Оборудование для ручного гидробурения своими руками

Гидробурение скважины своими руками: особенности и преимущества метода, пошаговая инструкция работ

Для автономного обеспечения участка важно обустроить скважину. Такие работы выполняют специализированные фирмы, услуги которых стоят дорого. Выходом может стать гидробурение скважин на воду своими руками.

Следуйте нашим советам и правильно бурите скважины своими руками.

Отличительные черты метода

Главной особенностью метода является то, что бурение включает 2 процесса — разрушение породы специальным приспособлением и ее извлечение водой под давлением. То есть разрушенная порода вымывается наружу напорной струей. Процессы происходят практически одновременно, что сокращает сроки выполнения работ.

Погружение в грунт обеспечивается как весом бурового оборудования, так и работой специальной оснастки, которая закачивает воду в тело обустраиваемой скважины. Это промывочный раствор, поскольку вода содержит мельчайшие частицы глины. Так и надо, поскольку для производства работ плотность раствора должна быть выше, чем у воды. Мотопомпа забирает раствор из приямка, и он попадает в скважинный ствол под высоким давлением.

Жидкость нужна не только для вымывания разрушенной породы.

Она выполняет сразу несколько функций:

1. Вымывает разрушенный грунт, причем отвал выносится сразу на поверхность.
2. Раствор охлаждает буровые инструменты.
3. Движение воды обеспечивает шлифовку внутренней поверхности скважины, что снижает риск ее обрушения.

Согласно технологии гидробурения, постепенно, по мере того как шахта будет углубляться, колонну приходится наращивать с помощью штанг — это отрезки ВГП-трубы, диаметр которых составляет 50-80 мм, а длина — около 1,2-1,5 м. По краям штанги должна быть сделана резьба.

Преимущества гидробурения скважин

Вот такие шланги используют для бурения скважин.

Устройство скважин гидробуром — новая технология. Многие считают, что такой метод подходит только для небольших скважин. Но гидробурение применяют даже для систем глубиной более 250 м, просто на дачном участке более распространенным вариантом являются скважины 15-35 м.

К числу преимуществ метода относятся:

• небольшие финансовые затраты;
• возможность использования компактного оборудования, что позволяет выполнять работы даже на небольших площадках;
• простота метода;
• скорость проведения работ, в день можно углубляться на 10 м.

Характерна экологическая безопасность метода и его минимальное воздействие на ландшафт, т. е. проводить работы можно даже на благоустроенной территории.

Лучше всего ручное гидробурение осуществлять в местах с мелкообломочными грунтами осадочного типа, поскольку их проще извлекать из скважины. Буровой раствор в таких случаях позволяет обходиться без желонки.

Единственный случай, для которого не рекомендуется гидробурение, — это скальные или полускальные грунты, а также осадочные породы с большим включением крупного щебня и валунов.

Необходимое оборудование для работы

Стоит приобрести стандартную малогабаритную установку МБУ. Это практичное решение для дачного участка, поскольку такое оборудование позволяет обеспечить напор воды, которая подается с помощью насоса или мотопомпы. В этом случае можно даже увеличить пробойную силу раствора, добавив в него крупный песок или дробленую гальку.

Установки МБУ — компактные агрегаты, высота которых составляет 3 м, а диаметр -1 м. Это сборная конструкция, которая включает не только шланг, помпу и штанги.

Основными ее частями являются:

• металлическая разборная рама;
• буровой инструмент;
• лебедка для спуска и подъема обсадочных труб;
• двигатель, обеспечивающий работу бура;
• вертлюг для скользящего крепления элементов;
• мотопомпа, обеспечивающая давление в системе (чем больше мощность этого оборудования, тем быстрее осуществляется бурение и промывка скважины);
• бур (лепестковый или разведочный), при этом лепестковая форма считается оптимальным выбором для участков с плотным грунтом;
• буровые штанги, формирующие колонну;
• штанги;
• блок управления.

Для того чтобы обеспечить непрерывный стабильный процесс, нужен преобразователь тока.

Забурник для полой резьбы шланги.

Пошаговый план работ

Хотя технология бурения проста, она специфична и нужно соблюсти правила и требования, проводя работы в необходимой последовательности.

Начинают с подготовки участка и оборудования, заготовки раствора и т.д. Затем производится основная часть работ. При появлении водоносного слоя буровые процессы прекращаются, на трубу ставят фильтрующие элементы.

Определение залегания водоносных слоев

Одним из важных этапов выполнения работ является поиск воды и определение глубины залегания водоносного горизонта, пусть не точное, но хотя бы приблизительное. В хорошо освоенных районах такая информация есть у соседей. Но часто приходится обращаться в буровую или строительную организации, которые проводили гидроразведку местности.

Частично разведочные работы можно провести самостоятельно. Тем более что для этого нужно бурить скважину размером в 100 см. Если результаты будут положительными, то производится дальнейшее разбуривание.

Подготовка места бурения

Правильная подготовка к бурению важна, поскольку от нее зависит эффективность выполнения работ и их качество. Она должна обеспечить непрерывную подачу раствора. А для этого важно получить большое количество воды. С этой целью устраивают резервуар, рассчитанный на 5 куб. м, а если получится, то и больше. Для этого можно вырыть яму и обработать ее стены глиняным раствором.

Только при наличии резервуара для воды можно приступать к сборке бурильной установки. Эти работы производятся с учетом всех рекомендаций производителя. На сборочные работы уходит около часа, особых технических трудностей возникнуть не должно. Главное — обеспечить строго горизонтальное расположение установки. Если будет хотя бы минимальный перекос, установить обсадную трубу не получится.

Технологические приямки выкапывают в 1,5-2 м от конструкции. Они нужны для хранения бурового раствора.

Приямки в данном случае играют роль ванночек. В грунте делают углубления, которые соединяются между собой траншеей (ее называют переливным каналом). Приямков делают несколько. В первом из них собирают воду из скважины для осаживания твердых частиц. Через желоб уже отстоянная жидкость переливается во 2 приямок, откуда подается в установку. Первый делают меньшего размера. Но его нужно регулярно чистить. Возле 2 приямка, который считается основным, устанавливают насос.

В буровую колонну нагнетается вода, что позволяет охладить бур и продлить срок его службы. В процессе бурения вода никуда не отводится, а циркулирует в системе, т. е. обеспечивается ее круговое движение. Откачка через специально сделанные углубления осуществляется только в конце работ.

Бурение скважины МБУ

Водоснабжение из трубчатого колодца.

После подготовительных работ приямок заполняют рабочим раствором и приступают непосредственно к бурению. Стартовая штанга погружается в грунт на 95% своей длины, затем осуществляется ее соединение с колонной путем навинчивания на следующее звено.

Процесс гидробурения занимает от 1 дня до 1 недели. Все зависит от типа горных пород, которые предстоит пройти. Если на участке есть рыхлый песок, то буровой раствор берут с запасом, поскольку такие грунты активнее впитывают влагу.

Для приготовления раствора рекомендуется использовать строительный миксер. Размешивание производится непосредственно в приямке. Перед началом работ проверяют исправность лебедки и наноса, поскольку потом процесс трудно остановить.

Чтобы стенки скважинного ствола не обвалились, одновременно с его углублением опускают обсадную колонну. На песчаном грунте труба даже должна немного опережать ход работ, чтобы перекрыть постоянное обрушение породы. Для обсадки используются стальные или пластиковые трубы. Последние являются более востребованными, поскольку дольше сохраняют свои эксплуатационные характеристики, не подвержены коррозии и меньше деформируются.

Но выбор зависит от пород на участке. Если грунты плотные и для установки трубы требуются большие усилия, лучше выбирать стальной вариант. Для закрепления обсадной колонны используются специальные хомуты.

Установка фильтра и обустройство скважины

После того как произойдет вскрытие водоносного горизонта, процесс бурения продолжается. Дно трубы должно упираться в подстилающий этот горизонт водоупорный слой. О том, что процесс пора завершать, говорит замедление темпа работы, когда колонна труднее погружается.

После тщательного промывания скважины чистой водой буровые штанги можно убирать. Но для того, чтобы повысить качество воды, следует установить фильтры. Каждый фильтрующий элемент — это труба, диаметр которой меньше обсадки, первое звено должно быть перфорированным. Чаще всего это делается, когда скважину бурят широкую, чтобы потом установить в нее погружной насос. Отверстия в 1 звене должны быть либо узкими продольными, либо круглыми, просверленными в шахматном порядке.

Разновидность подземных вод.

Но и это высокого качества воды не гарантирует. Поэтому фильтрующее звено дополняется сеткой из нержавеющей стали.

Когда фильтр окажется на дне, обсадную трубу нужно приподнять так, чтобы отверстия обнажились. Придется лишний кусок трубы обрезать и обустроить оголовок. Если вокруг ствола появится зазор, его нужно заполнить щебнем, а затем залить раствором цемента. Это поможет зафиксировать устье скважины, и тогда паводковые воды не попадут в водоносный горизонт.

Погружной насос устанавливают в соответствии с инструкциями производителя. Расстояние между насосом и дном выработки должно составлять 0,5-1 м, чтобы внутрь системы не попадала мутная вода с большим количеством загрязняющих частиц. Также важно, чтобы насос находился на глубине более 3 м от уровня воды.

Завершающие этапы бурения

Когда скважина готова, должен быть проведен демонтаж оборудования. Но здесь тоже есть некоторые важные моменты. При малом диаметре выработки буровая колонна выполняет функции обсадной, поэтому ее не извлекают из ствола. Откачка воды все равно осуществляется по тем каналам, по которым проходил раствор.

Гидробурение скважины считается технологией, для использования которой не нужны специфические навыки, знания, сложные инженерные расчеты. Требуется только соблюдать указанные правила.

Источник

Как я собрал гидробур и пробурил скважину на известь 33 метра

Всем привет, поделюсь подробным опытом бурения довольно глубокой скважины на известняк своими руками. Составляющие побирались так, чтоб «просто работало», пробурить себе скважину разок, не для профессионального бурения. А начну я долгий рассказ с самого интересного, с буровых работ.

Начинаем
Место для бурения было выбрано — низина, практически болотистая местность, всего два метра ниже по уровню уже находится вода в ручье.
Работали мы вдвоем, одному проделать работу ну очень тяжело, нужно носить заливать воду, ставить штанги и прочее.
Так вот, забурились мы на три метра, и началось жуткое поглощение воды, ведро воды улетало секунд за 20, я не успевал бегать за водой в колодец. Попали мы, скорее всего в верховодку/плывун, это смесь из глины и крупного песка, вода в этом горизонте грязная.

Через некоторое время вода перестала циркулировать по кругу, она уходила и уходила бесконечно в землю. Это был один из самых тяжелых периодов бурения, так как приходилось таскать много воды, а бурение шло медленно.

Примерно на 9-м метре поглощение воды прекратилось, скорее всего, буровую шахту обволокло глиной. Да, знаю, обычно используют специальные буровые составы, но я не думал, что он понадобится на глине.

Далее на 15-18 метрах мы вошли в мелкий желтый, а потом и серый песок. Поглощение на нем было очень слабое, поэтому решили идти далее. Примерно с 20 метра вошли в какую-то серую породу, интернет подсказал, что это серая/черная глина или бетонит.

Водонос!
Еще спустя несколько метров мы зашли в известь, на выходе начала появляться белая крошка, а вода побелела, а со временем стала как молоко. Периодически мы меняли воду в кастрюле, она становилась слишком «густой» от извести.

Далее на 28 метров бурения извести (всего мы в нее зашли уже на 6 метров) началось поглощение воды. Вода уходила примерно ведро в минуту, я сделал вывод, что мы вошли в водоносный горизонт, этот горизонт называется «водонасыщенный известняк».

Так вот, поглощение воды может быть как слабым, так сильным, так и наоборот может быть самоизлив. Так что тут важно не упустить момент и понять, что происходит. У нас поглощение было относительно небольшим потому, что статический уровень всего 3 метра под землей. При отключении насоса вода из кастрюли по штанге самотеком стекала в скважину.

Как бурили известняк
Известь бурилась тяжело, она очень вязкая, простым кручением бура она не поддавалась. Известь мы пробивали, поднимали бур, а потом он под своим весом летел вниз и так значительно углублялся.

В итоге мы пробурили скважину в 33 священных метрах, поглощение воды осталось прежним, примерно ведро в минуту, тут и обсадились.
В известняке встречалось нечто наподобие камушков/окаменелостей, бур то стопорился, то проходил немного легче.
Часто при бурении извести переставала циркулировать вода, приходилось бур приподнимать, чтобы наконечник промылся.

Да, два раза у нас забивался наконечник, раз после суточного простоя бура (он забился сантиметров на 15 песком). Вытаскивали и чистили. А еще раз забился в извести, но после простукивания по трубе пробка вылетела.
В таких случаях трубу можно продуть или более мощным насосом или прочистить длинной стальной проволокой.

Обсадились
В качестве обсадной использовал ПВД 32, в качестве фильтра засверлил примерно 5 метров трубы, конец трубы запаял. Сетчатый фильтр на известь не нужен, это и так твердая порода.

Труба зашла очень легко, чтобы сверху не сыпалась глина и песок, прикрутил скотчем импровизированный сальник. Потом эта труба по кругу обрастет глиной и все будет герметично.

На данный момент скважина раскачивается, дебет вырос с начальных 10 до 15л/минуту, вода пока мутная, с известью. Сначала вымывалось много песка с глиной, сейчас такое не наблюдается. Статический вровень расположен 3 метра под землей, вода не кончается, прошло примерно 7 часов раскачки на момент написания статьи.

Как я собрал бур!

Материалы и инструменты:

Материалы:
— труба ду20 (штанги по 3 метра!);
— резьба приварная ду25 и муфты на 25;
— кусок стальной пластины для ножа (пойдет и «сырая»);
— труба, шпильки, гайки и пр. (для ручки);
— шланг садовый ду20 5 метров (не меньше);
— фитинги, кусок пнд25, штуцер и пр. (для «гусака»);
— дренажный насос (12мХ400л/мин, мощность 2кВт);
— кусок канализационной трубы и тройник;
— ПВД или ПНД 32 (на обсадную);
— хомуты, изолента, проволока и конечно скотч! 

Шаг первый. Резьба
Привариваем резьбу, на бесшовные трубы резьба на 25 надевается с минимальным зазором. А вот на сварные трубы у меня резьба заходила с зазором. Прихватывал, вращал и потом проваривал. Обязательно зачищал сварные швы на предмет шлаковых дыр и заваривал в случае обнаружения. На одну трубу (две резьбы) у меня шел примерно один электрод тройка.

Накручивал муфты на одну из сторон на паклю и ставил каплю сваркой, чтобы было меньше потенциальных зон для раскручивания. Резьбы брал короткие (1.5 см), но их длина в идеале не должна быть менее 2 см! При интенсивной работе более короткую резьбу может разбить!

Шаг второй. Наконечник
Наконечник поставил самый обычный треугольный из толстой сырой стали. Заточил с обеих сторон в «клин». Нож себя показал отлично, мудрить там особо ничего не нужно!

Дырки прорезаем как можно больше, поток воды должен в идеале обмывать нож, дырки должны быть такими, чтобы из них легко вылетала грязь, вязкая глина и так далее. В идеале торец трубы должен быть полностью открыт, тогда насос вытолкнет пробку в случае чего.

Шаг третий. Гусак
Гусака я собрал из всякого сантехнического хлама, который у себя нашел. Это угол 90 градусов на 25 резьбу, фитинги под ПНД25 и кусок ПНД25. Чтобы конструкция была жесткой, прикрутил проволокой и скотчем кусок трубы. С гусаком не возникало никаких проблем!

Мешал только шланг, он иногда загибался, был выбран неудачный вариант. Под шланг устанавливаем соответствующий штуцер не ниже ду20. Учтите, что дренажные насосы не выдают большое давление, у моего всего 1.2 бара, так что все отверстия, по которым идет вода, должны быть максимально возможного диаметра (не менее 20 мм), иначе все остальное теряет смысл.

Шаг пятый. Насос
Насос выбирался с давлением 12 метров (1.2 бара), насос на 8 метров, наверное, бы с такой задачей не справился ввиду небольшого диаметра труб. Так что чем меньше диаметр, тем больше давление должно быть у насоса. Сперва я пробовал работать «ручейком», но у него мощности совсем оказалось мало (а может он был просто уставший).

В трубу насоса (2 дюйма вроде) я запихнул фитинг под ПНД25, примотал изолентой и проволокой, ничего не вырвало. Ну, а далее ПНД25 и в нее шланг на 20, изолента и хомуты.

Вот и все, снаряд готов. Более детально процесс работ можно посмотреть на видео, результат получился отличный! Главное, не потерять штанги в скважине!)) Все резьбы мы крепко затягивали ТОЛЬКО на паклю с уплотнительной смазкой! В принципе, держало крепко. Один раз, правда, резьба раскрутилась, вал ходил легко, но потом он там как-то сам затянулся. Важно прижимать бур при вращении направо, чтобы резьба закручивалась и наоборот приподнимать при вращении налево.

Также перед установкой новой штанги важно не забывать крепить гусака, а то потом на 3 метра допрыгнуть не получится)) Пару раз забывали, матюкались, но что поделать) На этом все, что забыл, спрашивайте, расскажу.

Источник