Буровые установки для скважин на воду: типы, технические характеристики и особенности применения

Буровыми установками называют оборудование, применяемое для создания скважин разной глубины и типа последующей эксплуатации. Как правило, их используют в целях строительства индивидуальной системы водоснабжения на частной или промышленной (фермерской) территории, а также для добычи полезных ископаемых, монтажа специальных подземных сооружений (в горнодобывающей промышленности), проведения геологических исследований.

Особенности устройства бурового оборудования и сферы его использования

Для обеспечения полноценной функциональности в таких установках предусмотрено наличие:

• генератора и двигателя, используемые в качестве источника электроэнергии для работы других компонент комплекса;
• подъемного устройства, состоящего, как минимум, из двух лебедок (основной и вспомогательной);
• комплекса коммуникаций, обеспечивающих подачу вентиляции, освещения, отопления, воды и остальных необходимых условий работы оборудования;
• специальных датчиков и систем контроля работы бурового комплекса;
• привода и ротора;
• буровой вышки.

Кроме основных составляющих бурового агрегата, мастера могут применять дополнительные инструменты и устройства, например, специальные алмазные диски для обеспечения бурения скважины по граниту или другим твердым (скалистым) породам.

Основные критерии, по которым выбирают буровые установки для дальнейшей эксплуатации

Одним из главных условий качественного и, главное, результативного бурения скважины на воду является правильный выбор технической оснастки.При этом специалисты обязательно учитывают:

• максимально допустимую глубину;
• диаметр скважины;
• уровень мощности;
• тип задействованного дополнительного бурового оборудования (инструментов);
• ожидаемую скорость бурения;
• тип и способ перемещения агрегата к непосредственному месту бурения скважины;
• способ управления и автоматизации процесса;
• сферу практического применения.

К тому же, при планировании дальнейших работ обязательно заранее продумывают обустройство, укрепление площадки, особенно если будет использоваться крупногабаритные установки, например, УРБ-2А2. При этом сам способ бурения буровой скважины на воду выбирают с учетом типа подземных грунтов.

Характеристики и применение малогабаритных буровых установок (МГБУ)

Главная особенность применения малогабаритных установок для бурения скважин на воду заключается в возможности иметь индивидуальный источник с качественной водой при ограниченном пространстве. К тому же следует понимать, что все водоносные горизонты, которые находятся ближе к поверхности, тем больше вредных примесей или грязи в них накоплено. Такая вода может использоваться чисто для сельскохозяйственных работ, в качестве технической.

Востребованность МГБУ среди заказчиков также обусловлена ​​тем, что цены на бурение скважины на воду малогабаритными установками существенно ниже. Они позволяют выполнить все необходимые работы в пространстве, где стандартная крупногабаритная установка не смогла бы заехать и развернуться. Поскольку большинство территории Украины состоит из мягкой почвы, глины, песка, суглинка, других горных пород, процесс бурения обеспечивается универсальным малогабаритным оборудованием (МГБУ), однако все чаще мастерам приходится работать с гранитными пластами, когда к основному этому комплексу используют дополнительные механизмы .

Для производства такого оборудования, как правило, используют чугун, легированную сталь, железо и другие сплавы. По способу бурения МГБУ классифицируют на вращательное и ударное. В первом случае обеспечивается быстрое бурение из-за мягких грунтовых пород, а во втором требуется значительно больше сил и энергии.

Что касается недостатков использования малогабаритных буровых установок, важно понимать, что из-за характерной повышенной вибрации такое оборудование значительно быстрее изнашивается, особенно по сравнению с крупной промышленной техникой.

Типы скважин, которые можно пробурить с помощью МГБУ:

1. Бурение скважины на песок. Этот вариант считается самым дешевым и максимально быстрым результатом. Срок использования такой скважины – около 10-20 лет.
2. Бурение на известняк. Этот вариант актуален, если заказчику нужна исключительно качественная артезианская буровая скважина с чистой питьевой водой. Срок эксплуатации такой скважины значительно длиннее – около 50 лет, но и сами работы обойдутся дороже. Следует помнить, что в таком случае могут потребоваться специальные разрешения на проведение бурильных работ.

В зависимости от геологических условий работы глубина скважины может достигать 350 метров. В таких случаях применение МГБУ считается неэффективным, поскольку они не могут работать со сверхглубокими скважинами (только некоторые модели малогабаритных буровых установок работают с проектами до 100 метров). В то же время, именно МГБУ считаются оптимальным выбором, когда заказывают бурение скважины на воду для индивидуального потребления. Ведь минимальная глубина, на которой расположены источники, достигает всего 5 метров (техническая, используется для хозяйственных нужд), а глубокие источники с чистой питьевой водой расположены примерно на глубине 40 метров от поверхности.

Технологии бурения скважин, которые могут выполняться МГБУ

В зависимости от модели малогабаритного бурового оборудования процесс создания скважины может быть:

• ударно-канатным, во время которого подземные грунты под действием силы удара раздвигается в стороны, а избыток вымывается или вытягивается на поверхность;
• шнековым, предусматривающим применение винта Архимеда и бурение за счет оборотов оборудования (после определенного количества таких оборотов оборудование достается вместе с грунтовыми породами;
• роторным (гидробурение), когда процесс обеспечивается промывкой, горные породы разрушаются буровой штангой, а вода, подаваемая из насоса или рукава, вымывает остатки грунта и выносит его на поверхность.

Второй способ более эффективен по сравнению с ударно-канатными работами, однако занимает больше времени из-за частоты выемки грунта. Вариант с гидро бурением подразумевает применение многих дополнительных инструментов и повышенную сложность самой технологии, поэтому отличается более высокой стоимостью.

Скелетом всей конструкции является тренога, высота установки может достигать 5 метров, основные буровые движения снабжаются работой двигателя. Если на территории нет источника электроэнергии, мастера могут использовать генератор, что тоже влияет на общую цену проекта.

Функциональные характеристики использования буровых установок УРБ 2А2

Буровое оборудование модели УРБ 2А2 используется для бурения скважин разного назначения, в том числе для создания системы водоснабжения. Процесс бурения обеспечивается вращательным долотом (роторным) с дополнительной промывкой буровой скважины раствором или продуванием потоком воздуха. Второй вариант на практике применяется значительно реже. С помощью такого оборудования направление бурения может производиться не только вертикально, но и под определенным углом.

Функциональность такого оборудования позволяет использовать его для закручивания свай для тепловых насосов.

Бурение через грунтовые породы при применении УРБ 2А2 может происходить роторным, шнековым или колонковым способами. В некоторых случаях предусмотрено быстрое изменение способа бурения или их сочетание. Промывка или продувка забоя в скважине обеспечивает подвижный вращатель.

Основными компонентами моделей УРБ 2А2 являются вращатель, раздаточная коробка (пульт оператора), буровой насос, мачты и компрессор. Конструкцию бурового оборудования устанавливают на шасси автотранспорта с повышенным уровнем проходимости, например КАМАЗ, ЗИЛ или УРАЛ.

Что касается функциональных характеристик, то такие модели обеспечивают:

• бурение на глубину 100 м для геофизических скважин и 300 м – для структурных;
• диаметр скважины – от 190 мм до 93 и 118 мм (для структурных или геофизических скважин соответственно).

УРБ 2А2 может использоваться на труднодоступных участках, а также позволяет получить источник воды при осложненных подземных грунтах. При необходимости мастера оборудуют такие модели более надежной автоматикой, дополнительной мачтой и системой фильтрации жидкости. Также в этих моделях допускается повышение работоспособности оборудования при критически низкой температуре воздуха.