеков в скважине – в этом случае разрушенный грунт периодически поднимается на поверхность без подъема шнеков, что позволяет получить более точное представление о разрезе.

Рационально применяют этот способ при проходке разведочных и зондировочных скважин в основном в пластичных и тугопластичних глинистых грунтах.

Шнековое винтовое бурение (завинчивание) отличается от рейсового тем, что спиральное долото со шнековой колонной завинчивают как винт на глубину, при которой колонну без вращения можно будет извлечь из скважины с помощью лебедки станка. Винтовое бурение целесообразно применять при проходке очень слабых грунтов (оплывающие водоносные пески, пески-плывуны, глинистые грунты текучей консистенции, слабые торфы, илы).

Буровой снаряд шнекового бурения состоит из колонны шнеков, иногда нескольких утяжеленных шнеков и долота. При отборе ненарушенных образцов в состав бурового снаряда включаются колонковый шнек и специальное колонковое долото.
Поскольку в процессе бурения на стенках скважины образуется корочка, которая уменьшает ее диаметр, то для того, чтобы снизить мощность, расходуемой на трение спирали шнеков о стенки, необходимо взять такой диаметр долота, которыйбудет не менее чем на 10—20 мм превышать диаметр колонны шнека. Значительное уменьшение диаметра долота в процессе бурения может привести к ввинчиванию спирали шнеков в стенки скважины и их прихвату.

Существует несколько разновидностей долот для шнекового бурения.

Долото трехлопастное типа ДБШ (рис. 1, а) с литым стальным корпусом имеет зубчатые лопасти с наклоном по винтовой линии. Одна из них может переходить в спираль шнека. Боковая поверхность лопастей армируется восьмигранниками, а зубья пластинами сплава ВК-8. Долота выпускаются марок ДБШ-135, ДБШ-150, ДБШ-180, ДБШ-200, ДБШ-300 и ДБШ-300У диаметром соответственно 151, 165, 198, 215, 320 мм.

Долота типа ДРШ (рис. 1,б). Долото состоит из литого корпуса с двумя лопастями, установленными под углом 15° относительно оси корпуса. Одна лопасть является калибрующей и смещена относительно другой по высоте на 3—5 мм. Режущие части долота армируются резцами сплава ВК6, ВК8В. Долота предназначены для бурения в породах II—V категорий с прослоями пород средней твердости и твердых.

Шнек (рис. 2) – это труба, к которой приварена спиральная стальная лента толщиной 5—6 мм по винтовой линии. Ее шаг принимается для мягких вязких пород 0,5—0,7, а для сыпучих и твердых пород 0,86—1,0 диаметра шнека. Шнеки изготовляют двух типов: без проходного отверстия и с проходным отверстием. Долото со шнеком и шнеки между собой соединяются безрезьбовыми и резьбовыми соединениями. При безрезьбовом соединении (шнеки типа ШБ) на шестигранный хвостовик долота или шнека надевают муфту следующего шнека и в отверстие забивают палец, который удерживается фиксатором от выпадения. При резьбовом соединении (шнеки типа ШС) используют специальную резьбу с шагом 6, 8, 16 мм. Предусмотрен выпуск шнеков ШБ диаметром 135, 150, 180, 200, 300 и шнеков ШС диаметром 80 и 100 мм. Длина шнеков 1—2,5 м.

Для того, чтобы отобрать ненарушенные образцы пород применяют колонковый – шнек. Он состоит из полого шнека с большим проходным отверстием в трубе, разъемной керноприемной гильзы и коронки. Гильзу из полого шнека можно извлекатьтолько после отвинчивания коронки. Колонковый шнек обеспечивает получение керна лишь в супесях и суглинках и требует частого подъема бурового инструмента из скважины.

При необходимости непрерывного отбора ненарушенных образцов пород применяются шнековый инструмент со съемной грунтоноской.
Основными параметрами технологического режима шнекового бурения являются частота вращения и нагрузка на ось.

Подъем породы по шнекам возможен только при определенной частоте их вращения. Как показывают расчеты и опыт бурения, частота вращения шнековой колонны должна быть 100—200 об/мин. В том случае, когда частоты ее вращения меньше транспортировка породы ухудшается, а когда больше — возникают вибрации бурового инструмента. Пропускная способность шнекового транспортера должна быть не менее производительности долота с учетом разбуриваниястенок скважины и разрыхления породы. В большинстве случаев бурят без дополнительной осевой нагрузки на долото.

В мягкие породы долото внедряется под действием веса шнеков, вращателя и реактивного усилия, возникающего при транспортировке разрушенной породы. Это усилие может достигать 0,8—1,2 кН на 1 м длины шнековой колонны. Поэтому очень часто бурят с разгрузкой долота при помощи лебедки или механизма подачи. Дополнительная осевая нагрузка создается только при забуриваниискважины, при бурении в мерзлых породах, сухих плотных глинах, относительно твердых породах и может достигать 15—30 кН.

Бурение песчано-глинистых отложенийтаких как: супеси, суглинки, влажные пески, песчаныеглины, эффективно при помощи двух и трехлопастных долот при частоте вращения 200— 300 об/мин без принудительной подачи или с дополнительной осевой нагрузкой 4—5 кН.

Бурение вязких плотных глин представляет значительные трудности в результате образования сальников на долоте и шнеках, прекращения транспортировки породы, увеличения трения шнеков о стенки скважины. Поэтому при бурении вязких глин необходимо применять долота с плавным переходом режущих лопастей на спираль шнека, шнеки с уменьшенной величиной шага спирали; снижать скорость подачи до 12— 15 см/мин, максимально увеличивать частоту вращения, расхаживать буровой снаряд; подливать в скважины воду 10— 20 л на 1 м или при полых шнеках закачивать насосом 2— 5 л/мин; периодически включать вибратор. Если перечисленные меры не дают положительных результатов, колонну шнеков через каждые 1,5—2 м углубления поднимают и очищают от глины.
Неустойчивые породы, водоносные пески и плывуны бурят при высоких частотах вращения инструмента и максимальной подаче с одновременным креплением трубами. Обсадная колонна опускается под собственным весом и под действием реактивных сил, возникающих на внутренней поверхности труб при движении породы по шнекам. При необходимости производится их принудительное погружение вибраторами, задавливанием или забиванием.

Твердые породы (аргиллиты, песчаники V категории) бурят долотами, армированными резцами твердого сплава ВК8 с последующей наплавкой релитом, при осевой нагрузке 20 кН и частоте вращения 100—130 об/мин. Для лучшей очистки скважины после окончания бурения рекомендуется в течение нескольких минут буровой инструмент вращать с частотой 300 об/мин.

Долота, имеющие режущие грани с профилем по кривой равного износа рекомендуется применять для бурения галечниковых отложений
Мелкие гравийно-галечниковые отложения бурят на высоких частотах вращения бурового снаряда (до 300 об/мин). При этом могут возникать вибрации. Для их предупреждения над долотом устанавливается два-три утяжеленных шнека.

inbud.kiev.ua

Шнековое бурение скважин технология. Способы бурения

Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки. Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными. При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.

Такой метод бурения используется только для скважин с небольшим дебетом. Обычно шнековое бурение скважин на воду производится в мягком, рыхлом или мерзлом грунтах. При помощи винтового шнека из забоя удаляется выбранная при бурении порода. Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение. Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.

Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.

При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.  

Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека. Объем разрушаемой породы при средней скорости транспортировки должен составлять не более 0,2-0,4 от общего объема пространства. При этом частота вращения бурового инструмента должна быть 150-200 об/мин. Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.

При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.  

При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.

При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.

В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.

Единственный недостаток шнекового бурения скважин заключается в том, что пробуренная скважина имеет, как правило, очень маленький дебит.

aquagroup.ru

Бурение скважин на воду своими руками: способы и рекомендации

Несовершенство устаревших коммуникаций или большая удаленность от магистрали централизованного водопровода принуждает дачников использовать природные ресурсы для обеспечения хозяйства водой из автономного источника. Экономные владельцы загородных участков предпочитают обходиться без привлечения профессиональных мастеров, выполняя бурение скважин вручную. Рекомендации специалистов помогут выбрать подходящую технологию и изготовить необходимое оборудование собственноручно.

Самостоятельное бурение скважин.

Способы самостоятельного бурения

Специфика существующих методик определяется типом гидротехнического сооружения. Главными отличительными качествами, влияющими на выбор способа и применяемого для ручного бурения технического оснащения, являются глубина залегания водоносного горизонта и физико-геологические характеристики грунта.

Наибольшее распространение получили следующие технологии:

• шнековая;
• колонковая;
• ударно-канатная;
• гидробурение.

Допускается комбинированное использование нескольких методов, ускоряющих процесс сооружения шахты для размещения скважинного колодца. Удачно сочетается шнековое бурение с ударно-канатным. Народных умельцев привлекает возможность изготовления буров для всех технологий своими руками.

Ручной шнековый метод

Шнек рекомендуется использовать для формирования скважин, поставляющих жидкость из водоноса, расположенного не ниже 40 м от поверхности. Благодаря доступности исполнения шнековый способ пользуется спросом среди начинающих мастеров, не обладающих профессиональными навыками строительной деятельности.

Принцип действия определяется конструкцией бурового приспособления. Шнек изготавливается в виде спирального стержня с лопастями и специальным наконечником. Аналогично штопору устройство ввинчивается в почвенный слой. Пласты грунта разрушаются при заглублении винтообразного изделия, выносясь на поверхность металлическими витками.

Технология колонкового бурения

Основана на применении особого инструмента, базовым элементом конструкции которого является колонна с сечением до 16 см, оснащенная режущей коронкой. Процесс сооружения скважины ускоряется благодаря специфике выполнения мероприятий по ручному бурению.

На верхней поверхности колонковой трубы при заглублении устройства узлами крепления фиксируются полутораметровые штанги. Поэтапное наращивание способствует формированию технологической колонны.

Плотные породы легко разрушаются заточенными краями коронки, изготовленной из металла повышенной прочности. Базовым критерием при выборе размера и формы режущего инструмента являются физико-механические характеристики грунта.

Ударно-канатный способ

Заключается в разъединении поверхностных пластов почвенных пород посредством ударной силы, возникающей при падении забивного стакана.

Конструкция буровой установки представлена следующими элементами:

• над местом будущей скважины размещают треногу;
• для облегчения подъема на двухметровую высоту используется лебедка с тросом;
• инструмент, разрушающий слои грунта, изготовленный из металлической трубы с режущей кромкой, способной пробивать отверстия в твердых породах, канатом закрепляется на подъемном механизме.

Для автоматизации процесса рекомендуется задействовать редуктор, приводимый в действие двигателем.

Ударно-вращательный метод

Является разновидностью, отличаясь от предыдущей технологии бурения скважин на воду дополнением ударных действий вращательными движениями. Способ позволяет ускорить процесс создания водяной шахты. Рекомендуется использовать данную методику на участках с неоднородными геологическими характеристиками.

Станок для ударно-вращательного метода.

Конструктивное исполнение ударного инструмента определяется типом разбиваемой породы. Функциональным элементом бура, применяемого при ручном сооружении скважин желонковым методом, является шариковое, дисковое или поршневое клапанное устройство.

Гидробурение

Технология основана на использовании разрушительных способностей жидкой среды. Вода, усиливающая воздействие на поверхностные пласты бурового инструмента, позволяет сократить время на формирование скважинного шурфа.

Способ предусматривает применение дополнительного оборудования, представленного мотопомпой, поставляющей жидкость во внутреннее пространство водяной шахты для вымывания породы, измельченной буром.

Способы изготовления необходимого оборудования

Буровая установка для абиссинской скважины.

Особенности технологического процесса различных методов бурения скважин вручную предполагают привлечение специфического оснащения. Главным преимуществом буровых инструментов является возможность обойтись без приобретения готовых изделий заводского производства. Даже неопытный дачник способен самостоятельно изготовить требуемое оборудование.

Ручной шнековый бур

Изготовление шнека стандартной конструкции требует выполнения следующих действий:

1. Держатель, режущие лопасти и наращиваемые отрезки штанги соединяются специальными муфтами. При выборе труб для формирования технологической колонны рекомендуется отдавать предпочтение металлическим изделиям, предназначенных для газовых магистралей.
2. Надежность конструкции обеспечивается дополнительным затягиванием отдельных крепежных фитингов специальными болтами. Подобные действия направлены на предотвращение вероятности развинчивания стержней при изменении направления вращения в обратную сторону.
3. Для изготовления лопастей применяются стальные пластины повышенной прочности. Минимально допустимой толщиной листа является 3 мм.

Абиссинская скважина игла

Конструкция инструмента представлена фрагментом металлической трубы с конусообразным наконечником, способствующим облегченному прохождению бура сквозь пласты породы к водоносному горизонту.

На иглу устанавливается 80-сантиметровый щелевой фильтр. Участок перфорации обволакивается проволокой и накрывается сеткой из нержавейки. Скрепление элементов системы выполняется оловянным припоем.

Желонковое бурение

Рабочим инструментом, позволяющим извлекать отработанную породу после разрушения ударным способом, является желонка. Простейшая конструкция оснащается плоским клапаном.

Желонка для бурения.

Самостоятельное изготовление начинается с приваривания к нижней части трубы, подобранной в соответствии с диаметром водяной шахты, башмака с размером, на 6 мм превышающим сечение желонкового инструмента. Внутри трубной основы сваркой закрепляется шайба. Пластина для клапанного механизма фиксируется шарнирным соединением, обеспечивающим свободное открывание и закрывание.

Металлический стержень выполняет роль ограничителя. Прут приваривается к внутренней поверхности клапана.

Гидробурение

Для подачи воды к участку бурения на метровом отрезке толстостенной трубы закрепляется несколько небольших трубочек. Необходимое давление подаваемого потока обеспечивается компрессором. В верхней части конструкции устанавливается насос. Для откачки жидкости на поверхность рекомендуется использовать отдельный помповый агрегат.

Пошаговая технология бурения шнековым способом

Эффективность шнекового метода подтверждается при бурении скважин в рыхлых и глинистых породах. Технология основана на разрушении грунта винтообразным снарядом.

Подготовка необходимых инструментов

Для выполнения работ потребуются такие компоненты:

Ручное бурение шнеком.

• лебедка с тросом, закрепленная на треноге;
• трубы для обсадки;
• набор из 3-4 штанг;
• шнековое устройство.

Самодельная буровая вышка изготавливается из 3 брусьев, установленных в форме треугольной пирамиды. По центру располагается несущая колонна.

Необходимость обсадных колонн объясняется вероятностью обрушения стенок скважины.

Изготовление шнека из подручных материалов

В качестве основы рабочего инструмента рекомендуется использовать стальную толстостенную трубу сечением 100 мм. Для соединения со штангой на верхнем участке создается зона с резьбой. Шнек закрепляется на нижнем конце.

1,5-метровая рукоятка, приваренная к основанию, облегчает проворачивание снаряда. Переход между держателем и штангами обеспечивается тройником.

Режущие лопасти выполняются из листа 2-2,5 мм. Сваркой полосы на равном расстоянии закрепляют на стержне.

Проведение буровых работ

Для устойчивости трубы выкапывается углубление 150х150 см. Отрезки доски или листов ДСП защищают стены шахты от осыпания.

По часовой стрелке инструмент ввинчивают в породу, периодически извлекая для очистки. Ствол скважины формируется обсадными колоннами начиная со второго метра. Сечение обсады должно немного превышать размеры лопастей снаряда. Дальнейшая забивка труб выполняется по ходу заглубления шахты.

О потребности наращивания бура свидетельствует полное погружение в грунт. Штанги добавляются по мере необходимости.

scvazina.ru

Особенности бурения скважин шнековым методом

Оптимальный вариант при условии мягкого типа грунтов – шнековое бурение скважин на воду. Мы поговорим, что такое шнековое бурение, как выполняется, рассмотрим его преимущества и недостатки. Для выполнения работы используется специальная установка, куда устанавливается буровая головка и шнеки, которые нужны для отвода грунта.

Что представляет собой процесс

Использование шнекового бура гарантирует некоторые преимущества. Одни из главных заключается в скорости выполнения проходки. Таким способом можно пробурить намного быстрее. Кроме того, при осуществлении буровых работ, стенки скважины продавливаются и укладываются, что позволит удержать грунт от обрушения. Стенки можно делать металлическими или бетонными. Для бурения скважин таким способом не нужно делать промывку колодца.

Бурение скважины крупным шнеком

Лучше всего применять данный способ при обустройстве скважин с невысоким дебитом. При помощи винтового шнека на поверхность подается почва. Бурильная установка представляет собой трубу, обвитую лентой из металла. Такой тип бурения предусматривает применение буровых механизмов. Они располагают подвижным вращателем. Есть ограничения при работе, максимальный шаг подачи составляет 15 метров.

На герметичных шнеках устанавливаются реверсивные замки, также есть полости, различные долота. Для изготовления используется высококачественная сталь, которая составляет основу замковых соединений. Она очень прочная, долговечна, поэтому есть возможность значительно сэкономить время работы.

Виды буров

Лопасти долота, на котором осуществляется бурение, размещаются под разными углами. Все зависит от того, в каком типе почвы придется работать. Так для мягкого типа почвы они должны располагаться под углом 30 – 60 градусов. При выполнении работы на твердой почве, угол лопастей должен быть 90 градусов.

В процессе работы, режущие детали за счет разрушения грунта высвобождают высокие температуры. Грунт поступает вверх по шнековой спирали. Если соблюдать среднюю скорость работы, то объем отработанного грунта будет в пределах 0,2 – 0,4 от всего объема пространства. Количество оборотов должно быть 150 – 200 в минуту.

Виды шнеков для бурения

При использовании в работе шнека не более 100 мм, частота оборотов не должна превышать 500 в минуту.

Оборудование с центральным каналом многие считают самым эффективным. Он используется для подачи воздуха или воды через гидронасос. Это снижает трение в процессе работы. Таким способом можно сделать скважину глубиной до 50 метров. Но бывали случаи, когда глубина скважины таким способом достигала больше 100 метров. Для того, чтобы сделать глубокую скважину, шнековый способ бурения необходимо совмещать с другими типами. Технология бурения позволяет монтировать в скважине обсадные трубы. С помощью данного вида бурения обеспечивается достаточно высокая скорость работы. В сутки можно проделать отверстие глубиной до 30 метров.

Очень важно также при бурении в условиях особо твердого грунта использовать головку с техническими алмазами.

После того, как было пробурено на глубину одной штанги, работу нужно прекратить, чтобы нарастить еще одну, а затем процесс продолжается. Такая процедура делается постоянно.

Несмотря на многочисленные преимущества, такой тип бурения имеет и серьезный недостаток. Как правило, количество воды из оборудованной скважины небольшое.

Особенности бурения

Процесс работы полностью исключает истирание и перемалывание грунта отдаленного от забоя. Работа выполняется практически постоянно без перерывов, одновременно с бурением выполняется и разрушение почвы.

Когда происходит отдаление от забоя, порода попадает на винтовой шнек, который вращается с большой скоростью. Так создаются центробежные силы, которые прижимают почву к стенкам. А лента, которая постоянно движется, подает грунт на поверхность. Все же, некоторое количество породы остается на стенках отверстия.

Методы бурения скважины

Таким способом обеспечиваются высокие темпы работы. Для того, чтобы поднимать грунт на поверхность, совсем не обязательно прекращать бурильные работы, что экономит время. Подача почвы на поверхность происходит без перерыва. Нет никакой необходимости делать промывку.

Для такого типа бурения характерны и недостатки. Пробурить можно на сравнительно небольшую глубину. Чтобы вращать шнековую колонну, нужно приложить немало усилий. Повышение ресурса долота предусматривает процедуру армирования твердосплавными резцами. Диаметр долота должен быть больше на 20 мм, чем диаметр шнека. Это нужно для того, чтобы осуществлялось свободное вращение, когда происходит налипание на стенки шламовой корки.

Рабочий инструмент в процессе бурения вращается с помощью специальных станков. Таким способом достигается большой крутящий момент. В том случае, если необходимо завершить работу в кратчайшие сроки, нужно использовать мощные станки. Достаточно часто такие станки устанавливают на автомобильные шасси. Существует несколько типов станков, которые способны обеспечить высокую производительность.

Некоторые станки предусматривают использование машины-экскаватора. Можно также выполнять работу, используя шнековый насос. Такое оборудование используется в том случае, если есть необходимость в перекачивании жидкостей, которые имеют в своем составе агрессивные химические вещества или абразивные частицы.

Пример шнекового насоса

Дополнительные возможности предоставляет использование при бурении шнековых погружных установок. Конструкция будет очень удобной в использовании. Кроме того, при необходимости возможно оперативно отремонтировать или заменить изношенные детали.

Перед тем, как приступать к бурильным работам с помощью шнековых установок, необходимо сделать анализ грунта, а также близость расположения к поверхности воды.

kolodeconline.ru

Шнековое бурение скважины на воду

Для создания скважин под воду очень часто применяется шнековое бурение. В процессе такого бурения для измельчения и выборки грунта используется лопастный резец. В процессе бурения твердая порода, разрушаемая резцом, с помощью шнека удаляется из скважины на поверхность грунта. Именно благодаря такому рабочему процессу этот способ бурения получил свое название. Нельзя не заметить, что шнековое бурение достаточно сильно напоминает операции, которые проделывают на зимней рыбалке рыбаки, просверливая обычными бурами скважины на поверхности замерзшего водоема.

Шнековое бурение – области применения

В отличие от роторного способа бурения грунта, шнековое бурение позволяет без проблем сделать проход в мягких породах глубиной до тридцати и более метров, поэтому он является идеальным для бурения скважин, предназначенных для подачи питьевой воды. Шнековый способ бурения отличается намного большей производительностью, чем другие известные способы бурения скважин для воды.

Оборудование для шнекового бурения обычно монтируется на самоходных устройствах (автомобилях), шнековые буровые установки достаточно просты в управлении. Это позволяет профессиональным рабочим в течение только одной рабочей смены делать проход около десяти метров.

Однако, не смотря на все преимущества, в процессе шнекового бурения могут возникать определенные препятствия и трудности, обусловленные, прежде всего, особенностями грунта. Например, при бурении можно попасть на подземный валун, разрушить который очень непросто. Даже самая мощная установка для бурения не всегда может пробить или обойти морену.

Шнековое бурение – самый популярный способ бурения скважин-источников питьевой воды

На сегодняшний день шнековое бурение является наиболее часто применяемым способом бурения скважин для питьевой воды – его используют все, кто занимается профессиональным бурением скважин, несмотря на своеобразные специфические особенности рабочего процесса. Этому способствует то, что в процессе шнекового бурения разрушенная порода полностью удаляется из полости скважины – для ее удаления не нужно привлекать дополнительное оборудование и тратить на это время.

В процессе шнекового бурения разрушенная порода удаляется из полости скважины с помощью специальной промывочной жидкости. Шнековое бурение является наиболее рациональным по отношению к другим способам бурения скважин для питьевой воды.

Шнек представляет собой своеобразное оборудование винтового типа, представляющее собой вертикальный винтообразный транспортер. Порода на шнековые лопасти подается непосредственно с резцов.

Применение метода шнекового бурения целесообразно и выгодно в тех случаях, когда бурение скважины осуществляется именно в мягких породах. Также он может быть использован для бурения скважин в породах средней твердости. Он является наиболее оптимальным, когда необходимо пробурить скважину относительно небольшой глубины.

Видео шнекового бурения скважины на воду

byrim.com

Методы бурения скважин на воду своими руками и механические

Методы бурения скважин на воду, как и методы бурения других скважин, разнообразны. Есть гидравлический, лазерный, механический, огневой, электрический и др. Виды бурения получают названия от используемых механизмов, забойных снарядов, инструментария, положения скважины и ее траектории. Если бурят турбобуром, это турбинное бурение, если пневмоударником — пневмоударное, роторным вращателем — вращательное роторное.

Бурение — сложный технологический процесс, состоящий из параллельных, последовательных, комбинированных локальных процессов. Если рассматривать все существующие виды и разновидности, получится книга, причем неоконченная: любое, даже незначительное, изменение в технологии, инструментарии, составе промывочного агента — повод отразить это в названии.

Некоторые виды и разновидности бурения скважин

Поэтому оставим теорию и займемся актуальным, практикой — повсеместно применяемыми методами бурения скважин на воду.

Из разновидностей бурения для артезианских скважин наиболее часто применяют вращательное роторное. Оно относится к бескерновым (используют шарошечные долота), и важной задачей становится своевременный вынос на поверхность разрушаемой по всей площади забоя породы. Способ этот скоростной, экономичный, но подходит не для всех пород, поэтому его комбинируют с другими видами, когда это требуется. Для устройства фильтровых скважин часто применяют шнековый метод.

Механический шнековый способ ↑

Метод шнекового бурения скважины на воду применяют, когда не требуется глубокий проход, а породы не являются твердыми (глубоко и в камнях бур попросту не пройдет: резец не справится). Фильтровые скважины на воду неглубоки (бурят только до песка), твердые породы располагаются ниже, поэтому шнековое бурение применяют чаще всего. Шнек — транспортер измельченной породы на поверхность, что делает этот вид бурения рациональным: не нужны дополнительные оборудование и мероприятия для подъема грунта; сразу видно, какой пласт проходит бур.

С применением шнекового способа бурения скважину на воду устраивают за один день в подавляющем большинстве случаев.

Установка для шнекового бурения скважины на воду

Механический роторный способ ↑

Этот метод бурения применяют для проходки глубоких скважин (в основном артезианских). Используют тяжелую технику: буровые агрегаты, смонтированные на базе грузовых автомобилей «Урал», «КамАЗ», «МАЗ», «ЗИЛ». Разрушение породы проводят вращающимся долотом. Крутящий момент от двигателя (маршевый двигатель автомобиля или палубный, установленный на платформе) посредством сцепления и карданного вала передается ротору, ротор вращает бурильную трубу. Шарошечное долото соединено с бурильной трубой УБТ (утяжеленная бурильная труба), увеличивающей нагрузку на забой.

Буровая установка на базе ЗИЛа

Бурение с промывкой (продувкой) ↑

Бурение с промывкой (вращательное роторное) активно применяют в устройстве артезианских скважин. В процессе проходки верхних слоев используют глинистый раствор, в процессе проходки известнякового слоя — чистую воду. Задачи промывочной жидкости — охлаждение рабочего элемента, вывод на поверхность разрушаемой породы, закрепление стенок скважины в процессе работ, снижение силы трения, создание давления на продуктивный горизонт. Циркуляцию промывочной жидкости обеспечивает либо насос, либо компрессор, либо оба устройства.

Промывка бывает прямой и обратной. Применяя прямой способ, промывочный агент закачивают внутрь трубы, а обратно он поступает через затрубное пространство. Применяя обратный способ, промывочный агент закачивают в затрубное пространство, а на поверхность он поступает непосредственно через трубу. Выбор способа промывки каждый раз индивидуален (зависит от параметров скважины, результатов геологических исследований). Промывочный агент не только выносит на поверхность породу (что позволяет делать забор керна в процессе работ), но и помогает определить дебит будущей скважины (его прогнозируют по поглощению раствора).

Метод бурения с промывкой настолько прост и универсален, что его применяют в устройстве скважин всех типов

Обратную циркуляцию часто используют в бурении крупных скважин (большой диаметр кондуктора/обсадных труб) при проходе неустойчивых пород, в бурении с выносом керна. Продувка — то же, что промывка, но в качестве агента используют газ (скважину не промывают, а продувают).

Методы бурения скважин на воду, устраиваемых своими руками, относятся к ручным, но мало отличаются от механических. Главные различия — производительность и глубина. Однако бурят даже с промывкой. Часто используют садовый бур, применяют шнековый способ, другие виды буров, реже — ударно-канатный метод.

Ударно-канатный способ ↑

Ударно-канатный способ — самый простой. Бурят без помощи тяжелой техники, пользуясь специальной установкой, состоящей из:

• каркаса,
• ударной штанги,
• забивного стакана,
• троса, лебедки и блока.

Установка простейшая — тренога с забивным стаканом; стакан соединен тросом с лебедкой. Лебедкой стакан поднимают вверх, а затем отпускают: острой кромкой снаряд режет грунт. Стакан извлекают, грунт из него изымают и продолжают процесс. Если грунт сыпучий, используют желонку (простой стакан в таком случае не годится, так как теряет в пути все набранное) с заслонкой в нижней части, закрывающейся при наполнении снаряда. На каменистых грунтах нужно работать сначала долотом, а потом желонкой извлекать измельченную породу, но целесообразнее применить другой метод.

Конструкция ударно-канатной установки для ручного бурения скважины на воду

Ручной роторный способ ↑

В ручном роторном бурении из оборудования применяют:

• бурильную вышку,
• лебедку,
• бурильные штанги,
• обсадные трубы и сам бур.

Вышка и лебедка обеспечивают подъем бура и его спуск вместе со штангами (бурильная колонна). Здесь также можно использовать треногу как вышку. Трубы соединяют друг с другом — они образуют бурильные штанги; бур крепят к нижней. При использовании бура-ложки обсадную трубу устанавливают в процессе; такой бур свободно проходит сквозь нее. При использовании спирального бура его периодически извлекают и освобождают от грунта, разбирая бурильную колонну, а затем вновь собирая. Занятие не из легких, но пройти глинистые или гравийные пласты можно только спиральным буром («ложка» не возьмет гравий).

Шнековый способ ↑

Еще один ручной способ — бурение садовым буром, наращиваемым по ходу действия такими же бурами. Измельченную породу выносит на поверхность шнек (бур особой конструкции: резец разрушает породу, лопасти подают ее наверх). Вышка при таком способе не требуется, а садовый бур работает от простейшего двигателя, значительно облегчая проходку за счет снижения доли ручного труда. По окончанию бурения 10-метровую трубу (соединенные несколько) помещают в скважину и забивают в песок. При применении механического способа шнеком бурят разведочные скважины, получая керн непосредственно в процессе прохода.

В представленных роликах показаны различные методы бурения скважин на воду.

Ручное бурение скважины на воду ударно-канатным способом ↑

Грунт удачный: молодой человек справляется, судя по всему, легко.

Механическое шнековое бурение ↑

Очень наглядный ролик. Нашли отличную линзу (вода пошла, почти как с артезианской). Будем надеяться, подозрительное дощатое сооружение не то, что мы думаем, а своеобразный сарай для хранения лопат (и септик где-то рядом не зарыт). Во избежание сюрпризов такого рода услугу надо заказывать «под ключ». Тогда на подрядчика ложится ответственность за близстоящие подозрительные сооружения: и моральная (я испортил воду всему поселку своим септиком), и уголовная (по части первой, самой легкой, 80 000 р. — гораздо выше, чем стоимость разведки).

Оптимистичное видео бурения своими руками ↑

То есть абсолютно — при помощи ручного ямобура. 50 см грунта за 2,5 минуты! Представив, как бур наращивают, каждый раз достают, разбирают колонну, освобождают от грунта рабочий элемент, вновь собирают, а главное, сколько на все это нужно простой физической силы (уже на вторых 50 см человек достал бур с трудом), мы пришли к выводу, что метод незаменим в геолокации кротов (правда, он несколько разрушающий) и создании расширенной карты их ходов, но не более.

aqua-guru.ru

Смотрите также

• 
  Гидростатические уровнемеры для скважин
• 
  Установка глубинного насоса в скважину
• 
  Заиливание скважины причины
• 
  Как правильно расположить септик и скважину на участке 10 соток
• 
  Скважина тепловой насос своими руками
• 
  Хвостовик в нефтяной скважине
• 
  Ручной насос для воды из скважины
• 
  Блок управление насосом скважины
• 
  Оборудование для эксплуатации скважин
• 
  Сандански болгария 10 лучших отелей со своей скважиной
• 
  Расшифровка ясс в бурении