Трубний колодязь свердловина Буріння свердловин

Трубний колодязь (свердловина)

Мал. 38. Схема трубного колодязя. 1 - пробка- 2 - отстойнік- 3 - сітка-4 - сальнік- 5 - обсадна труба 6 - допоміжна обсадная труба 7 - глиняний замок-8 - шар гравія- 9 - водоносний шар 10 - водостійкий шар 11 - міжпластові водоносний шар 12 - водостійкий шар.

Мал. 39. Шурф для ручного буріння свердловини: 1 - нижні лежні- 2 - нижній настіл- 3 - обшивка стін шурфа- 4 - шурф 1,5x1,5 м глибиною 2-3 м-5 - верхні лежні- 6 - верхній настил.

Як вже говорилося, дебіт, або водообильность, колодязя (добове надходження води) практично не залежить від діаметра шахти. Тому іноді (особливо при глибокому заляганні водоносного горизонту, 15-20 м) швидше і дешевше влаштувати колодязь-свердловину, який не вимагає риття шахти: замість цього бурять свердловину діаметром 50-300 мм і зміцнюють її стінки обсадної трубою (з металу, азбестоцементу, пластика). Такі колодязі найчастіше обладнають електронасосами. Буріння дуже глибоких свердловин (понад 40 м) обходиться досить дорого. Має сенс будувати такі колодязі для колективного користування - зазвичай вони мають досить великим дебітом і відмінною якістю води.

На місці майбутньої свердловини риють шурф розмірами 1,5x1,5 м і глибиною не менше 2 м (можна і глибше). Шурф захищає свердловину від осипання верхнього, найменш міцного шару грунту. Стінки шурфу обшивають дошками, щоб не обсипалися, а на дні влаштовують підлогу: кладуть строго горизонтально два лежня, зміцнюють їх кілочками, поперек прибивають товсті (50-міліметрові) дошки 150-міліметровими цвяхами. По краях шурфу, на поверхні, теж укладають і зміцнюють лежня і на них настилають підлогу (рис. 39).

Для буріння свердловини (обертального чи ударного) використовують бурову колонку, яку підвішують за допомогою бурової вишки, забезпеченою блоком з підйомником над точкою буріння. Бурова колонка складається з бурових штанг, які в міру поглиблення свердловини нарощують за допомогою перехідних муфт. Знизу бурова колонка забезпечена бурової головкою - ріжучим і / або ударним інструментом. Для обертання колонки використовують комірець, а для удару - ударну бабу. Процес буріння з використанням вишки показаний на рис. 40.

Копер (вишка)

Найпростіше виготовити вишку у вигляді триноги з зліг (тонких колод) діаметром 150-200 мм і довжиною 8-9 м, скріплених в вершині залізним шкворнем. До цього ж шворня кріплять блок для підйому бурильної колонки. Між двома ногами зміцнюють воріт або лебідку (таль, поліспаст). На третій нозі можна врізати і прибити поперечки, що служать сходинками.

Мал. 40. Бурова вишка (а) і проходка бура до водоносного шару (б) (шурф не показаний): 1 - ноги-2 - под`емнік- 3 - бурова колонка- 4 - сходинки для підйому робочого до вузла кріплення блоку-5 - бур.

Мал. 41. Верхній вузол бурильної вишки. 1 - шворінь з шайбами ​​і гайками, пропущений через отвори в ногах-2 - сережка блоку-3 - блок 4 - трос, перекинутий через блок, з гаком для підвішування бурової колонки.

Мал. 42. Буровий вертлюг. 1 - сережка з прутка діаметром 16 мм, приварена до кругляку- 2 - кругляк з центральним отверстіем- 3 - хвостовик, верхня частина якого обертається в кругляк і закріплена гайкою з шайбою і шплинтом, що перешкоджає самоотвінчіванію- середня частина виконана у вигляді шестикутника під гайковий ключ , а нижня частина має різьбу для вгвинчування в муфту бурової штанги.

Мал. 43. Хомут-комірець. a - стальной- б - дерев`яний.

Для складання триноги три однакові лати укладають поруч, в кожній зліг на відстані не менше 100 мм від тонкого кінця просвердлюють отвір на 2-3 мм більше діаметру шворня (шпилька з різьбленням М32 - М36) і збирають верхній вузол з блоком, як показано на рис . 41. Потім підрівнюють окоренкові кінці зліг і піднімають триногу, встановлюючи її по схилу, спущеному з блоку, над шурфом. Кінці ніг злегка заглиблюють в землю і утрамбовують щебенем.

До верхньої бурової колонці пригвинчують бурової вертлюг - шарнірну сережку, яку чіпляють за гак підйомника. Завдяки шарніру при обертанні бурової колонки трос підйомника не скручується (рис. 42).

Для обертання підвішеною до гака підйомника бурової колонки використовують хомут-комірець (рис. 43).

бурова колонка

Бурова колонка - це набір бурових штанг, з`єднаних муфтами в одну трубу. Штанга являє собою трубу з потовщеними стінками зі сталі з високими характеристиками міцності (на стиск, розтяг, скручування).

Стандартна довжина штанги - 3 м. При бурінні без вишки або з невисокою вежею використовують укорочені штанги довжиною 1,5 м.

Штанга на обох кінцях має різьбу, яка служить для нарощування довжини колонки за допомогою муфт.

Як обсадної труби варто скористатися пластмасовою трубою для питної води (O160 мм або 200 мм). Переваг багато: мала вага спрощує ручні роботи-відсутність корозії також важливий фактор. Відрізки труби повинні бути зварені суцільним швом, наприклад, потужним паяльником, або герметично з`єднані іншим способом. Опускається в свердловину труба повинна бути герметичною по всій довжині!

На зібрану колонку зверху нагвинчується вертлюг для вивішування на гаку підйомника, а знизу - перехідник, що має спеціальну конічну різьбу під хвостовик бурової головки.

Замість стандартних штанг можна використовувати (при бурінні на глибину до 30 м) сталеві водопровідні (або газові) труби, але сполучні муфти повинні бути не чавунними і не бронзовими, а сталевими, довжиною не менше двох діаметрів.

Нагадаємо, що на водопровідних трубах і муфтах нарізається НЕ метрична, а трубне різьблення.

Трубна різьба позначається: d "труб. Де d" - внутрішній діаметр труби в дюймах.

Для ударного буріння можна використовувати і жердини, виготовлені зі стовбурів молодих дерев (ялини, дуба, модрини, ясеня). На кінець жердин насаджують відрізок сталевої труби, забезпеченою різьбленням.

Бури (бурові головки)

Мал. 44. Бурові головки. 1 - бур-ложки (гладка і спіральна) - 2 - спіральний бур (змійовик) - 3 - бур-долото (плоске, конічний і пірамідальне) - 4 - желонка.

Бурова головка - це ріжучий або ударний (або і те й інше) інструмент, який кріпиться на кінці нижньої штанги бурової колонки (рис. 44).

Ріжучий (обертальний) бур врізається в породу при обертанні, при цьому бур опускається вглиб, а порода заповнює порожнину між ріжучими площинами бура по всій його висоті.

Після цього бурову колонку з буром витягують і очищають від породи. Якщо бурова головка має невелику довжину, вона захопить мало породи, і весь цикл (спуск, обертання, витяг, очищення), в якому власне буріння займає по часу незначну частину, доведеться повторювати дуже часто.

Тому зрозуміло, що треба застосовувати бури досить довгі - це збільшує продуктивність кожного циклу і істотно скорочує час буріння свердловини в цілому.

Існують різні конструкції бурів - вони призначені для буріння в породах різної стійкості.

Бур-ложки застосовують для буріння малоосипающіхся порід (вологий пісок, глинистий пісок, суглинок, піщана глина, пісок з дрібним гравієм). Конструктивно бурова ложка являє собою сталевий циліндр з поздовжньою або спіральної прорізом, забезпечений різьбовим хвостовиком. Виготовляють її або з згорнутої сталевий пластини, або зі сталевої труби з обов`язковою наступним загартуванням. Довжина ложки близько 700 мм, діаметр залежить від діаметра свердловини та обсадної труби. Стандартні діаметри бур-ложок і відповідних обсадних труб наведені нижче в таблиці 3.

Таблиця 3. Розміри бурового інструменту