Шнек для бурения скважин

Где применяется шнековое бурение

Ограничением является наличие глинистых пластичных грунтов, которые налипают на бур и не выдаются на поверхность. Это означает, что процедура теряет свой смысл. Шнековое бурение – технология скоросного бурения, за сутки можно пройти до двух сотен метров.

При производстве работ необходимо учитывать температурный режим. Механическое воздействие на бур приводит к его перегреву, если скорость вращения слишком высока. Есть буры, которые оснащены системой водяного охлаждения. В данном случае предполагается подача охлаждающей жидкости в шурф. Шлам должен заполнять полости, ограниченные спиралью, не более, чем на треть.

Технология применима для организации вертикальных скважин и горизонтальных проколов. Бурение скважины на воду шнековым буром производится по следующему сценарию:

  1. Бур под собственным весом погружается в грунт, ввинчиваясь за счет острого наконечника и винтовым резцам.
  2. Вращаясь, бур выдает на поверхность выработанную породу в чистом виде или в виде шлама.
  3. По мере заглубления шнек наращивается за счет дополнительных секций. Беспрерывное вращение производится до момента заглубления одной штанги.

По окончании работ конструкция разбирается и вынимается, а на ее место опускаются обсадные трубы, задача которых – не дать грунту осыпаться.

Угол атаки режущих элементов по отношению к грунту зависит от его плотности. Когда порода сыпучая, мягкая, угол колеблется от 30 до 60 градусов. Твердые грунты бурят шнеками, на которых винтовая лопасть закреплена под углом 90 градусов.

Данный метод бурения скважины обладает рядом достоинств, среди которых основными являются следующие:

  1. Быстрота, с которой выполняются работы.
  2. Непрерывность процесса, автоматическое извлечение отработанной породы.
  3. Отсутствие необходимости применение других технологий выборки грунта.

При этом имеются и недостатки:

  • Есть ограничение по глубине бурения.
  • Для производства работ требуется применять специальные установки, обеспечивающие необходимое давление на бур в процессе вращения.

Применение различных по диаметру буров обусловлено способностью перегреваться. В соответствии с габаритами бурового инструмента определяется быстрота вращения.

Шнек для бурения скважин

Технология шнекового бурения на воду предполагает, что:

  1. Если диаметр бура до 20 см, то скорость вращения должна находиться в диапазоне 150-200 оборотов в минуту.
  2. Для диаметра до 10 см, скорость вращения за минуту может быть больше. Предел – 500 оборотов за 60 сек.

Данное соотношение скорости и диаметра нужно учитывать на этапе проектирования буровой установки, если она собирается собственными руками. В интернете можно найти рекомендации о том, как правильно произвести монтаж.

Технология, с ориентировкой на которую производится расчет и проведение бурильных земляных работ своими руками, при помощи ручной шнековой установки Hitachi или других видов оборудования, называется шнековым бурением.

Эта технология во время проведения земляных работ своими руками позволяет применять такие агрегаты, как шнек для мотобура Champion, шнеки для бурения Hitachi, ручной удлинитель шнека для мотобура и другие, специально предназначенные для этого специальные инструменты.

При проведении представленного вида земляных работ своими руками, производится укладка стенок будущей скважины, которые впоследствии сдерживают породу и предотвращают ее от обрушения.

Детальный расчет проводимых работ гарантирует прочность и надежность будущей скважины. Стенки скважины, которая выполнена с применением шнекового оборудования Hitachi могут быть сделаны из бетона или стали.

Технология применения бензобура Hitach,i или другой ручной установки при проведении шнекового бурения не предусматривает последующей промывки скважины.

Шнеки для бурения спроектированы таким образом, что сам процесс разрушения породы не требует больших энергозатрат, а расчет позволяет достигать высоких механических скоростей вращения бензобура.

В процессе такой интенсивной работы, шнеки для бурения способны своевременно удалять большие объемы разрушенной породы из скважины.

Бурение скважины под воду шнековым буром

Бурение скважины под воду шнековым буром

Расчет при ручной работе по бурению обеспечивает максимальную эффективность подачи породы на долото и шнековую спираль, что напрямую воздействует на производительность труда.

Расчет и рациональное использование вверенного оборудования оказывают значительное влияние на эффективность проведения буровых работ. Исходя из этого буровые шнеки, долота шнековые и прочий ручной инвентарь должны соответствовать ряду требований. А именно:

  • Лопасти устройства должны плотно прилегать к спирали шнека;
  • Садовый шнековый бур должен быть оснащен спиральным переходом;
  • Ручной шнек для бурения земли должен обладать оптимальными углами резки.

Во время реализации технологического режима бурения, основным решающим фактором выступает проявление нагрузки на ручной инструмент и интенсивность частоты вращения бурильной колонны.

При осуществлении бурения в песчанно-глинистых отложениях устойчивого типа, процесс углубления скважины происходит с большой степенью эффективности.

Это приводит к увеличению нагрузки на ось агрегата до 600 кг. Основная нагрузка должна поддерживаться на постоянном уровне. Это будет обеспечивать эффективный вынос отработанной породы из скважинного забоя.

Если на шнеках наблюдается образование пробок, то нужно произвести немедленную остановку работы оборудования. Это будет заметно по существенному изменению звука работающего двигателя.

После остановки осуществляется расхаживание бурового снаряда. Существует прямая взаимосвязь между механической скоростью бурения и частотой, с которой вращается рабочий снаряд.

Буры шнековые, в ассортименте

Буры шнековые, в ассортименте

При этом отмечается увеличение темпа работы при проведении бурения в рыхлых сортах подземных пород. Стоит учитывать, что максимальная частота вращения снаряда напрямую зависит от целого ряда значимых факторов. Они заключаются в:

  • Физико-механических свойствах породы;
  • Глубине скважины;
  • Предельной мощности привода;
  • Конструктивных особенностях долота.

В большинстве случаев, средние значение этого параметра должно составлять 100—200 об/мин. Более низкие показатели этого параметра больше рассчитаны на бурение мягких разновидностей пород, а более завышенные – на рыхлые.

При искусственном увеличении оборотов выше установленного предельного уровня возникает вибрация во всех частях агрегата. Это отрицательно влияет на скорость и качество транспортировки породы и зачастую выступает главной причиной выхода из строя агрегата.

При проведении бурения в неустойчивых породах для того, чтобы избежать обвала стен скважины, после проведения подъема бура производится его интенсивное расхаживание.

Это приводит к формированию корки и ее уплотнению на стенках скважины. Такие манипуляции проводятся в водонасыщенных песках и гравийно-песчаных отложениях.

Если производится бурение прочных породистых слоев, то представленный метод не представляется эффективным и действенным. В таких ситуациях производится бурение, с параллельным проведением обсадочных работ в полученной скважине.

В таком случае вращение шнековой колонны производится во внутреннем пространстве обсадных труб. Труба, под воздействием собственного веса, постепенно опускается на необходимую глубину укладки.

Во время таких действий частота вращения рабочего снаряда снижается до 60-70 об/мин. В таких случаях рационально использование полных шнеков.

Забурник шнековый, двухсторонний

Забурник шнековый, двухсторонний

Шнек для бурения скважин

Эти методы характеризуются высокой степенью эффективности по отношению к формированию прочных стенок скважины. Наряду с этим обеспечиваются достаточно благоприятные условия для проведения буровых работ.

В ряде случаев, при работе шнеков частицы породы могут со стенок скважины попадать на зазор между спиралью и стволом, что напрямую влияет на представительность пробы.

При проведении бурения с применением полных шнеков или же при помощи изделий, оснащенных одновременной обсадкой, представительность полученной пробы будет наиболее полной.к меню ↑

Шнековая установка представлена в виде специального устройства, которое разрушает нетвердые типы породы. В дальнейшем агрегат производит извлечение остатков породы из пробуренной скважины.

Извлечение породы производится благодаря наличию закрепленных на осевом стрежне пластин. Они выполненные в форме длинного витка.

Пластины изготавливаются достаточно широкими, что обеспечивает извлечение большого количества отработанного материала из скважины.

Отличительная черта такого оборудования – проведение бурения скважины на большой скорости вращения оси. Это благоприятствует непрерывному и цикличному отделению кусков породы и ее дальнейшему забору.

При проведении работ по отделению и бурению происходит попадание отработанной породы на выносную ленту устройства. Это происходит благодаря возникновению возникающей во время интенсивного вращения центробежной силы.

Куски породы оказываются прижатыми к основанию агрегата. В результате непрекращающегося вращения установки порода попадает по ленте на поверхность.

Долото лопастное, шнековое, с армированным покрытием

Долото лопастное, шнековое, с армированным покрытием

Таким образом, происходит очищение устройства, что освобождает его к проведению дальнейшей работы. Шнековая установка подразделяется на несколько ключевых составляющих.

Они представлены в виде основного долота и утяжеленной трубы, к которой прикрепляются заборные ленты. Эти заборные ленты и формируют обвитие рабочей трубы.

С целью увеличения эксплуатационных сроков агрегата, долото оснащается армированными резцовыми частями, которые обладают достаточно продолжительным ресурсом службы.

Значение диаметра рабочей трубы может существенно варьироваться, и напрямую зависит от модели устройства, в большинстве случаев он равен 70-75 мм.

Для обеспечения высокой эффективности проводимых работ активно используются те устройства, которые обладают высокой степенью подвижности и мобильности.

Они же способны развивать большую скорость крутящего момента за короткий временной отрезок. Представленные агрегаты дополнительно оснащаются специальным вращателем с подвижным типом действия.

Назначение

Наборы полых герметичных шнеков типа ШГ предназначены для бурения инженерных скважин различного назначения в сложных геологических условиях с одновременной непрерывной обсадкой в породах I-IV категорий по буримости, с возможностью проходки включений до V категории.

В данном разделе представлены наборы полых проходных шнеков, обеспечивающие бурение скважин с одновременной обсадкой в обводненных или сыпучих грунтах, а также в условиях с высоким уровнем грунтовых вод и «плывунами». В набор входит лидерный шнек с извлекаемым долотом, что обеспечивает беспрепятственную установку в шнековую колонну обсадных труб.

Ваши преимущества

  • Работы выполняются быстро.
  • Стены скважины самопроизвольно закрепляются в ходе выемки грунта на поверхность.
  • Процесс проходит непрерывно.
  • Имеется возможность создавать скважину большой глубины.
  • Для выборки почвы не нужно использовать сторонние разработки.
  • безопасность бурения.
  • Нет необходимости в подаче бурильной жидкости.

Малогабаритная буровая установка для бурения скважин на воду

instrument-dlya-bureniya-skvazhin.jpg

– Не требуются обсадные трубы или бурение скважин с промывкой

Полые шнеки позволяют полностью заменить обсадные трубы, и выполнять бурение с одновременной непрерывной обсадкой вертикальных и наклонных скважин в сложных геологических условиях без использования очистного агента или обсадных труб.

– Бурение в сложных грунтах

Полые шнеки ШГ оснащаются оригинальным баровым долотом со сменными твердосплавными скальными резцами, для возможности проходки различных прослоек до VI категории по буримости

– Возможность комбинирования способа бурения

Шнек для бурения скважин

В случае расположения водоносного горизонта в известняковых породах, есть возможность бурения прочных пород, с использованием колонкового снаряда внутри шнековой колонны, обеспечивающей временную обсадку скважины.

– Снижение требований к буровым установкам

В результате отсутствия обрушения стенок скважины, отпадает необходимость желонирования скважины, что позволяет бурить скважины на буровых установках, не оборудованных лебедкой с функцией свободного сброса. Не требуется оснащения буровых установок с гидрозажимами для погружения/извлечения обсадных труб. Увеличивается эффективность и производительность, за счет отсутствия затрат по времени на работу с обсадными трубами и желонированием.

При комплексном подходе использования бурового оборудования СБТ, вы получите ряд серьезных и отличительных преимуществ на фоне своих конкурентов:

  • выполнение буровых работ в любых условиях, с максимальной производительностью
  • возможность назвать конкурентоспособную цену за выполненные работы, благодаря снижению затрат
  • максимальную эффективность и производительность работ благодаря передовым технологиям и высоким ТХ буровой техники
  • бурение скважин с одновременной обсадкой, в том числе в стесненных условиях, быстро и качественно
  • работать в условиях в условиях городской застройки и на обжитых участках, не нанося ущерб облагороженным территориям
  • возможность выполнять работы в самых стесненных условиях, недоступных для другой буровой техники. Вы сделаете работу там, где другие отказались
  • не тратить финансы и время на ремонт бурового оборудования, благодаря легендарной надежности буровых установок и оперативному сервису компании «СБТ», а также наличию запасных частей на складе.
  • вкупе со всеми плюсами, вы получаете резкое снижение затрат при производстве работ, что позволяет расти и развиваться в условиях жесткой конкуренции, и невысоких ценах. Вы экономите на: стоимости оборудования, доставке буровой техники до объекта, отсутствию затрат на частые ремонты, низкие затраты на ГСМ благодаря высокой экономичности буровых установок «СБТ.

Многолетняя практика показала, что буровые компании использующие буровые установки и инструмент (комплексных подход) от компании «СБТ» при выполнении различных буровых задач, значительно выделяются в своём развитии, и получают серьезные конкурентные преимущества, занимая лидирующие позиции в своей области.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Диаметр бурения, мм Условных проходной диаметр шнеков, мм Рекомендуемый крутящий момент вращателя, Нм Рекомендуемое усилие подачи вращателя, кН
250 118 5 000 50
320 150 15 000-40 000 60-100

ТИПОРАЗМЕРНЫЙ РЯД

полых проходных шнеков

Шнек лидерный полый
ШГЛ-D/D
Шнек полый
ШГ-D/D
Шнек полый усиленный
ШГ-D/D
ШГЛ-250/120-168-12-S8-145П-L ШГ-230/124-168-5-S8-145-L ШГ-240/124-168-12-S8-145-L
ШГЛ-320/155-219-18-S8-185П-L ШГ-300/163-219-8-S8-185-L ШГЛ-310/155-219-18-S8-185П-L

Гидробурение скважины.

ПОРЯДОК ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРОДУКЦИИ

Шнек полый герметичный ШГ-240-168-5-S8-145-1000

ШГ 240 168 5 S8-145 1000
1 2 3 4 5 6

1 – шнек герметичный/шнек герметичный лидерный (ШГЛ);

2- диаметр шнека, мм;

3- диаметр несущей трубы, мм;

4- толщина реборды;

тип замка (соединения): S8-75 (восьмигранник 75)

6- полезная длина шнека, мм;

– Полые шнеки (ШГ) производятся любой длины до 4500 мм. Количество шнеков и их длина рассчитываются исходя из требуемой глубины бурения, и хода подачи вращателя буровой установки. Полые шнеки (ШГ) могут быть изготовлены с усиленной спиралью и твердым сплавом по всей периферийной поверхности. Каждый шнек скомплектован уплотнительным кольцом.

– Лидерный полый шнек (ШГЛ) имеет кольцевое баровое долото и усиленную спираль с твердым сплавом. Конструкция лидерного шнека обеспечивает герметичную установку (а также извлечение) извлекаемого долота (сменная секция с центральным долотом) с передачей на него осевой нагрузки и крутящего момента. Лидерный шнек комплектуется уплотнительным кольцом.

– Сменная секция с центральным долотом имеет оригинальную конструкцию, обеспечивает герметичную установку секции внутри лидерного шнека. Секция оснащена сменной лопастью долота.

– Блокирующий корпус обеспечивает надежную фиксацию сменной секции внутри лидерного шнека ШГЛ.

– Овершот (ловитель) предназначен для извлечения сменной секции с центральным долотом. Овершот опускается внутрь шнековой колонны, и извлекается вместе с центральным долотом при помощи лебедки.

КОМПЛЕКТАЦИЯ

  1. Шнек полый ШГ-D/D…

  2. Шнек лидерный полый ШГЛ-D/D…

  3. Сменная секция с центральным долотом ШГЛ-D/D

  4. Корпус блокирующий ШГЛ-D/D

  5. Овершот ШГЛ-D/D

  6. Вилка подкладная ШГ-D

  7. Переходник ведущий/ведомый

  8. Запасные резцы для ШГЛ

  9. Запасная лопасть центрального долота

Все нюансы при бурении шнеком

ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА ВОДУ (на песок)

полыми проходными шнеками ШГ

  1. Шнек полый ШГ-D/D…

  2. Бурение скважины «сплошным забоем» с наращиванием шнеков до проектной глубины;

  3. Спуск в колонну шнеков овершота, при помощи лебедки буровой установки;

  4. Извлечение сменной секции с центральным долотом при помощи овершота внутри шнековой колонны;

  5. Спуск и установка внутрь шнековой колонны на забой скважины обсадных труб с фильтром;

  6. Извлечение шнековой колонны.

Оборудование

Шнековые установки для бурения скважин разделяются на три типа:

  • ручные;
  • легкие передвижные;
  • тяжелые передвижные.

Они предназначаются для разных задач однако работают по одному принципу.

Ручные установки

Основное достоинство таких моделей это легкий вес и компактность. Многие модели оснащаются мотором, что значительно облегчается процесс сверления отверстий в земле.

Основные характеристики ручных моделей:

  • компактность;
  • небольшой вес – максимальная масса установки достигает 200 кг, средняя же весит до 50-80 кг;
  • используются для бурения питьевых скважин, а также других строительных работ.

Это более мощные агрегаты, которые устанавливаются на базу грузовых автомобилей. Благодаря этому облегчается их транспортировка. Кроме того, они могут использовать шасси автомобиля в качестве платформы для бурения.

Особенности:

  • вес установок может достигать 1 тонны;
  • легкость передвижения;
  • высокая производительность.

Естественно, такие агрегаты выигрывают  ручных, однако это уже промышленное оборудование.

Тяжелые установки

Они также монтируются на базе шасси тяжелого грузового транспорта. Однако в отличие от легких, они представляют собой уже буровой комплекс, т.к. интегрированы с системами автомобиля.

Особенности:

  • управление установкой с автомобиля;
  • возможность бурения скважин больших диаметров и глубин;
  • автономная работа – не требуется подключение дополнительного оборудования.

Таким образом, установки для этого типа бурения довольно широко представлены на строительном рынке. И позволяют выполнять разные типы работ, а также ориентированы на все группы потребителей – от домовладельцев до крупных промышленных предприятий.

Установка ЛБУ

Машина может осуществлять разные типы работ:

  • шнековое бурение;
  • ударно-канатное;
  • с промывкой;
  • с продувкой;
  • колонковое.

olor-1024x599.jpg

Таким образом, она достаточно универсальна и может применяться на различных видах почв. Также, в процессе бурения станками типа лбу, можно устанавливаться обсадные трубы.

Основные характеристики:

  • относится к классу самоходных установок;
  • максимальный диаметр скважины – 850 мм;
  • максимальная глубина проходки – 200 м;
  • глубина бурения шнеками – 50 м.

В базовой комплектации установка оснащена всеми необходимыми элементами для проведения бурильных работ.

Установка СО-2

Это еще одна популярная промышленная модель. Шнековое бурение скважин станками типа со 2 применяется в основном для обустройства свай. Основой для установки служат подъемные краны, либо экскаваторы.

Основные характеристики модели:

  • возможность расширять основание скважины;
  • максимальная глубина бурения – 30 метров;
  • максимальный диаметр – 60 см;
  • тип бурения – шнековый.

Установка СО-2

Средняя цена бурильного оборудования может варьироваться от нескольких тысяч рублей до миллионов. Это обусловлено тем, что на рынке представлено множество моделей, ориентированных на разных потребителей.

Например:

  • установка ЛБУ-50 – средняя стоимость в зависимости от базы и комплектации варьируется от 3-х до 4-х миллионов рублей;
  • малогабаритные установки значительно дешевле. Например, модель УКБ-12/25 стоит около 200 тысяч, а ПМ-23 в районе 100 тысяч;
  • комплекты для ручного бурения обойдутся еще дешевле – средняя стоимость будет в пределах 20-30 тысяч;
  • простой шнековый бур можно приобрести за 2-3 тысячи.

Сейчас наиболее востребованы те установки, которые оборудованы встроенным центральным каналом, по которому подается вода для снижения трения.к меню ↑

Этапы работ

На сегодняшний день известно два основных способа проведения разработки породы с помощью шнека. Один из них называется горизонтальным, второй – вертикальным.

Горизонтальный метод наиболее часто применяется в промышленной сфере и при осуществлении капитального строительства. Для того, что бы проводить работы в заявленном направлении активно применяются высокомощные агрегаты, которые в обязательном порядке снабжены функцией параллельного монтирования обсадной трубы.

Начала процесса бурения с помощью шнекового бура

Начала процесса бурения с помощью шнекового бура

Вертикальный способ бурения применяется практически во всех случаях. Монтаж установки производится непосредственно над поверхностью, где будут производиться работы.

При проведении таких работ важно соблюдать определенную последовательность действий. Сначала производится тщательная подготовка оборудования и установка агрегата на рабочую платформу.

Далее нужно разрыть котлован и при помощи лазерных измерительных устройств определить точное направление бурения, после чего можно наводить установку с закрепленном на ней агрегатом.

К установке прикрепляется труба обсадного типа, и предварительный подготовительный этап на этом завершается. После этого к шнеку подключаются все остальные его комплектующие и секции.

Далее начинается разработка твердых слоев породы. Бурение вертикального типа осуществляется с ориентировкой на примерно такую же последовательность действий.

Однако, применение такого способа несколько легче, ввиду того, что при этом не обязательно прикреплять и устанавливать обсадную трубу.

Особое внимание уделяется корректному подбору долота и углу направления рабочей ленты, по которой не раздробленные куски породы будут выводиться на поверхность.

При проведении разработки породы очень важно сразу же оценить скорости прохождения и общую производительность вращающегося бура.

В ряде случаев грунт может оказаться достаточно твердым, что существенно затруднит весь процесс. В таком случае шнек или долото подвергаются замене.

Работа должна продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута максимальна глубина, на которую может быть погружен агрегат. Далее производится вытягивание вращающегося элемента и подсоединение новой секции. Работа продолжается в такой же последовательности до полного ее окончания.к меню ↑

Этапы проведения работ

Использование шнеков обеспечивает возможность создания скважин различного назначения в вертикальном либо горизонтальном направлении. При необходимости в ходе бурения применяются обсадочные трубы либо технология тампонирования стенок отверстия бетоном с поверхности под давлением.

Рабочий процесс включает несколько этапов:

  • геологическую разведку с помощью специального оборудования, обеспечивающую правильность выбора участка под будущее гидрологическое сооружение;
  • рытье котлована для последующего сбрасывания шлама на расстоянии около 1 м от намеченного места разработки скважины (его объемы рассчитываются исходя из размеров отверстия);
  • подготовку оборудования, его монтаж на устойчивую платформу (для буровой установки, размещенной на шасси, создаются опорные точки во избежание ее подвижности во время проведения работ);
  • углубление первого шнекового бура в породу, его извлечение на поверхность и возврат в исходное положение (данные операции проводятся для предотвращения налипания грунта на рабочий механизм);
  • подсоединение к рабочему инструменту новой секции для достижения необходимой глубины.

По окончании всех работ поэтапно проводится выемка шнека с обязательным соблюдением специального технологического регламента во избежание его повреждений либо потери:

  • колонну механизма поднимают до такого уровня, чтобы верхняя часть инструмента полностью находилась над поверхностью, а последующая секция возвышалась над ней примерно на 15%;
  • для фиксации конструкции под спираль устанавливают швеллер;
  • металлические крепежные скобы извлекают, бур демонтируют.

Аналогичным способом в последовательном порядке извлекаются все элементы установки.

Максимальная эффективность

Для эффективной работы и обеспечения максимальной производительности при производстве работ, рекомендуется комплексный подход с применением буровых установок производства компании «СБТ». Только при использовании этих буровых установок с оригинальными принадлежностями, можно добиться лучших результатов по механической и коммерческой скорости бурения.