Самодельные буры для гидробурения. Гидробурение скважин своими руками

Гидробурение скважин своими руками дает возможность с минимальными затратами обеспечить чистой водой свое загородное жилище.

Интересующая нас методика базируется на разрушении посредством специального бурового инструмента и жидкости грунтовых пород. Нагрузка на почву при этом обеспечивается оснасткой для гидробурения и массой применяемых для выполнения операции штанг. Эти приспособления используются для закачки промывочного состава (его называют буровым раствором) в скважину на воду. Жидкость для промывки состоит из взвеси обычной воды и глины.

Гидробурение скважины

Возле участка, где будут осуществляться буровые мероприятия, роют особые приямки с размерами около 100 на 100 см. Они соединяются друг с другом лотками. В приямки подается раствор для бурения. Затем шланг, ведущий от мотопомпы, опускают в приямок и включают агрегат. Мотопомпа забирает буровую жидкость и перекачивает ее в скважину под заданным давлением.

В результате этого образующийся при бурении шлак вымывается бурильным составом, который одновременно шлифует скважину (ее поверхность) и охлаждает рабочий инструмент, применяемый для проведения операции. При перемещении бурильной колонны вглубь почвы к ней добавляют нужное количество штанг до тех пор, пока установка не достигнет требуемой глубины. После этого используют воду для промывки скважины и монтируют насосное раскачивающее оборудование.

Неосведомленные люди уверены, что для обустройства скважины для на загородном участке методом гидравлического бурения требуется громоздкое оборудование и особые знания. Это не так. Процедура производится с использованием МБУ – специальной установки. Ее диаметр равняется 100 см, а высота примерно 300 см. Конструкция МБУ включает в себя следующие рабочие элементы:

• инструмент для бурения;
• раму из металла (выполняется разборной, ее легко доставить к месту выполнения работ);
• управляющий блок;
• деталь рабочего контура под названием вертлюг, которая нужна для соединения по скользящему принципу элементов конструкции в одно целое;
• лебедку;
• лепестковый либо разведочный бур;
• помпа (водяная), необходимая для создания в установке заданной величины давления
• двигатель (от него усилие поступает на бур);
• шланг для подачи промывочной жидкости к вертлюгу;
• колонну из буровых штанг.

МБУ для бурения

Так как МБУ функционирует от электричества, потребуется, кроме того, запастись преобразователем тока. Он обеспечит установку электроэнергией при выполнении бурильных мероприятий. В некоторых случаях такой преобразователь уже встроен в конструкцию МБУ. Дополнительно нужно будет приобрести ручные зажимы, пересадочную вилку, набор ключей для трубных изделий, обсадные трубы и другие мелкие приспособления, которые упрощают процедуру бурения скважин на воду.

Сначала определяемся с числом труб (обсадных), которые потребуются для бурения. Для этого вам нужно узнать, на какой глубине (примерно) находится водоносный слой. Обратитесь к соседям, которые уже рыли скважину на воду, или же получите официальную справку от местной геодезической организации.

Затем решите проблему с источником, откуда вы будете брать воду для бурового состава. К этому этапу следует подойти ответственно. Жидкости для ручного бурения с использованием МБУ понадобится немало – 7–20 кубических метров (все зависит от глубины залегания водоносного слоя и конкретного состава грунта на вашем участке).

Обычно воду заливают в большие резервуары (в бочки, пластиковые емкости), а затем используют ее по назначению. Можно сэкономить на покупке баков и вырыть своими руками вместительный котлован. Его стенки необходимо будет обработать глиняным раствором (простая глина плюс вода) и смело наполнить жидкостью.

Большие резервуары для хранения воды из скважины

Следующий шаг – сборка малогабаритного бурильного агрегата и его установка. Эти работы выполняются за 50–60 минут. Важный момент! МБУ следует разместить строго по горизонтали. Если будут хотя бы малые отклонения, вы не сможете при работах установить обсадное трубное изделие.

Примерно в 120–150 см от МБУ вырываете два приямка, о которых мы говорили. Первый должен находиться поближе к бурильной конструкции. Он станет использоваться в качестве фильтрующего устройства. Второй располагаете дальше и соединяете его лотком (узкой траншеей) с первым.

Мотопомпу ставьте у главного приямка. Опускайте в него шланг. Помпу подключайте к МБУ. Затем соединяйте штангу со шлангом и вертлюгом. Последний элемент позволит вам без проблем наполнять буровой жидкостью скважину на воду.

Все готово к началу работ. Профи советуют приступать к ним с самого утра – если водоносный слой залегает глубоко, времени на бурение понадобится немало.

Процедура ручного гидробурения проста. Схема ее такова:

1. Наливаете в приямок воду и замешиваете в ней глину до консистенции кефира. Операция выполняется миксером. Такой раствор при бурении станет формировать в скважине своеобразную емкость с гладкими стенками.
2. Запускаете мотопомпу. Она закачивает в шланги промывочную жидкость, которая перетекает к бурильной установке через штангу. Затем вода уходит в первый приямок. В нем жидкость из скважины, насыщенная частицами грунта, отфильтровывается (взвеси оседают на дно). Буровой раствор становится чистым и переходит в следующий приямок. Его можно повторно применить для бурения.
3. В случаях, когда длины бурильной колонны недостаточно для достижения слоя воды, насаживаете дополнительные штанги.
4. Добравшись до заветного водоносного слоя, подаете большой объем чистой жидкости в скважину, чтобы тщательно промыть ее.
5. Извлекаете штанги и устанавливаете трубы (обсадные).

Обычно используются трубные изделия сечением 11,6–12,5 см со стенками, имеющими толщину около 6 мм. Допускается устанавливать любые обсадные трубы – пластиковые, из асбестоцемента, стальные.

Максимальную длительность безаварийного применения гарантируют пластиковые изделия. Они практически не деформируются и совсем не ржавеют.

Обсадные трубы желательно снабдить фильтрами. Тогда вода из скважины будет иметь более высокое качество. Можно приобрести готовые фильтрующие приспособления. Но есть и более экономный вариант – изготовить простейшие фильтры собственными руками.

Обсадные трубы с фильтрами

Просверлите дрелью в нижней части обсадной трубы множество небольших отверстий. Обмотайте изделие геотканью, зафиксировав ее подходящими по размеру хомутами. Фильтр готов! Поверьте, такая нехитрая конструкция сделает воду из скважины в разы чище.

После установки обсадных изделий скважина промывается еще раз. Процедура дает возможность размыть водоносный слой, который в процессе выполнения буровых работ насытился промывочной жидкостью. Делается такая операция следующим образом:

• устанавливаете на трубное изделие;
• шланг, идущий от мотопомпы, тщательно закрепляете;
• подаете внутрь скважины чистую воду.

Все работы завершены. Опускайте в скважину насос и наслаждайтесь чистой водой.

Перебои с водой или ее плохое качество – нередкое явление для небольших поселков и селений. Поэтому хозяева частных домов страхуются от возможных неприятностей и бурят собственную скважину. В условиях застроенного участка выбор скважин невелик – только неглубокие, на песок, так как для них не требуется громоздкого оборудования и мощной техники, способной передавить все зеленые насаждения. Особенно популярны способы бурения с использованием воды. Рассмотрим, чем выгодно гидробурение скважин своими руками и на каких грунтах его проводят.

Основным элементом при гидробурении скважин своими руками является полая штанга. На ее конец наваривают забурник – острый наконечник с зазубринами, благодаря которому и происходит разрушение грунта. С помощью малогабаритной установки штангу с забурником заставляют вращаться, постепенно углубляя в землю. Вода используется для вымывания на поверхность разрушенных в шахте скважины пород. Вернее, используют не чистую воду, а ее раствор с бетонитом (особый сорт глины). В процессе промывки глинистые частички прилипают к стенкам шахты и укрепляют их, не позволяя им обрушаться.

Забурник соединяется с полой штангой резьбой, что позволяет воде беспрепятственно стекать по инструменту вниз и охлаждать его во время работы, что позволяет воде беспрепятственно стекать по инструменту вниз и охлаждать его во время работы

Выдавленная на поверхность грязь собирается в выкопанном шламоотстойнике, где твердые породы оседают на дно, а очищенная жидкость перетекает в следующий отстойник. Оттуда ее вновь забирают для промывки шахты от разрушенного грунта, т.е. получается цикличный процесс. Недаром эту жидкость называют оборотной водой.

Для бурения скважины до 30 метров хватает 5-15 кубометров воды.

Плюсы такого гидробурения:

• скважину можно создавать в труднодоступном месте (даже в подвале);
• не так много, как при стандартном гидробурении, грязи;
• быстрая скорость работ.

Вращательная технология хороша для создания скважин до 50 метров.

Гидробурение сильным напором воды

От первого варианта отличается тем, что грунт вымывают без его разрушения забурником. Просто дают очень сильный напор жидкости, который одновременно расслаивает породы и вымывает их на поверхность земли. Напорное гидробурение считается наиболее простым и понятным для непрофессионального бурильщика. Главное – подготовить приямки для бурового раствора, сам раствор (вода + хлористоводородная кислота в пропорции 1:20 тыс.) и обсадные трубы, опускать которые нужно сразу после обнаружения водоносного слоя. Если этого не сделать – скважину моментально замоет, и процедуру придется повторить. Хлористоводородная кислота нужена как профилактическое средство, он не дает загрязняться водоносному пласту.

Шлакоприемники нужно копать глубокие, чтобы твердые породы оседали на дне и не поднимались при повторном заборе жидкости

При использовании данного метода надо учитывать следующие нюансы:

• Гидробурению поддаются только рыхлые почвы, состоящие из песчаных, супесчаных или суглинистых слоев.
• Максимальная глубина, на которую можно вымыть грунт водой, – 15 метров.
• Если в земле есть пласты юрской глины – вода их не пробьет, так как они очень твердые.
• Наличие в земле плывунов значительно увеличит расход воды, а скорость бурения уменьшится из-за набегающего песка.
• После установки обсадной колонны наружные от трубы пустоты надо зацементировать, углубляясь не менее 3 метров от уровня земли. Это оградит шахту от попадания верховодки и талых вод.

Перед тем как бурить этим методом, стоит точно узнать геологический состав земель в своей местности, иначе труды могут не увенчаться успехом.

Бурение с промывкой

Роторное бурение можно отнести к гидробурению только по одной причине – разрушенный грунт из глубинных слоев вымывают буровым раствором. Этот метод незаменим на скальных и известняковых грунтах, где иным способом скважину не пробить. Главным «разрушителем» выступает шарошечное долото, которое приводит в движение буровая установка. В условиях обжитого участка используют малогабаритные конструкции типа ТМ-80.

Малогабаритные буровые установки могут работать даже в стесненных условиях, рядом со зданиями, насаждениями

Сложность роторного способа заключается в том, что долото вращается от двигателя внутреннего сгорания, и ему нужен значительный груз сверху для утяжеления. Своими руками воссоздать эти условия проблематично. Проще вызвать профессионалов со всем необходимым оборудованием и опытом таких работ.

Вода в роторном бурении помогает охлаждать долото, защищая его от перегрева и быстрого износа

Виды промывки грунта

При роторном бурении используется прямая и обратная промывки грунта. Каждая имеет свои плюсы.

Прямая промывка

Для частных домовладений практически всегда предлагается прямая промывка. Смысл в том, что буровой раствор заливают внутрь бурильных штанг, откуда он стекает вниз, охлаждая попутно долото, и смешивается с разрушенными породами. Из-за силы давления воды эта масса вынуждена искать себе выход наружу через свободное пространство между бурильной трубой и стенкой шахты. Так через затрубное пространство раствор с породами вытекает обратно из скважины и попадает в подготовленный для него шламоприемник.

Буровой раствор в трубу подают чаще всего насосом или мотопомпой, и чем они мощнее, тем быстрее будет идти процесс бурения

Плюсы технологии:

1. Обходится дешевле, чем обратная промывка.
2. За счет узкого сечения трубы буровой раствор приобретает высокую скорость и силу, отчего процесс разрушения грунта ускоряется.
3. Используя глинистый раствор, можно скрепить и сделать более устойчивыми стенки шахты на сыпучих или рыхлых породах (глина забивает поры, цементирует стенку).

1. При использовании глинистого бурового раствора не позволяет на 100% вскрыть водоносный пласт, сохранив при этом фильтрационные свойства пород в призабойной зоне. Поэтому в местностях с твердыми породами для промывки лучше использовать чистую воду.
2. Если бурится скважина большого диаметра, требуется очень много промывочной жидкости и сильная мотопомпа, чтобы вымыть весь шлак из забоя.

Важно! Если при бурении встречаются пласты рыхлых, сыпучих пород, которые чередуются с известняком или камнями, нужно попеременно использовать воду и глинистый раствор для промывки, с учетом проходимого на данный момент пласта.

Данный способ промывки отличается тем, что жидкость самотеком затекает в скважину через затрубное пространство, а поднимается на поверхность вместе со шлаком через внутреннюю полость бурильных труб.

За счет высокой скорости воды обратная промывка считается более эффективной для удаления керна, нежели прямая

1. При обратной промывке скважины сохраняют максимальный дебит, а водоносный пласт вскрывается более качественно.
2. За счет высокой скорости выхода жидкости из забоя удаляются даже крупные шлаки.
3. Увеличивается срок эксплуатации скважины.
4. Дает возможность создавать шахты с большим диаметром, поэтому в зоне фильтра можно сделать толще гравийную отсыпку и снизить вероятность запесковывания скважины.

1. Технология обходится дороже, так как нужно герметизировать устье скважины и оснащать особым сальником буровую трубу. Она должна подавать буровой раствор только наверх, не пропуская его обратно в скважину.
2. На плывунах или иных поглощающих воду горизонтах качество очистки шлаков бывает низким.

Видео: работа с установкой для гидробурения скважин

От правильного выбора способа гидробурения будут зависеть основные показатели вашей скважины: дебит, качество воды, срок эксплуатации. Поэтому при проведении работ своими силами лучше заранее уточнить у специалистов, какой способ бурения будет эффективен на вашем грунте.

Последний способ менее трудоемкий и позволяет получить качественную воду из глубоких водоносных слоев. Обустройство источника водозабора сопряжено с потерями для внешнего вида территории. Свести негатив к минимуму можно, проведя гидробурение скважин на воду своими руками. Либо, если нет уверенности в своих силах, пригласить специалистов.

Методика гидробурения

Промывочная жидкость не отличается сложным составом. Потребуется подготовить всего лишь воду с примесями глины. Жидкостью заполняются приямки возле места бурения, соединенные лотками для свободного течения жидкости между ними. Объем приямков приблизительно 1 кубометр. Буровой раствор перекачивается в скважину мотопомпой. Входной шланг помпы опускается в приямок и раствор перекачивается в скважину. Раствор (промывочная жидкость) выполняет три функции при бурении:

• охлаждение бура;
• полировка стенок;
• вымывание шлама из скважины.

Оборудование для гидробурения

Конструкция включает:

• разборную стальную раму;
• механическую лебедку;
• бур (буровой инструмент);
• двигатель привода;
• вертлюг (для скольжения деталей относительно рамы);
• мотопомпа, подающая раствор;
• буровые штанги, соединяемые в колонну;
• шланги подачи бурильного раствора;
• блок управления.

Мотопомпа может быть электрической или бензиновой. Главное, чтоб она могла бесперебойно работать под значительной нагрузкой (бурильный раствор плотнее воды и более вязкий).

Также вам потребуется набор обсадных труб (с запасом, чтоб не прерывать монтаж в случае нехватки), фильтр, инструмент (ключи и прочее).

С чего начинается гидробурение

Далее, стоит подготовить участок (площадку) и оборудование. Начать следует с установки емкостей для запаса воды. Другой вариант – создание импровизированного «водохранилища». Для этого подготавливают яму, стенки которой обрабатывают глиняным раствором или укрывают гидромембраной, после чего заполняют водой.

Следующий этап – монтаж бурильной установки. Процедура эта простая, но ответственная. Устройство должно устанавливаться строго по отвесу, малейший уклон осложнит установку обсадной трубы. Приямки (2 шт.) обустраиваются примерно в полутора метрах от предполагаемой скважины.

Технология бурения скважины на воду своими силами

Промывочная жидкость подготавливается с помощью миксера, в котором глина смешивается с водой примерно до консистенции кефира. Тогда буровой раствор не просачивается в песок, забивая отверстия в стенках скважины и образуя почти герметичный «сосуд».

Останавливать процесс бурения песчаного грунта недопустимо! Поэтому следует тщательно проверить работоспособность насоса, лебедки и прочего инструмента перед гидробурением. Нельзя медлить с установкой обсадной трубы. Промедление может привести к обрушению, после чего придется повторить пробивку скважины. Бурение скважины своими руками – вполне простая процедура (при наличии оборудования). Из приямка рабочий буровой раствор перекачивается помпой и через вертлюг попадает к рабочему буру. Глиняно-водяная взвесь упрочняет стенки, шлифуя их. Также он облегчает прохождение бура сквозь породу, одновременно способствуя его охлаждению. Отработанная жидкость выводится в приямок. Там грунт, вымываемый водой, опускается на дно, а бурильный раствор перетекает по лотку в главный приямок, откуда вновь поступает в скважину.

Состав раствора, а точнее, его плотность зависит от характеристик почвы!

Монтаж обсадных труб

Если штанги выходят тяжело, следует повторить промывку!

Простейший самодельный фильтр делают так: болгаркой прорезаются поперечные щели в обсадной трубе. Более качественной очистки можно добиться, просверлив отверстия в трубе и обернув ее геотканью или специальной сеткой. Конструкция такого фильтра, сделанного своими руками, скрепляется хомутами.

Видео-ролик о бурении скважины вручную

Насос, установленный на самом дне скважины, быстро загрязняется и выходит из строя.

Самостоятельно бурить скважину несложно. Главное – обеспечить наличие специального оборудования и инструмента. Прежде чем сделать своими руками скважину, стоит ознакомиться с инструкциями к оборудованию. Но будет еще лучше, если получится предварительно поучаствовать в работах вместе с опытными специалистами, которые помогут пробурить скважину под воду своими советами и практической помощью.

Сейчас существует много различных технологий, существенно облегчающих человеку жизнь, и… его кошелек. Но, по той причине, что кошелек и так не тяжелый, то такая тема, как гидробурение скважин своими руками интересует многих людей. В этой статье мы увидим, что это такое, и как возможно выполнить такие работы без бригады специалистов.

Мы не будем рассматривать, для чего нужна скважина, потому что этим вопросом интересуются исключительно те люди, у которых есть проблема с водоснабжением. Итак, вы стоите перед выбором, и не знаете, какой из многочисленных предложенных способов бурения выбрать.

Плюсы гидробурения

Одно из преимуществ этого метода заключается в том, что гидробурение малогабаритной установкой можно производить на благоустроенной территории, не опасаясь того, что после выполнения работ участок будет похож на поле битвы после бомбежки.

Начнем с того, что для гидробурения скважины нужна малогабаритная буровая установка, которая не испортит приусадебный участок, и лучше всего подходит для работы с песчаной, глинистой или суглинистой почвой.

Что касается технологии бурения, то также имеются преимущества перед другими видами бурения. Вот они:

• Относительная дешевизна.
• Быстрота выполнения работ.
• Во время бурения укрепляется ствол скважины.
• Возможность сделать работы самостоятельно.
• МБУ, это небольшая и компактная конструкция.
• Установку можно перенести к месту бурения на руках и собрать всего за 15-20 минут.

Если почва каменистая, то метод гидробурения неприемлем, так как принцип работы установки основан на вымывании грунта из скважины. При этом все размытые частицы поднимаются на поверхность вместе с оборотной водой.

Технология

Гидробурение скважины малогабаритной буровой установкой (МБУ) является одним из простейших и весьма распространенных способов. Этот метод отличается от других тем, что используется энергия жидкости, подающейся с большим напором, но, так как разбивать приходится не только грунт, но и твердые породы, то в жидкость может быть добавлен кварцевый песок, и даже стальная дробь. В некоторых случаях на помощь подключаются шарошечные или резцовые долота.

Если вы будете приобретать это оборудование, то учтите, что мотопомпа в комплект не входит, и ее нужно приобретать отдельно. При выборе этого агрегата, учитывайте характеристики – мощность мотопомпы должна соответствовать требованиям, указанным в описании буровой установки.

Устройство рабочего места

Так как буровой раствор не впитывается грунтом, а поднимается вместе с породой наверх, то нужно обеспечить условия для его хранения, сделав некоторые приготовления. Необходимо недалеко от места бурения выкопать 2 приямка, размером 1×1×1 м каждый. В первый приямок будет стекать вода, унося с собой на его дно все твердые частицы, а потом она перельется во второй, и откуда будет насосом выкачиваться в буровую установку. Такой круговорот воды не только поможет сэкономить на ее расходе, но и не даст возможности грязи растекаться по участку. Кроме того, эта жидкость охлаждает бурильный инструмент, и шлифует стенки скважины, укрепляя их. Также технический раствор предотвращает водяной выброс из напорных пластов, потому что жидкость в скважине находится под давлением.

Приступаем к гидробурению

Перед началом работ, нужно сделать некоторые приготовления:

1. Соберите и установите буровую установку рядом с местом бурения.
2. Заполните приямки буровым раствором.
3. Соедините шлангом выход мотопомпы с вертлюгом.
4. Опустите заборный шланг в последний приямок (только не до дна).
5. Обеспечив подачу воды можно бурить.

Запустите буровую установку, и сразу же включите мотопомпу. После того как штанга с буром погрузилась на всю свою длину, нарастите буровую колонну, присоединив к ней следующую штангу. Буровую колонну нужно наращивать буровыми штангами до тех пор, пока бур не достигнет своей цели – водоносного слоя. Когда это произойдет, буровой раствор перестанет под давлением подниматься наверх, и уровень воды в приямке начнет снижаться.

Демонтаж оборудования

После радостных возгласов наступает некоторое расслабление и снижение бдительности, так как в интернете полно вопросов о том, как достать из скважины бур, и реальность такова, что может быть дешевле купить новый бур, чем достать старый. Поэтому при вытаскивании бура после прохождения его до водоносного слоя, нужно фиксировать оставшуюся в скважине часть оборудования специальным зажимом, так как он может провернуться в трубном ключе, которым держат его чтобы не крутился, и рухнуть. Если зажима нет, то возьмите крепкий трос, и каждый раз подстраховывайтесь, когда откручиваете верхний фрагмент бура, сделав на нем петлю, привяжите второй край к дереву. Если деревьев нет поблизости, то возьмите крепкое бревно и закрепите на нем трос посередине. Только тогда, когда всё будет готово можно порадоваться. Теперь нужно промыть скважину чистой водой и раскачать.

Видео

В этом видеоматериале показана работа малогабаритной буровой установки в действии.

Способ нарезки скважины с помощью классических буровых коронок и штанг, установленных на передвижном станке, позволяет бурить любые скважины под воду, но стоимость работы и оборудования зачастую превышает все мыслимые пределы. Поэтому в качестве более дешевой и доступной альтернативы большинство частников предпочитает проводить гидробурение скважин на воду своими руками. Оборудование для гидробурения скважин можно взять в аренду, большую часть работы сделать своими руками за пару дней.

В чем секрет популярности системы гидробурения скважин

Разумеется, использовать гидробурение для обустройства скважин можно только на относительно слабых песчаных и суглинистых грунтах, и только для водяных пластов, залегающих на небольшой глубине, в среднем до 30 м. Но столь незначительные ограничения с лихвой перекрываются серьезными преимуществами технологии гидробурения:

• Бурение можно выполнять в пределах небольшой площадки, на ограниченном пространстве, где нет возможности установить буровой станок режущего типа;
• Для организации бурения применяется минимальное количество оборудования — станина с редуктором привода и электродвигателем, набор штанг с режущим наконечником и водяная помпа высокого давления;
• При наличии навыков проведения гидробурения пробить скважину на воду под обсадную трубу можно за 5-6 часов, при этом качество стенок ствола будет не хуже, чем при других способах.

Кроме перечисленного оборудования, для работы понадобится организовать две ямы или котлована под отстаивание обратной жидкости, освобождения ее от шлама и породы. Размеры мини-бассейнов для чистой и загрязненной воды выбирают, исходя из глубины бурения, плотности породы и диаметра скважины. Для гидробурения скважины диметром в 120 мм потребуется 5-7 кубов глинистого раствора, если скважину на воду приходится бурить в песчанистых грунтах, расход рабочей воды увеличивается почти вдвое.

Совет! Качество гидробурения напрямую зависит от рабочего давления, развиваемого насосом, поэтому одним из лучших вариантов оборудования будет центробежная пожарная мотопомпа.

Некоторые модели способны развивать давление до 40 атм., но требуют предварительной очистки воды от породы и грунта, поэтому шламоотстойник придется делать глубиной не менее полутора метров. Бассейны под гидробурение выкапывают в грунте так, чтобы бурильный колодец находился выше по уровню на 20-30 см, а обратная вода с глиной и породой стекала по желобам самотеком в шламосборник.

Особенности технологии гидробурения

Большинство бурильных технологий используют воду в качестве промывочного агента для удаления породы и грунта из полости скважины. В системе гидробурения вода применяется в качестве одного из инструментов для разрушения породы в полости скважины. На сегодняшний день применяется две схемы гидробурения:

• Дробление грунта совместным действием напора воды и режущих коронок буровой штанги. За счет размягчения грунта для вырезки дна скважины режущей кромкой требуется в 10 раз меньше усилия, чем при сухом и полусухом бурении;
• Размывочная схема гидробурения. Если грунт относительно неплотный и содержит большое количество песка, то скважину можно легко пробить, размывая породу высоким давлением воды.
• Ударное бурение с помощью долота и напора воды.

Важно! Любые высоконапорные схемы требуют применения специального узла-редуктора, устанавливаемого на срез буровой штанги. Редуктор обеспечивает одновременно вращение керна и подачу воды от помпы внутрь штанги.

Гидробурение с роторной врезкой

Даже при сильном насыщении глины или суглинка водой разрушить породу только напором воды очень сложно, поэтому для гидробурения используется буровая коронка на вращающей штанге, как на видео:

Штангу вращает электродвигатель через цепную передачу. Замок в верхней части бурового станка обеспечивает установку и сцепление новой штанги с основной трубой без остановки.

Задача коронки — разрушить и измельчить породу до минимального размера, при котором поток обратной воды сможет вынести дробленую массу за пределы ствола. Роторная схема гидробурения существует с прямой или обратной схемой подачи воды. В первом случае вода нагнетается внутрь штанги, охлаждает инструмент, вымывает породу из-под режущих коронок и поднимает породу и грунт через затрубное пространство в шламоотстойник.

Во втором случае вода заливается в скважину через затрубное пространство и выводится через внутреннюю полость штанги. Этот способ гидробурения применяется для случаев, когда необходимо получить максимальное качество стенок скважины и избежать загрязнения водозабора глинистым раствором. Это, в свою очередь, обеспечивает максимальную водоотдачу скважины.

Совместное использование напора воды и режущего инструмента позволяет бурить скважины в известняках, старых глинах, сланцах и пластах с высоким содержанием обломочных фрагментов мягких осадочных пород. Максимальная глубина ствола, как правило, не превышает 50 м.

Размывка породы высоким давлением

Для песка и супесей гидробурение скважин может осуществляться по упрощенной схеме, при которой ствол шахты формируется только за счет размывания зернистой массы грунта. В промышленных условиях подобная схема гидробурения с рабочим давлением до 300 атм. позволяет резать мягкие кварцевые и осадочные отложения. При давлении в 450 атм. режутся кальциты, шпаты и гранит.

Для домашних условий рабочее давление редко превышает несколько десятков атмосфер. Размывочным способом практически невозможно выполнить гидробурение скважины на глубину более 20 м. К положительным сторонам размывочной технологии можно отнести отсутствие роторного станка и упрощение работы. Нередко для гидробурения размывкой применяется только затвор и помпа. Штангу, по которой подается вода под высоким давлением, устанавливают на трехопорный лафет и вращают вручную с помощью воротов.

Для эффективного разрушения породы на дне скважины используют также ударные долота. В этом случае на конце буровой штанги монтируют острозаточенные долота и штыки из твердых сплавов. При нанесении несильных, но частых ударов, с одновременным проворачиванием штанги вокруг оси, острая кромка долота раскалывает небольшие камни на мелкие фрагменты, которые выносятся потоком воды. Способ довольно эффективен для работы на известняковых пластах, но абсолютно не пригоден на вязких и подвижных суглинках.

Заключение

В отличие от сухого способа бурения скважин, при использовании воды в качестве режущего инструмента выполнение завершающих операций является одним из наиболее сложных этапов постройки водозабора. Прежде всего, использование большого количества воды сильно обводняет стенки скважины и делает их непрочными, даже после обработки глиной. Поэтому после извлечения буровой штанги необходимо установить обсадочную трубу, засыпку щебнем и бетонирование устья скважины, пока поток воды не размыл ствол. Для этого необходимо аккуратно извлечь буровую трубу. При небольшой глубине, до 10-15 м, трубу можно вытащить вручную с помощью зажима. Для более глубоких скважин используются домкраты и тросовые лебедки.