Буровая установка своими руками

Для владельцев загородных домов может возникнуть потребность в воде для полива участка и индивидуального использования. Очень часто вдали от города нет центрального водоснабжения, поэтому дачники и постоянно проживающие люди стремятся пробурить себе скважину.

Оптимальным вариантом будет привлечение специалистов в этой области, но установка промышленного типа дорого обойдётся, да и условия для доставки такой техники могут не подходить. В таком случае малогабаритную буровую установку можно собрать своими силами.

Естественно, её может соорудить только тот человек, который разбирается в технике. Но если буровая установка получится, помимо собственных сбережённых денег, возможен и дополнительный заработок при выполнении бурения скважины у соседей.

Устройство буровой установки

Буровая установка включает в свой механизм такие рабочие элементы:

• вертлюг;
• бур с лопастями;
• штанга буровая;
• редуктор с мотором;
• мотопомпа;
• рукав к мотопомпе;
• высококачественная сталь, она необходима для изготовления рамы.

Вертлюг необходим для обеспечения движущегося момента от редуктора к буру и подачи бурового раствора. Стальной вертлюг оснащен подвижной частью, которая находится в середине корпуса. К ней крепится элемент, что и позволяет бурить скважину (буровая штанга). Специальный герметичный кусок трубы (патрубок) пропускает через себя промывочную жидкость. Очень важно, чтобы вертлюг был изготовлен из высококачественного материала. От этого зависит срок эксплуатации. Некачественная сталь вертлюга может позволить пробурить только несколько скважин. Не менее важен минимальный зазор между движущимися деталями вертлюга.

Бур с лопастями. Движимый элемент, который размельчает грунт и создаёт отверстие скважины. Он должен быть изготовлен из высококачественной стали, которая легко будет размельчать даже твёрдые грунты.

Выбор буровой штанги зависит от типа бурения. Она имеет два вида сечения:

Работа штанги заключается в движущемся моменте, который приводит в действие лопастной бур. Поскольку эта штанга опускается вниз в скважину, её длину необходимо постоянно наращивать. Наращивание происходит с использованием специальных замков, что обеспечивают надёжное соединение. Они имеют резьбу разного вида (конусовидная, трапециевидная, прямоугольная).

Редуктор с мотором. Самостоятельный агрегат, который имеет в своём составе редуктор и электродвигатель.

Мотопомпа. Насосный инструмент, который предназначается для перекачки сильнозагрязненной воды. Если использовать мотопомпу для чистой или средне загрязнённой воды, то её рабочие детали придут в негодность, поскольку не рассчитаны для перекачки сильных абразивов бурового раствора.

Рукав к мотопомпе. Это шланг, который используется для всасывания бурового раствора.

Плюсы и минусы самодельной буровой установки

При реализации установки своими руками существуют следующие преимущества:

• небольшой размер установки;
• отсутствие надобности специальных тяжёлых машин;
• сохранение близлежащей природной территории;
• раствор, что состоит из песка, глины, земли и воды служит для охлаждения всех элементов бура, которые имеют свойства перегреваться при работе;
• буровой раствор служит для укрепления стенок скважины.

Недостатки буровой установки, сделанной своими руками, заключается в таких пунктах:

• небольшая скорость бурения;
• не на всех грунтах возможно бурение скважины, например, песчаных;
• невозможность бурения глубоких скважин;
• возможность бурения только в вертикальной плоскости.

Виды буровых установок

Любая буровая установка имеет сложную конструкцию, сборка которой предполагает глубоких знаний. Но не все её элементы возможно сделать самостоятельно. Некоторые приобретаются в специализированном магазине, некоторые возможно заказать у профессионального токаря, а вот уж сам сбор ложится на ваши плечи.

Сегодня существует возможность сделать буровую установку своими руками следующих типов:

1. Ударно-канатный.
2. Шнековый.
3. Роторный.
4. Ручной роторный.

Ударно-канатный тип бурения имеет вид рамы, основание которого сделано в виде треугольника. Рабочими элементами такой буровой установки являются:

• витое верёвочное изделие;
• инструмент для долбления отверстия скважины (долбило);
• либо инструмент в виде цилиндра, он вычерпывает разрушенные породы и лишнюю жидкость (желонка).

Шнековый тип буровой установки подразумевает выдалбливание и подъём грунта с помощью шнека — рабочего инструмента с винтовой поверхностью. Плюсом шнековой установки является отсутствие использования водного ресурса.

Роторное бурение работает на уровне разрушения грунта при помощи долбила (долота) с последующим вынесением бурового раствора, при этом происходит естественное охлаждение бурового инструмента.

Ручное роторное бурение предполагает использование ручного труда вместо электрического мотора. Это длительный процесс и требует больших силовых затрат, поэтому редко применяется.

Сбор буровой установки самостоятельно

Для экономии времени наиболее подходящим вариантом будет приобрести чертежи с пошаговой инструкцией сборки, где также будут нанесены точные размеры каждой детали. Но если этот вариант не подходит, можно попробовать самостоятельно собрать ударно-канатную либо шнековую установку.

Ударно-канатная установка предполагает сбор таких рабочих элементов:

• опоры, желательно разборной;
• мотор-редуктор;
• ударного патрона.

Главным элементом установки является ударный патрон, который должен иметь не менее 80 кг веса и длину до 2 метров. Он изготавливается из толстой трубы. Внизу трубы делаются зубья треугольного вида. Такая конструкция обеспечивает быстрое рыхление грунта и пород. Сверху патрона делаются отверстия для крепления витой верёвки. Верёвка с патроном, в свою очередь, наматывается на барабан мотор-редуктор, что и приводит установку в движение.

Шнековая бурильная установка

Главным рабочим элементом здесь является бур, который нужно соорудить для правильного и быстрого процесса бурения.

На одном конце трубы из высококачественной стали делается спираль по винтовой линии, при этом соблюдается шаг с постоянным размером. На другом конце трубы сооружается шнековый винт (1−2 витка), диаметр которого должен быть примерно 20 см. К его концам, при помощи сварочного аппарата, привариваются ножи также из добротной стали.

Расположение ножей должно быть под углом к земле при вертикальном расположении бура. Для подъёма шнека сооружается треногая штанга любой конструкции, а также лебёдка, которая будет поднимать шнек.

Самодельная буровая установка — это отличный вариант сохранения денежных средств и приобретения источника чистой и живой воды, которую можно использовать не только для питья и гигиенических целей, но и для орошения участка. Сделать буровую установку своими силами очень сложно, так как необходимо иметь большой багаж знаний и разбираться в технике. Но возможно! Буровая установка не сможет работать в глобальных целях, но для личных нужд — это самый подходящий вариант.

Этапы монтажа и демонтажа буровых установок

Прежде чем приступать непосредственно к бурению выработки под скважину (не важно, под что именно — воду, нефть или газ) — требуется должным образом подготовить оборудование к работе. Процесс это крайне важный — ведь от правильности монтажа будет зависеть и качество самого процесса бурения скважин.

В данной статье будут рассмотрены основные технологии и методы монтажа и демонтажа стационарного и мобильного бурового оборудования.

1 Монтаж буровых вышек

Монтаж крупногабаритных стационарных буровых установок достаточно сложный и трудоемкий процесс, который должен выполнять исключительно квалифицированными рабочими. Чаще всего для этого нанимаются вышкомонтажные бригады, обладающие специальным подъемным оборудованием, что позволяет осуществить монтаж оборудования в кратчайшие сроки.

Существуют три основных метода монтажа стационарного бурового оборудования: поагрегатный монтаж, сборка мелкими блоками, и монтаж крупными блоками.

Перед началом монтажа любой конструкции необходима подготовка участка, на котором она будет расположена. Для этого требуется снять верхний слой грунта, чтобы устранить естественный уклон местности и выровнять территорию. В радиусе пятидесяти метров от расположения буровой вышки необходимо выкосить травяное покрытие, и очистить эту зону от любых пожароопасных веществ. Если буровое оборудование монтируется в черте населенного пункта, то необходимо выполнить ограждение рабочей площадки проволочной сеткой, либо любим другим забором, который будет ограничивать доступ к механизмам. Также нужно обеспечить беспроблемный доступ транспортных средств, для подвоза к месту расположения буровой вышки инструментов и материалов. В ситуации, когда вышка расположена в труднодоступной местности, рациональным будет обустройство грейдерной дороги без асфальтного покрытия, или любой другой быстро создающейся дорожной ленты. Оптимальным вариантом монтажа буровых вышек является использование автомобильного крана К-162, который оборудован инвентарной вставкой телескопической стрелы, что дает возможность, помимо установки оборудования, также выполнять обустройство каркасов укрытия.

Для расположения малогабаритных буровых установок создаются специальные залитые бетоном сборочные площадки.
к меню ↑

1.1 Агрегатный метод

Данная технология предусматривает индивидуальный монтаж каждого элемента буровой установки. В основном агрегатный метод используется для первичного монтажа новых буровых вышек, которые выходят с завода в виде отдельно транспортирующихся элементов.

На практике использование агрегатного метода, как основного способа для установки вышек не оправдано, так как в сравнении с блочным способом он требует гораздо больших затрат времени и труда.

• Установка каркаса буровой вышки;
• Установка элементов бурового оборудования;
• Установка бурового насоса, и устройств создания и очистки раствора для бурения;
• Монтаж спуско-подъемных механизмов;
• Монтаж пневматического управления.

1.2 Мелкоблочный метод

Согласно данному способу буровая вышка собирается из отдельных блоков, которые состоят из нескольких агрегатов, связанных друг с другом кинематическим соединением, что предварительно устанавливаются на часть металлического каркаса буровой установки.

После создания буровой площадки такие блоки просто соединяются между собой в определенной последовательности, что обуславливает уменьшение трудоемкости и затрат времени на установку оборудования.

Сборка буровой вышки

На практике, стационарные буровые установки, при данном методе монтажа, составляются из 10-20 отдельных блоков. Которые обладают размерами, позволяющими свободную транспортировку блоков посредством обычного грузового транспорта на дорогах общего назначения.
к меню ↑

1.3 Крупноблочный метод

Согласно данному методу буровая установка делится на 3-4 основных блока. Наиболее часто встречающееся разделение: лебедочный блок, насосный блок, блок привода. Лебедочный блок содержит – бурильный ротор, привод ротора, лебедку и её привод, дополнительную лебедку, буровой ключ.

Приводный блок состоит из силовых агрегатов (функционирующих на дизельном топливе, либо электромоторов), цепного редуктора и трансмиссии. В третьем блоке размещены два буровых насоса.

Эти части оборудования крепятся к каркасу буровой вышки, к которому присоединены и остальные вспомогательные механизмы.

Весь монтаж заключается в поэтапной установке блоков на фундамент площадки с помощью крана, и последующего соединения их систем коммуникаций.

В сравнении с методом монтажа оборудования мелкими блоками, эксплуатация крупноблочной технологии дает следующие преимущества:

• Минимальное количество блоков;
• Сокращение срока монтажа, вследствие небольшого объема работ;
• Упрощение фундамента под сборочную площадку.

Единственным существенным минусом крупноблочного метода, который выплывает из уменьшения количества блоков, является увеличение их размера, что требует применения специального транспорта (тяжеловозов) для перевозки блоков.

Сборка буровой вышки

1.4 Обкатка оборудования

После монтажа буровой вышки выполняется проверка всех её основных узлов:

• Мест соединения бурового вертлюга с шлангом;
• Роторный механизм;
• Надежность закрепления спуско-подъемных конструкций;
• Регулировка элементов АСП-механизмов.

Также необходимо удостоверится в наличии всего вспомогательного инвентаря: противопожарного инструмента, средств техники безопасности, аварийного инструмента.

Обкатка бурового оборудования должна выполняться на холостом ходу, без какой-либо дополнительной нагрузки. Силовые агрегаты проверяются на предмет бесперебойной работы трансмиссии, расхода топлива, своевременность реакции на управляющие элементы, также проверяется температура и внутреннее давление системы подачи смазки.

После того, как эксплуатация вышки завершена, демонтаж буровой установки осуществляется согласно методу, по которому осуществлялась сборка конструкции.

В случае использования блочных способов, выполняется рассоединение и демонтаж конструкции в обратном, относительно сборке, порядке.
к меню ↑

2 Мобильные буровые установки

Развертывание мобильных установок (машин для бурения) начинается со сборки и подъема буровой колонны. Для этого, на заранее подготовленной площадке, все её элементы раскладываются и соединяются между собой. На крайнюю часть колонны устанавливаются специальные однороликовые блоки, к которым крепится талевая система из штроп.

С помощью натяжения талевой системы осуществляется перемещение буровой колонны и придание ей необходимого пространственного положения.

Малогабаритная буровая установка

Очень важно контролировать движение колонны по всей амплитуде, так как только она пройдет ось центра тяжести, вышка начнет крениться под действием собственного веса. Противодействие опрокидыванию осуществляется с помощью специальной системы оттяжек.

По завершению подъема колонна закрепляется посредством фиксации стяжными лебедками. Для оптимальной устойчивости вышки рекомендуется использовать четыре стяжных каната из стали, диаметр которых не меньше 10 миллиметров. Канаты закрепляются на предпоследний участок буровой колонны, и разводятся по диагоналям условного квадрата.

После того как вышка поднята и зафиксирована, выполняется монтаж передней части бурового блока. Дальше устанавливается подрамник, выполняется настройка необходимого уровня рамы буровой установки. Выкатывается ведущая тележка, под которую подкладываются опорные брусья. Выбирать место расположения бурового ротора необходимо с помощью отвеса, который опускается с верхнего основания колонны на центр её нижнего основания.

Далее выполняется монтаж бурового насоса, и обустраиваются ямы-отстойники для глинистого раствора. Устанавливается циркуляционная система для его подачи.

После того как эксплуатация завершилась, свертывание вышки начинается с демонтажа одной из фиксирующих растяжек, после чего она выводится из вертикального положения. Талевая система постоянно должна находиться в свободном растянутом положении, и не блокировать опускание колонны. После того как вышка прошла центр тяжести, дальнейший спуск выполняется с помощью лебедки (которая установлена на трактор).
к меню ↑