Мини буровая установка на воду своими руками

Особенности

Существуют определенные правила и требования, которым необходимо следовать для того, чтобы осуществить строительство качественной системы автономного водоснабжения. Например, одну из самых востребованных скважин глубиной 15-30 метров возможно обустроить за 1-2 дня, что позволит сэкономить большое количество времени. В данном случае требуется строго соблюдать технологии, ответственно подойти к выбору места для скважины и качеству самой работы, что позволит увеличить её срок службы до 15 лет и больше, предотвратив ее быстрое засорение грунтовой водой.

МБУ бывает 2 видов:

• самоходная (буровое оборудование сделано на базе колесного прицепа);
• стационарная (сборное модульное оборудование, которые можно использовать для работ внутри зданий).

В зависимости от того, на какой водоносный слой осуществляется бурение, различают 2 типа скважины – известняковая или артезианская и песчаная. Так как данные горизонты размещаются на разных уровнях, то при обращении в специализированные организации цена работ значительно различается. Чтобы выбрать оптимальный вариант для вашего участка, необходимо проанализировать все минусы и плюсы каждого вида скважин.

МГБУ канатно-ударного бурения

Это простейшая малогабаритная конструкция, для которой не нужны сложные чертежи. Потребуется собрать станину, ударный патрон и желонку. А вот для облегчения работы нужен редуктор, к которому и подключается вся система. Вес патрона примерно 75-85 кг, желонка послужит для очистки забоя от грунта, а эффективность МГБУ доказана как на песчаных, так и на глинистых грунтах.

Требуемый «стакан» изготавливается из отрезка трубы с толстыми стенками сечения 80-120 мм, чем тяжелее патрон, тем лучше (если делается чертеж, то лучше сразу заложить вес патрона для определения несущей силы штанги). Снизу стакана привариваются «зубы», помогающие разрыхлению грунтов, но можно сделать низ ровным или заострить одним концом. Обязательно выполнить на верхней части стакана несколько отверстий для крепления троса, размер патрона в длину до 2 метров, больше не нужно – это будет неудобно для работы.

Треугольное основание, станина, патрон и трос – вся мини установка готовится недолго, подключить редуктор и можно начинать работу. Рекомендуется сначала сделать небольшую ямку, куда и будет нацелен патрон, диаметр ямы не должен быть намного больше сечения «стакана».

Классификация буровых установок

Разведочное и эксплуатационное бурение на нефть и на газ в нашей стране в более чем половине случаев осуществляется с помощью буровых установок с дизельным приводом. Все это потому, что работы ведутся в тех районах, где электричества отсутствует в радиусе нескольких сотен километров. Дизельный приводы постоянно совершенствуются, растет их мощность и техническая составляющая. Но кроме основного бурового инструмента, энергии требуют и обслуживающее освещение, и такие агрегаты как компрессоры, центробежные насосы. Для этих целей каждая буровая установка комплектуется дизельной электростанцией на 100-200 кВт мощности. Обслуживают их специалисты по дизельный двигателям и электрики.

ЭПК установки, т.е. те, что питаются от электросети, имеет  ряд преимуществ перед дизельными аналогами. В первую очередь – это масса, которая на 20% меньше. Во-вторых – их обслуживание проще и экономически более выгодно. В-третьих – скорость бурения, она зачастую выше благодаря более высокому КПД у электродвигателей. А так же в их конструкции заметно меньше деталей, узлов и агрегатов, которые имеют свойство быстро изнашиваться в тяжелых условиях работы (в которых обычно и работает большинство наших буровых установок). Но по большому счету, отличие установок с электроприводом от дизельных заключается лишь в самом приводе и все.

Разновидности буровых устройств

Устройство стволов в газовой отрасли и нефтянке кардинально отличается от водяного направления. Там бур должен одинаково легко проходить вечномерзлый грунт и скальные породы. Плюс он изначально рассчитан под большое давление на глубине. Поэтому в нефтяной и газовой промышленности используются стационарные платформы.

Нефтегазовый сектор использует стационарные платформы для буровых установок.

Такое мощное оборудование для обустройства скважин на воду не нужно. В зависимости от сложности грунта и того насколько глубокая шахта нужна для скважины, есть 3 разновидности мобильных буровых установок.

1. Самоходные буровые агрегаты — название говорит само за себя, базой для оборудования здесь выступает автомобиль. Классикой автомобильных буровых считаются Уралы и Кразы. Для относительно мелких скважин на воду существуют установки на базе УАЗ, причем как на колесном, так и на гусеничном ходу;

Установка на базе УАЗ способна пробурить тоннель на артезианский водяной горизонт.

1. Портативная передвижная установка с колесной базой — эксплуатационные характеристики таких установок не сильно отличаются от их автомобильных сестер. Хотя модели есть разные, ассортимент здесь большой, от маленькой двухколесной платформы под легковой автомобиль до сравнительно тяжелой модели «МГБУ-70».

Станковый агрегат «МГБУ-70» разрабатывался для скважин на воду.

1. Переносные и разборные модели — семейство переносных агрегатов чаще всего используется для обустройства водяных скважин. Мощность у них сравнительно небольшая, но зато эти аппараты можно установить в труднодоступных местах, к примеру, в подвале.

Ручной агрегат с пневмоударником пробуривает ствол глубиной 30-40 м.

Популярные малогабаритные и передвижные варианты

Покупка нового оборудования не всегда оправдана.

Достоинства и недостатки малогабаритных буровых

• МГБУ легко транспортируются, некоторые модели можно перенести своими руками;
• Ремонт и эксплуатация такой техники не требует фундаментальных знаний;
• Большинство агрегатов энергонезависимы, что очень удобно в поле или на неподготовленном участке;
• Себестоимость 1 погонного метра ствола низкая;
• Возможность использования переносных моделей в ограниченном пространстве;
• Относительно низкая цена, особенно когда речь идет о самодельных установках;
• Для обслуживания такой техники достаточно 2 подсобных рабочих.

Что касается недостатков, то легкие переносные и передвижные модели не способны бурить стволы глубиной более 100 м.

«Иностранцы» на российском рынке

В настоящее время на российском рынке широко представлены буровые станки известных брендов Atlas Copco, Tamrock, Ingersoll-Rand и др. В первую очередь это станки ударно-вращательного действия с дизельным приводом. Такие машины незаменимы при разработке новых месторождений в удаленных районах, где нет развитой инфраструктуры, линий электропередачи. Современные импортные карьерные буровые станки отличаются высокой производительностью и мобильностью, могут работать на площадках со значительными уклонами, не требуют питающих коммуникаций. Станки могут бурить вертикальные, наклонные и даже горизонтальные скважины, находясь при этом на плохо подготовленной площадке. На крупных карьерах с развитыми электросетями продолжают успешно работать станки российского производства, с которыми хорошо знакомы эксплуатирующие службы и нет проблем со снабжением запасными частями.

Проект на бурение

В случае когда точно определена глубина нахождения водоносной жилы можно пробурить непосредственно с длиной бура под обсадную трубу. Когда нет, необходимо вначале выяснить, на какой глубине находится слой воды.

То есть, каждая буровая скважина – это индивидуальный проект и на него влияют такие характеристики:

• выбранный вариант бурения;
• глубина расположения водоносного слоя. При этом подразумевается не первый слой, к которому дошел бур, а тот, который отвечает условиям использования в плане обеспечения дебета количества воды;
• геологическое строение почвы;
• требование выдерживать нужное расстояния до мест нахождения (установка «санитарной зоны»);
• требования, выдвигающиеся к качеству воды и количеству.

Обзор моделей

На базе «Урал-4320» было разработано несколько линеек МБУ, имеющих различные модификации и технические характеристики. С их помощью можно бурить скважины в грунтах, имеющих разный состав, в любых климатических и погодных условиях. Среди различных модификаций мобильных буровых установок есть ПБУ на автомобильных шасси, гусеничные агрегаты, имеющие специальный манипулятор, кроме буровой насадки в комплекте, самоходные установки и модели, которые можно установить даже на легковой автомобиль с кузовом пикап.

Все эти агрегаты объединяет компактный размер и приемлемая производительность. Они могут работать в различных климатических и погодных условиях на всех видах почв. При проведении бурения не требуется специальных навыков. Устройства просты в управлении и не требуют сложного технического обслуживания. Установки, отличающиеся компактными габаритами и маневренностью, могут быть оснащены комплектом бурового инструмента, которым можно проводить «сухое», наклонное бурение скважин, а также бурить скважины с использованием технологии продувки и промывки.

На базе КамАЗа

На базе КамАЗ были созданы ямобуры или БКМ, которые имеют большой радиус бурения и широкий функционал:

• буровую установку;
• кран-манипулятор;
• инструменты для проведения погрузо-разгрузочных работ.

На гусеничном ходу

Мобильные бурильные установки такого типа отличаются повышенной устойчивостью во время работы с высокопрочными породами грунта, которую создает особая конструкция с центром тяжести, расположенным в нижней части механизма. Агрегат отличается высокой проходимостью и дизельным двигателем, обеспечивающим автономную работу. Наличие специальных гусениц с резиноармированным покрытием позволяет использовать компактные и маневренные бурильные установки на гусеничном ходу и в условиях города.

На автомобильном шасси

Возможности «Урала» позволяют использовать буровое оборудование на территориях с рельефным ландшафтом. Установки для бурения на базе «Урала» становятся лучшим выбором для проведения работ в отдаленных районах и труднодоступных местах, куда сложно доставить оборудование из-за бездорожья. Они помогут повысить скорость доставки буровых на объекты, увеличив производительность бригад, осуществляющих услуги бурения скважин на воду.

На базе автомобиля УАЗ

Такие модели подходят для использования в городских условиях, когда бурение нужно проводить в условиях плотной застройки. АО «МОЗБТ» разработал несколько буровых установок на базе УАЗ «Фемер» и на пикапе УАЗ- «Патриот», которые отличаются мобильностью и хорошей маневренностью. Платформа для бурения находится в кузове пикапа. Для перевода ее в рабочее состояние не требуется много времени и специального обучения.

На базе экскаватора

Это специальная мачта МКЭ-new, которую можно в короткие сроки установить на экскаватор вместо ковша и стрелы. Система крепления, созданная на основе кронштейнов и цилиндров, позволяет бурить скважины под разным углом, не опасаясь того, что экскаватор может перевернуться во время работы. Для перемещения буровой установки на новый участок работ достаточно просто сложить механизм.

На базе трактора

Буровые установки, созданные на базе тракторов МТЗ-80 и 82, представляют мобильную спецтехнику на колесных шасси. Они могут использоваться в сельском хозяйстве и одноэтажном строительстве, в коммунальном хозяйстве, при благоустройстве городских территорий. Буровые установки устанавливаются на колесное шасси тракторов и могут использоваться как в условиях города, так и сельской местности.

Они могут бурить скважины и ямы глубиной до 3 метров с помощью простого или телескопического шнека без последующей очистки. В комплекте могут идти специальные насадки, с помощью которых можно выполнять погрузо-разгрузочные работы, или различные виды бурового механизма, позволяющего проводить промывку или продувание скважины.

Прицепные

Есть модели, в которых прицеп используется в качестве опоры при бурении скважин на воду. Есть механизмы, как МГБУ-310, в которых прицепная часть используется только для транспортировки бурового механизма, а на время работ на платформе остается только пластиковая емкость с водой для бурения и мотопомпа, по которой подается вода на инструмент при бурении скважины методом промывки.

В комплект поставки такого оборудования входят:

• бурильная установка;
• прицеп;
• мотопомпа;
• бак для воды;
• 28 штанг, длина которых составляет 1,8 м;
• 2 бура в форме лопасти.

Размеры этой МБУ небольшие, доставить прицеп с оборудованием на место выполнения бурильных работ сможет даже легковой автомобиль.

Когда нужны?

Буровые установки нужны очень часто для бурения на воду. Техническую воду можно извлечь и с относительно небольшой глубины. А вот питьевое водоснабжение наиболее безопасно и стабильно из артезианских источников. Добуриться до них могут даже многие сравнительно компактные мобильные установки. Еще проще вести бурение для колодцев. При использовании хорошего инструмента опытным мастерам нужен только минимум времени.

Но это касается только случаев, когда применяется буровое оборудование для земли. Добыча углеводородов — нефти, природного и сланцевого газа требует обязательного бурения твердой породы на километры вглубь. Давно уже освоено создание мощных нефтяных буровых, применяемых на суше или на шельфе. Однако даже при всей мощи современной техники проходка таких скважин занимает много месяцев (особенно если учесть еще и подготовительные работы).

Но буровые установки применяют, как бы странно не звучало, и в ландшафтном дизайне. Особенно это характерно для работ в скалистых местностях. Только бурение часто позволяет получить отверстия и взорвать скалы или холмы, утесы точно рассчитанными зарядами. Бурить приходится и при фиксации мостов на берегах рек, и при формировании основных опор. В сложных случаях бурят землю и для свай при строительстве домов, иных капитальных сооружений.

Наконец, буровые установки находят очень широкое применение и в горном деле. Только они позволяют проложить землеройный туннель под поверхностью. Нагнетательные скважины позволяют подавать воду и специальные растворы в проблемное место. Контрольное и наблюдательное бурение проводят, чтобы контролировать эффективность разработки пласта.

Как сделать буровую установку своими руками

Пошаговая инструкция как сделать мини бурильную установку.

Покупка буровых штанг и вертлюга

Обратите внимание, чтобы у деталей была одинаковая резьба, либо используйте переходник. Для начала много покупать не нужно, ориентируйтесь на глубину в 30 метров.
Покупка мотора — редуктора

Эти покупки занимают много времени и часто возникают задержки, которые не зависят от вас, поэтому лучше покупать заранее.
Изготовление рамы и бура. При изготовлении рамы нужно иметь на руках мотор, вертлюг и лебёдку, поскольку всё это нужно крепить на раму. Каретку без мотора самостоятельно сделать тоже трудно, так как крепления у разных моторов разные.
Докупаем оставшиеся комплектующие мини буровой установки после установки основных узлов на раму.

Видео работы аналогичной установки, изготовленной своими руками:

Колтюбинговое шасси Terberg для российских нефтяников

Голландская фирма ASEP, производитель нефтегазового оборудования, приобрела полноприводное шасси КамАЗ под монтаж своей установки. Для будущего монтажа выбрали небольшого автопроизводителя Terberg Benschop B.V. Так у голландской фирмы появилось в модельном ряду новое специализированное шасси Coil Truck 8х8, укомплектованное двигателем Volvo D13A мощностью 440 л.с., механической коробкой передач ZF 16S2225TO, раздаточной коробкой ZF-Steyr VG2700 и осями фирмы Axle Tech. Для привода колтюбинговой установки используется дополнительный двигатель Volvo PTO.

На этом специальном транспортном средстве между второй и третьей осями шасси располагается длинный монтажный участок, который может приподниматься или опускаться на 400 мм, для чего конструкторы Terberg разместили двигатель и раздаточную коробку над третьим мостом шасси.

Колтюбинговое оборудование фирмы ASEP предназначено для ремонта и очистки сверлением нефтяной скважины максимальной глубиной до 10 км. Для этого в установке предусмотрено использование гибкого трубопровода диаметром 1,25 или 2,38 дюйма, который наматывается на барабан.

Автомобиль Coil Truck может работать в очень жестких дорожных и климатических условиях – при температуре от –40 до +50 °С. Для этого по заказу российских нефтяников транспортное средство сделано в арктическом исполнении.

Другие модели буровых установок

В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.

Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.

Бурильная установка с «патроном»

Бурильная установка с «патроном»

Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.

Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.

Буровая установка своими руками

При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.

Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.

При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.

Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.

Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.

Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.

Простая шнековая установка

Самодельный шнек

Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.

Чертеж бурового шнекаСхема межвиткового шнекового кольца

Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.

Схема разделения диска бура

Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.

Шнековый бур

Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.

Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.

Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.

Бурение выполняется в следующем порядке:

• рабочий инструмент углубляется в грунт;
• делается 3 поворота буром;

• разрыхленный грунт извлекается и убирается.

Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.

Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.

В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.

Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.

Удачной работы!