Буровая установка

Буровая установка МBG-24

Впервые сошла с конвейера в России в 2006 году. Она относится к новой серии буровых установок и имеет следующие характеристики:

Установка МBG-24

• Компактность. Масса составляет 55,5 тонн при высоте 20,9 метра.
• Крутящий момент в 240 кНм выгодно соотносится с весом в снаряженном состоянии. Мощность двигателя 205 кВт.
• Глубина бурения достигает 51,47 метра с диаметром скважины 1,9 метра.
• Возможность независимой регулировки положения мачты в горизонтальной и вертикальной плоскости.
• Подвижная рама с ходом 400 мм под пятой мачты, закрепленной болтами.
• Удобство обслуживания и ремонта.

Достоинствами этой модели является наличие раскладной телескопической мачты и современного механизма для монтажа обсадных столов

Использование самоходных устройств

Такие буровые агрегаты имеют свои особенности. Нет необходимости в специальном транспорте для перевоза агрегата. Для того чтобы перевести такое устройство, подойдет грузовая газель. Размер оборудования зависит от необходимой глубины бурения скважины.

Бурение скважины может выполняться для разных целей:

• Для поиска газа или нефти;
• Для выполнения работ по укреплению береговых линий на каналах, по которым ходят суда;
• Для установки свай под залитие фундамента;
• Для получения воды на участках, где нет возможности подключения к центральному водопроводу;
• Для применения скважин в промышленных целях.

В основном на самоходных платформах устанавливают оборудование гидравлического или механического типа.

Что касается обычного двигателя, то в этом случае передача переключается на бурение, и двигатель через редуктор начинает вращать буровую установку.

Следует отметить, что стоимость малогабаритной машины меньше, а ассортимент довольно большой. Переносная мобильная техника не только компактная, но и стоит, как обычный станок. Самопроходные МГБУ — это настоящий приз для ответственного хозяина. Производители постарались, чтобы такие станки имели хороший показатель продуктивности.

Виды буровых установок

Бурильные станки являются очень востребованным продуктом на рынке. Сфера их применения может быть как промышленной, так и бытовой. В зависимости от этого подобные механизмы можно разделить на несколько видов.

Промышленные. Такие станки используются для бурения глубоких скважин. Они отличаются высокой мощностью и производительностью. Очень часто они применяются с различным вспомогательным оборудованием. Подобные механизмы используются при формировании нефтяных скважин. Ярким представителем может стать плавучая платформа, оснащенная мощным бурильным станком.

Мобильные. Буры такого типа предназначаются для формирования скважин на воду. Они оснащаются маломощными приводами (электрические двигатели и другие), с помощью которых можно сформировать отверстие глубиной до 100 м.

Ручные. Они являются самыми простыми конструкциями, с помощью которых можно бурить относительно неглубокие скважины до 15–20 м в зависимости от типа почвы. Эти самодельные малые механизмы применяются в бытовой сфере.

В зависимости от техники бурения станки делят еще на несколько групп.

Ударно-канатные

Формирование колодцев происходит с помощью специального патрона, который выполнен в виде своеобразной трубы с заостренным концом. Разрушение почвы происходит под собственным весом устройства. Чтобы увеличить энергию удара, чашу поднимают специально на определенную высоту над уровнем земли. Среди минусов можно выделить низкую проходимость и невозможность организации довольно глубоких скважин. Ударно-канатные модели используются в быту для рытья колодцев.

Шнековые

Они являются одними из самых распространенных видов станков. В качестве бура применяют шнеки различной формы и размера. Самые простые модели могут использоваться даже ручным методом. Бур помещают вращательным способом в грунт, что приводит к дроблению материала, при этом почва располагается между лопастями. Чтобы удалить ее, рабочий орган периодически вынимается и очищается от грязи. Установки приводятся в движение как вручную, так и с помощью различных видов двигателей.

Вращательно-роторные

Станки этого класса отличаются высокой производительностью, так как позволяют проходить грунт относительно быстро и качественно. Технически конструкция состоит из вертикальной трубы и режущего органа. При прохождении ножа к поверхности разрушения подают воду под напором. Это позволяет размягчить почву и сделать ее более податливой. Жидкость здесь также нужна для очистки отверстия от грунта. Осуществляться подобная операция может двумя основными способами. Первый предполагает подачу воды через штангу, а грязь уже выводится через отверстие самой скважины. Второй подход осуществляется полностью наоборот. Скважину заполняют водой, а самая грязь уже выводится с помощью специального оборудования и наносов.

Следует отметить, что практически все буровые станки имеют аналогичное строение описанной ранее структуре. Касается это не только устройств для формирования скважин для воды, но и нефтяных механизмов. Но в мощных станках уже применяют более прочные материалы, способные выдерживать высокие нагрузки. Поэтому подобное оборудование невозможно соорудить самостоятельно без применения специальных технологий.

Типы скважин

В зависимости от того, насколько глубоко уходит скважина, она может существенно отличаться друг от друга:

• Артезианская скважина, которая бурится на глубину до 200 метров обеспечивает источник чистой питьевой воды;
• Фильтровая скважина бурится на глубину до 40 метров и нуждается в дополнительном фильтрационном оборудовании, поскольку частички песка будут присутствовать в воде.

Преимущество артезианской скважины заключается в том, что после завершения процесса бурения и уплотнения почвы гильзами, можно снабдить водой порядка 80 жилых домов, что просто внушительная отметка. Но есть в таком методе и некоторые недостатки, одним из которых является скорость бурения. Все дело в том, что Артезианскую скважину можно бурить на протяжении недели. Также такой процесс весьма дорогостоящий, но если один раз вложиться в этот проект, то питьевой воды из скважины хватит на огромное количество людей на протяжении 100 лет или даже больше.

Зачастую этот тип подходит для коллективного снабжения водой или для промышленных масштабов.

А вот промывочное бурение сегодня стало более простым и эффективным методом, поскольку больше не нужно устанавливать фильтрационные станции на дно скважины. Разработчики из Белгорода смогли создать установку, которая позволяет качать воду в любых количествах при помощи сжатого воздуха. Таким образом, частички песка рассеиваются по самому вымытому колодцу, а насос попадает только чистая вода без необходимости постоянно менять фильтр. Благодаря этому вода из скважин стала более дешевым удовольствием без всяких дополнительных фильтров и оборудования.

Также при бурении такого типа скважин не нарушается естественная природная среда, что благоприятно влияет на окружающую экологию.

Выбор типа конструкции

Бурение малогабаритной буровой установкой может проводиться разными методиками. От этого зависит выбор оборудования. Сегодня чаще всего применяются 4 основных типа агрегатов. Бурение выполняется при помощи ударно-канатной, шнековой, роторной, а также ручной роторной установки.

Первая категория оборудования имеет треугольное основание и раму. Рабочим элементом является трос с прикрепленным к нему долотом. Агрегаты шнекового типа также довольно распространены. Промывание скважины водой в этом случае не потребуется. Агрегаты этого типа позволяют доставать грунт при помощи шнека.

Роторные установки выполняют возложенные на них функции при помощи гидравлического бурения. Их конструкция предельно простая. В них нет электромотора. Вместо этого двигатель заменяет ручной рычаг. Однако для осуществления бурения мастеру при помощи этого агрегата приходится прилагать много физических усилий. Поэтому такое оборудование применяется редко и в ограниченных целях.

Разновидности аппаратов

Малогабаритная буровая установка (МГБУ) может иметь разную конструкцию, что напрямую влияет на принцип ее работы. Принято выделять несколько видов аппаратов.

Буровая установка (МГБУ)

Шнекового типа

Шнековая буровая установка имеет рабочий инструмент в виде стержня с лопастями (шнек). Для проделывания отверстий небольшой глубины под свайный фундамент оборудование проводится в действие вручную. Если скважина имеет значительную глубину при бурении необходимо использовать мощный двигатель со значительным крутящим моментом.

При помощи шнекового оборудования частицы породы извлекаются из глубины без промывки. Это снижает эффективность работы установки, поэтому она подходит для бурения в грунтах невысокой плотности.

Ударно-канатная установка

Состоит из прочной рамы (чаще всего в виде треноги), а в качестве основного рабочего инструмента используется долото или желонка. Ударный механизм опускается вниз при помощи троса вручную или с применением мотора-редуктора.

Ударно-канатная установка

Роторная установка

Подразумевает вращательное бурение с подачей воды, которая вымывает частицы породы наружу. Оборудование данного типа может приводиться в действие вручную, например, для устройства винтовой сваи. Для устройства скважин со значительной глубиной применяется электрический привод.

Установка для роторного бурения

Классификация по методу бурения

На основании этого показателя выделяют следующие типы буровых установок для бурения скважин:

• • Машины для вращательного бурения. Техника проделывает отверстие и разрушает грунт при помощи специального инструмента. Он вращается и плотно прилегает к забою. Породоразрушающим устройством может выступать долото или усиленная коронка. Подобную технику применяют для неглубокого бурения.
  • Машины для вращательно-ударного бурения. Они воздействуют на грунт или породу посредством ударов по инструменту, который постоянно вращается. Породоразрушающим инструментом может быть коронка или долото, армированное усиленными вставками. Устройство этого типа может применяться для проделывания скважин до 2000 метров глубиной.
  • Техника для ударного бурения. Она работает на основе падающего снаряда. Также удары могут наноситься по установленному в забое снаряду.

Устройство ударного бурения применяется для проделывания скважин в рыхлых и мягких породах, в твердых грунтах система может работать не глубже 100 метров.

• Установки с вибрационным бурением. Породоразрушающее приспособление снабжено колонкой бурильных труб. Через нее передается вибрационная нагрузка. Генератором вибрации выступает поверхностное устройство, а основной элемент системы — виброзонд. Подобные машины можно использовать только при бурении пород, которые подвергаются физическому уплотнению.
• Техника для огнеструйного бурения. Машина разрушает породу и проделывает скважину при помощи газовых струй высоких температур. Огненные потоки передвигаются со скоростью звука и генерируются в недрах специальной горелки. Устройства подобного вида используются для грунта и пород с кристаллической основой.
• Техника для разрядно-импульсного бурения. Машины воздействуют на грунт электрическими разрядами и могут использоваться исключительно для глубинного уплотнения пород.

Методы бурения

Разделение по виду выполняемых работ

В соответствии с этим критерием установки для бурения скважин бывают:

• Эксплуатационные. Машины применяются на стадии разведки пород в месторождении. Их основная цель — забор проб грунта для уточнения данных о геологии.
• Разведывательные. Эта техника применяется для сбора проб грунта с месторождения. По итогам его исследования необходимо определить значение промышленного объекта.
• Для бурения технических скважин. Отверстия необходимы при строительстве зданий и сооружений различного назначения, для устройства фундаментов. Также их можно причислить к типу буровых установок на нефть и газ.

По виду приводного устройства

Буровые машины бывают:

1. Электрические. Работоспособность системы обеспечивается питанием от электрического генератора или электрической сети. Подобные машины применяются в основном для проделывания водозаборных скважин индивидуального использования.
2. Электрогидравлические. Машины применяются для бурения скважин в твёрдых грунтах. Основными рабочими механизмами являются конусообразный цилиндр и диэлектрический держатель. Преимущественные сферы эксплуатации техники — строительство, разведывание месторождений, добыча полезных ископаемых.
3. Дизель-электрические. Особенностью машины является независимая работа основных механизмов. В действие они приводятся электрическим приводом.

Данная техника способна бурить скважины для эксплуатационных и разведывательных работ.

Дизельные. Эти машины выпускаются преимущественно малогабаритными. Они обладают высокой степенью мобильности, а работоспособность обеспечивает мощный дизель.

Классификация по способу передвижения

Исходя из этого критерия, буровая техника бывает:

• Самоходная. Она оборудована моторной рамой и кабиной. Иными словами, установка базируется на транспортном средстве большой грузоподъёмности.

Самоходная буровая установка

Передвижная или мобильная буровая установка. Модульная структура установки снабжена индивидуальной мобильной базой.

На фото мобильная буровая установка

Стационарная. Блочная система оборудована элементами для монтажа и усиленными опорами.

Стационарная буровая установка

По глубине скважин

Установки способны проделывать отверстия:

• неглубокие — до 600 метров;
• средней глубины — до 6000 метров;
• глубокие — более 6000 метров.

Классификация по месту установки

1. Наземные. Такая техника устанавливается на твёрдый грунт.
2. Морские. Устройства снабжены специальной платформой для надводного монтажа и опорами для подводного дна. Такой тип буровых установок используется для бурения нефтяных и газовых скважин.

Фото морских буровых установок

Преимущества оборудования Bauer

Все модели имеют следующие преимущества:

• высокая производительность;
• небольшая масса оборудования в сочетании с высокой мощностью;
• простота обслуживания;
• возможность работы в любых температурных условиях;
• равномерная балансировка благодаря расположению главной лебедки в корме установки;
• рама движется горизонтально, а мачта перемещается в двух направлениях.

Создатели позаботились и о безопасности на рабочем месте. Кабина оператора оснащена системой кондиционирования воздуха и обогревателями, что обеспечивает комфортные условия в любое время года.

Ночью включается яркое освещение на кабине и наверху буровой вышки.

Звуковой сигнал оповещает оператора о недопустимых нагрузках на тросы.

Для буровых установок большое значение имеют расходные материалы. Их своевременная замена продлевает срок службы механизмов и агрегата в целом, улучшает буровой шаг.

Полезные рекомендации специалистов

Если глубина залегания воды превышает длину бура, то удлинить его можно методом стыковки сверху ещё одной трубы. Состыковать их можно резьбовой муфтой, либо сварочным соединением. При использовании труб небольшого диаметра допускается применить болты или шплинты. Однако, такое соединение не слишком надёжное, и при большом вращательном усилии болт может срезаться, и штанги рассоединятся. Достать оставшийся в скважине бур бывает весьма проблематично.

Прежде, чем приниматься за конструирование устройства, рекомендуется составить чертёж бура для скважины. Это даст возможность иметь перед собой наглядный образец того, что должно выйти в итоге. Попытки создать буровой механизм методом «научного тыка» для некоторых домашних мастеров более увлекателен, но отнимает чересчур много времени и сил.

Более лёгкий ручной вариант устройства скважины – при помощи долота-желонки. Подъём и сброс ударного инструмента требует меньшего приложения сил, нежели вращение заглублённого бура. Кроме того, ударным методом можно вести бурение даже одному человеку. Правда, такой способ весьма долог, и работы могут затянуться на несколько дней.

Если шнековый бур не удаётся самостоятельно поднять из скважины, можно облегчить задачу, соорудив приспособление для рычага. Например, поставив рядом бочку, и перекинуть через неё брусок. Один край бруска привязать к буру, а к другому краю приложить физическое усилие.

Преимущества малогабаритных установок для бурения скважин

Небольшие по мощности буровые установки не подойдут для бурения артезианской скважины или для добычи нефти. Несмотря на это они активно используются для частных хозяйств.

Малогабаритные бурильные аппараты отличаются следующими преимуществами:

Схема малогабаритной буровой установки

• отсутствие сложностей при эксплуатации;
• не занимают много места, мобильные;
• во время применения оборудования отсутствует вред для окружающей территории, что актуально на участках с существующей застройкой и ландшафтным оформлением;
• существует возможность эксплуатации в ограниченном по площади пространстве – в гаражах, подвалах;
• оборудование легко в транспортировке на любые расстояния;
• малогабаритные устройства работают от обычной розетки в 220 В, или от мобильного источника питания;
• бурение при помощи таких аппаратов осуществляется быстро, без проведения подготовительных работ.

Буровые насосы

Буровые насосы предназначены для обеспечения процесса промывки при пробуривании скважины, нагнетания в скважину бурового раствора с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы и выноса её на поверхность, охлаждения долота и приведения в действие забойных двигателей гидравлического типа. Различают насосы следующих типов — двухпоршневые насосы двойного действия и трёхпоршневые насосы одностороннего действия.

Наиболее полно требованиям технологии бурения соответствуют трёхпоршневые насосы одностороннего действия, которые обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и наименьший износ клапанов и штоков поршня в сравнении с двухпоршневыми насосами двухстороннего действия.

Вертлюг

Буровые установки для бурения скважин на воду имеют в своей конструкции, как уже было сказано, вертлюг. От качества этого элемента напрямую зависит срок эксплуатации оборудования. Вертлюг не отличается высокой сложностью конструкции. Однако при покупке представленного оборудования необходимо в первую очередь оценить этот элемент агрегата.

При работе на вертлюг поступает значительная механическая нагрузка. Этот конструкционный элемент должен создаваться исключительно из высокопрочных сортов стали и сплавов. Между всеми подвижными элементами оборудования должен быть минимальный зазор.

Если вертлюг и прочие элементы конструкции собраны некачественно, буквально через пару циклов буровых работ оборудование может выйти из строя. Поэтому стоит приобретать агрегаты проверенных производителей, чтобы избежать неприятностей в процессе работы.

Изготовление оборудования ударного типа с электрическим приводом

Как изготовить оборудование ударного типа с электрическим приводом для проделки глубоких отверстий в плотных грунтах? Какие существуют инструкции по ее монтажу? Для получения эффективного оборудования необходимо придерживаться следующих правил:

• Предварительно следует подготовить все инструменты – электрическую дрель, болгарку, сварочный аппарат, отвертки.
• Стакан бурового аппарата изготавливают из стальной трубы диаметром от 11 до 12 см. Чет тяжелее он получится, тем эффективнее будет работать оборудование. Оптимальный вес – 70-80 кг.
• Внизу трубы вырезают заострения, напоминающие по форме зубья.
• На территории, где предполагается обустройство скважины, выкапывают яму. Именно в нее предполагается опускание стакана самодельной буровой установки.
• При помощи стального гибкого троса патрон прикрепляют к штанге. Для этого на его поверхности просверливают несколько отверстий. Длина троса соответствует глубине скважины. Рабочий инструмент должен свободно падать и подниматься наружу.
• Для удаления почвы со дна скважины, изготавливают желонку.

Методы бурения скважин

Преимущества самодельной установки

1. Сравнительно низкая стоимость. Готовые буровые установки стоят в несколько раз дороже по сравнению со своими самодельными аналогами. При этом самодельный механизм ни в чем не будет уступать более дорогостоящей установке заводской сборки.
2. Технические характеристики самодельного агрегата полностью соответствуют оборудованию заводского изготовления.
3. Компактные размеры и сравнительно малый вес.
4. Удобство использования и максимальная мобильность. С помощью небольшой самодельной установки можно будет выполнять бурение даже на наиболее труднодоступных участках.
5. Высокая скорость сборки и разборки.
6. Простота перевозки – разобранная самодельная буровая установка легко помещается и транспортируется в легковом прицепе.

Конструкция ударно-канатных агрегатов

Ударно-канатные буровые установки на воду состоят из нескольких частей.

Станина, имеющая треугольный профиль. Для ее изготовления в домашних условиях используются стальные трубы. Также станина может иметь форму буквы «Н». Полученная рама оснащается телескопическими штангами.

Рабочий инструмент (снаряд). Делается из обрезка трубы диаметром 100-200 мм, длиной 1-2 м. Снаряд специально утяжеляют до 100 кг или больше, что позволяет произвести процесс бурения эффективней.

Лебедка. Необходима для подъема и спуска снаряда. Может оснащаться электродвигателем, что позволяет провести весь процесс бурения без применения физической силы. В противном случае для подъема рабочего инструмента используется стальной трос.

Бурение своими руками

Шнековый способ

Работа шнеком – самый простой ручной способ. Используется он только для получения неглубоких источников, вода из которых будет использоваться для технических целей.
Для самостоятельного бурения нужен бур, который при ввинчивании в землю разрушает породу и захватывает грунт лопастями. Периодическое вытаскивание шнека необходимо для очистки его от шлама. Эту работу делают без помощников.

Кроме бура потребуется тренога, к которой крепится шнек, подъемный механизм (ручной с лебедкой или механизированный). Без этих приспособлений бурить невозможно. Поднять бур с почвой с достаточной глубины даже несколько человек будут не в состоянии.

Большую сложность представляет бурение строго вертикально. Только зафиксированный бур даст необходимую вертикальность, без соблюдения которой деформируются трубы. Чтобы обеспечить должную вертикальность, после прохождения 2 метров нужно установить временную металлическую трубу — кондуктор, которая будет задавать правильное направление движения.

Скважинный кондуктор — дополнительная труба большего диаметра, чем у обсадной трубы. Кондуктор в верхней части ствола скважины защищает от обрушения стенки при бурении и не пропускает поверхностные воды.

Применять шнековый метод можно в мягких почвах. Если шнек упрется в морену, то придется повторять процесс в другом месте. Большую сложность представляют и плывуны. Размягченную почву трудно вытащить на поверхность. Помогает только шнек, имеющий лопасти загнутые к верху.

Ударно-канатный способ

Для источника в глинистых и суглинистых почвах применяйте ударно-канатный способ. Этот метод более трудоемкий, но надежен и прост. Для работы применяют бурильный стакан – это цилиндр с отточенными гранями.

Суть метода в поднятии стакана (по — другому — патрона) на высоту, с которой он сбрасывается. При ударе цилиндр забивается почвой. Подняв стакан на поверхность, вынимается лишний грунт.
Ударно-канатный метод хорош практически для всех грунтов. Но нужно приложить немало усилий, поэтому часто применяют гидравлические системы для поднятия патрона.

Ударно-канатная технология хороша еще и тем, что она показывает, когда появится водоносный песок. При достижении которого применяют желонку с клапаном, способную поднимать разжиженный грунт.

Желонка — полый металлический цилиндр для поднятия разжиженной породы и грязи из скважины на поверхность.

Ручное гидробурение

Бурение с водой эффективно для песчаной почвы. Проблема гидробурения — каменистый грунт. Камни ручная бурилка для скважины не пройдёт, нужна ударно-канатная буровая установка.

Видео инструкция по гидробурению:

Независимо от способа, при выборке грунта нужно обсаживать скважину трубами. Потребуется установить перфорированный фильтр и насос.

Буровая вышка

Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций:

• проведения спуско-подъёмных операций с бурильными и обсадными трубами.
• поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой.
• размещения комплекта бурильных труб и утяжелённых бурильных труб (УБТ) и толстостенные бурильных труб (ТБТ).
• размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъёмных операций, в частности механизмов АСП, КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода и вспомогательного оборудования.

Буровые вышки классифицируются: по назначению — для агрегатов капитального ремонта скважин, для передвижных (мобильных) буровых установок, для кустовых и стационарных, для морских буровых установок; по конструкции — мачтовые и башенные. Мачтовые вышки бывают: А-образные, П-образные, 4-х опорные и с открытой передней гранью.

Основные характеристики

Буровые установки для бурения скважин на воду обладают определенным набором характеристик. Они обозначают преимущества представленной техники. В первую очередь пользователи отмечают небольшой вес и габариты агрегата. Это позволяет устанавливать их практически на любых участках.

Также представленное оборудование имеет простую конструкцию. Это повышает его надежность, ремонтопригодность и простоту в обслуживании. Конструкция позволяет просто разобрать буровую малогабаритную установку, смонтировать ее в подвале, гараже или другом закрытом помещении.

Отмечается простота монтажа установки, а также возможность ее транспортировки в прицепе легкового автомобиля. Работы при участии представленного оборудования производятся аккуратно и быстро.

При эксплуатации агрегата пользователь может подключать его в бытовую сеть (220 В). Потребляемая мощность составляет от 2 до 3 кВт. Работы производятся при температуре окружающей среды от +40 до -30 ºС.

Что это такое?

Сразу стоит сказать, почему говорят именно «буровая установка», а не просто бур или бурав. Дело в том, что методика выполнения таких работ существенно усложнилась. И для нормальной работы требуется уже давно не просто «пронзающее землю лезвие или штырь», но целый комплекс агрегатов. Перечень аппаратов, которые входят в состав установки, зависит от:

• целевого назначения буровой;
• выбранного метода проходки;
• фактических условий для бурильных работ.

Так, нефтедобывающие системы наземного типа в большинстве случаев состоят из:

• вышки и лебедки;
• катушки шпилевого типа;
• специальной емкости;
• устройства для формирования бурильного раствора;
• насосов;
• систем защиты от выброса;
• автономного электрогенератора;
• цементировочного комплекса и ряда других частей.

Основной принцип работы буровой установки остался тот же, что и в глубокой древности. Приводимый в движение механический аппарат (наконечник, бур) измельчает почву и горные породы, встречаемые им на своем пути. Периодически проходка скважины сменяется извлечением бурящего инструмента, его продувкой (промывкой) от засоряющих измельченных масс. Форма проходимого канала и его наклон могут сильно отличаться. И все же в большинстве случаев буровая система работает строго по вертикали, потому что так удобнее и эффективнее. Могут применяться:

• ударно-канатные;
• шнековые;
• вращательные технологии;
• бурение кольцеобразным забоем;
• проходка сплошным забоем;
• проходка инструментом из твердого сплава.

Технологический инструмент, применяемый при бурении скважин

Понятие «буровой инструмент» объединяет в себе все  приспособления и механизмы, которые используются для бурения скважин и шпуров, а также при работах по  ликвидации возникающих аварийных ситуаций. По своему назначению буровой инструмент делится на:

• технологический;
• специальный;
• аварийный;
• вспомогательный.

Конструктивные особенности и номенклатура бурового инструмента меняются в зависимости от:

• области применения (какие скважины бурят – геологоразведочные, взрывные, эксплуатационные, нагнетательные и так далее);
• способа бурения;
• диаметра скважины;
• характеристик разбуриваемых пород.

В его состав входят:

• долота и коронки;
• кернорватели;
• различные виды труб (колонковые, шламовые, бурильные трубы (обычные и утяжеленные);
• комплект переходников;
• набор сальников и так далее.

Строение углеводородных месторождений нефти и газа представлено в основном горными породами осадочного вида.

Основные физико-механические свойства таких пород, которые непосредственно влияют на буровой процесс:

• упругость;
• пластичность;
• твердость;
• сплошность;
• абразивность.

Основным породоразрушающим инструментом, обеспечивающим бурение скважин, является долото.

По принципу действия, с помощью которого происходит разрушение породы, долота подразделяются на следующие виды:

• режуще-скалывающие –  разрушение породы происходит при помощи  лопастей, наклоненных в сторону вращения инструмента (используются при бурении мягких горных пород);
• дробяще-скалывающие – порода разрушается либо зубьями, либо  штырями, размещенными на шарошках; шарошки вращаются вокруг как вокруг оси долота, так и вокруг собственной оси; в процессе вращения долота, помимо дробящего воздействия штырей или зубьев, в процессе их проскальзывания по забою порода также  скалывается (срезается) породу, что значительно повышает эффективность бурового процесса;
• истирающе-режущие – разрушение породы производится при помощи  алмазных зерен или твердосплавных штырей, которые расположены на торцах долота или на лопастных кромках этого инструмента; такие долота применяют при бурении среднетвердых пород  неабразивного типа и твердых горных пород;  лопастные долота, армированные штырями из твердых сплавов или  алмазными зернами, используются для разбуривания пород, которые перемежаются по твердости и абразивности.

Виды буровых установок

Бурильные станки являются очень востребованным продуктом на рынке. Сфера их применения может быть как промышленной, так и бытовой. В зависимости от этого подобные механизмы можно разделить на несколько видов.

Промышленные. Такие станки используются для бурения глубоких скважин. Они отличаются высокой мощностью и производительностью. Очень часто они применяются с различным вспомогательным оборудованием. Подобные механизмы используются при формировании нефтяных скважин. Ярким представителем может стать плавучая платформа, оснащенная мощным бурильным станком.

Мобильные. Буры такого типа предназначаются для формирования скважин на воду. Они оснащаются маломощными приводами (электрические двигатели и другие), с помощью которых можно сформировать отверстие глубиной до 100 м.

Ручные. Они являются самыми простыми конструкциями, с помощью которых можно бурить относительно неглубокие скважины до 15–20 м в зависимости от типа почвы. Эти самодельные малые механизмы применяются в бытовой сфере.

В зависимости от техники бурения станки делят еще на несколько групп.

Ударно-канатные

Формирование колодцев происходит с помощью специального патрона, который выполнен в виде своеобразной трубы с заостренным концом. Разрушение почвы происходит под собственным весом устройства. Чтобы увеличить энергию удара, чашу поднимают специально на определенную высоту над уровнем земли. Среди минусов можно выделить низкую проходимость и невозможность организации довольно глубоких скважин. Ударно-канатные модели используются в быту для рытья колодцев.

Шнековые

Они являются одними из самых распространенных видов станков. В качестве бура применяют шнеки различной формы и размера. Самые простые модели могут использоваться даже ручным методом. Бур помещают вращательным способом в грунт, что приводит к дроблению материала, при этом почва располагается между лопастями. Чтобы удалить ее, рабочий орган периодически вынимается и очищается от грязи. Установки приводятся в движение как вручную, так и с помощью различных видов двигателей.

Вращательно-роторные

Станки этого класса отличаются высокой производительностью, так как позволяют проходить грунт относительно быстро и качественно. Технически конструкция состоит из вертикальной трубы и режущего органа. При прохождении ножа к поверхности разрушения подают воду под напором. Это позволяет размягчить почву и сделать ее более податливой. Жидкость здесь также нужна для очистки отверстия от грунта. Осуществляться подобная операция может двумя основными способами. Первый предполагает подачу воды через штангу, а грязь уже выводится через отверстие самой скважины. Второй подход осуществляется полностью наоборот. Скважину заполняют водой, а самая грязь уже выводится с помощью специального оборудования и наносов.

Следует отметить, что практически все буровые станки имеют аналогичное строение описанной ранее структуре. Касается это не только устройств для формирования скважин для воды, но и нефтяных механизмов. Но в мощных станках уже применяют более прочные материалы, способные выдерживать высокие нагрузки. Поэтому подобное оборудование невозможно соорудить самостоятельно без применения специальных технологий.