Для облаштування свердловин на воду використовується чимала кількість інструментів - їх комплектність і призначення залежать від виду грунту, глибини проходки і способу буріння. Є обладнання, яке застосовують тільки професіонали, при облаштуванні глибоких підземних водозаборів.

Але існують і міні-свердловини, так звані трубчасті (абиссинские) колодязі, які можна бурити вручну. Для цього теж потрібен певний набір інструментів, і деякі з них навіть можна зробити своїми руками. Про це і піде мова в даній статті.

Інструменти для ручного буріння
Перш, ніж купувати або виготовляти інструменти, необхідно ознайомитися з їх призначенням, а значить, з технологією ручного буріння.

Отже, почнемо по порядку:
• Діаметр свердловини-голки, яку можна бурити як за допомогою міні-установки, так і вручну, не перевищує 6-7 мм. Глибина трубчастих колодязів зазвичай не перевищує дев'яти метрів, що пов'язано з неможливістю встановлення в них заглибних насосів.

Можна вручну пробурити і повноцінну свердловину, діаметром 198 мм, але не глибше двадцяти метрів. Для більш глибоких проходок потрібно бурова установка з потужним обладнанням.
• Щоб приступити до буріння отвору потрібного діаметра, слід попередньо викопати невеликий квадратний шурф (1,5 * 1,5м), або зробити циліндричний отвір більшого діаметру, ніж свердловина. Для цієї мети можна використовувати і звичайний садовий бур.
• Грунт на поверхні землі найбільш пухкий, тому, стінки шурфу краще відразу обшити дошкою, щоб не обсипалися, або відразу забетонувати. Згодом, він може бути використаний як приямку, для установки подає воду обладнання. Обсадити стінки круглого отвору можна шматком труби довжиною в 1м.

• Суть ручного буріння полягає в обертанні нарощуваною штанги, яке можуть призвести дві людини, або механічна установка, що представляє собою металеву триногу з лебідкою. У міру занурення, штанги фіксуються між собою різьбовим з'єднанням і хомутами.
При ручному бурінні, одна людина повертає штангу, а інший - вдаряє по ній долотом, щоб пробити породу.
• Для кожного виду грунту використовують свій вид інструменту. Глинистий грунт або суглинки, особливо, якщо в них міститься певна кількість дрібної гальки, легше пройти за допомогою спірального бура.
Інакше його називають змійовик. Він складається з головки, соединяющейся зі штангою, і спірального витка з лезом, яке, власне, і розрізає грунт. Порода заповнює порожнини гвинта і піднімається на поверхню.

• Для сипучих грунтів (супеси, вологий пісок), ідеально підходить інструмент, який називається бурова ложка. Він являє собою металевий циліндр, в корпусі якого є поздовжня проріз.
Один край прорізи заточений як лезо, а другий - загнутий всередину. Розмір прорізи на інструменті має значення, і підбирається залежно від якості ґрунту: для піску потрібна вузький проріз, а для щільного ґрунту - широка.
• Нижня частина корпусу бурової ложки має загострений наконечник, у верхній частині розташована головка з різьбленням. Такий інструмент може мати різний діаметр, і його підбирають так, щоб він був на 1 см менше розміру обсадної труби.

При здійсненні проходки за допомогою бур-ложки, сухий грунт змочується водою. Даний інструмент ідеально підходить для проходження пливуна.
• Здійснити проходку в щільних сухих глинистих ґрунтах, вапняках і пісковиках, допоможе тільки долото. За призначенням, цей інструмент класифікується так: для суцільного буріння, для колонкового буріння та спеціальні долота.
Два перших види використовуються для поглиблення проходки: випускаються варіанти різного типу, що дозволяє підібрати для конкретних умов роботи потрібний інструмент.
• Долота можуть бути призначені для розбурювання м'якої породи, мати дробяще-сколюватися, або режуще-сколюватися дію. При бурінні глибоких свердловин, використовують, наприклад, лопатеві (шарошечні) долота, торцева частина яких армована твердосплавними штирями або алмазними зернами.
Їх істірающе-ріжучий принцип дії дозволяє пройти тверді абразивні породи і навіть скельні грунти. Для ручного буріння застосовують Зубильне або пірамідальне долото, яке ви бачите на фото зверху.

• Ще один, необхідний для роботи інструмент - це желонка. Вона являє собою циліндричний подовжений корпус з ріжучим черевиком і зворотним клапаном.
Використовується для буріння пухких порід, а також для очищення готових свердловин від мулу і піску. Желонка може бути виготовлена самостійно, зі шматка сталевої труби, а інструкція на цю тему в інтернеті завжди знайдеться.
• Розробка пов'язаного глинистого грунту проводиться за допомогою забивного склянки, який, так само, як і желонка, робиться із сталевої труби. Він має загострений кінець, і використовується при бурінні ударно-канатним способом.

При скиданні склянки в забій з висоти, гострі краї відривають грунт, який заповнює порожнину інструмента. Потім він витягується наверх і звільняється.
• Для облаштування міні-свердловини найпростіше придбати комплект, що включає в себе всі необхідні для роботи інструменти і матеріали. У такий комплект зазвичай входить шнек на штанзі, кілька нарощуваних штанг і обсадних труб ПВХ, рукоятка для обертання штанги, з'єднувальні муфти, зворотний клапан, фільтр.
• Комплект звичайно розрахований на свердловину певного діаметру і глибини, чому залежить його ціна. У багатьох наборах є навіть обмотка і силікон, які знадобляться для герметизації різьбових з'єднань.

Вартість такого комплекту не так вже й велика, і становить не більше 10 000 рублів. Підібрати все необхідне ви можете і окремо, і труби можете взяти не ПВХ, а сталеві оцинковані. Тоді набір для облаштування абиссинского колодязя обійдеться трохи дорожче.
• Міні-свердловина, по суті, не буриться, а забивається, і для цього використовують два інструменти: баба або ударна штанга. Баба - це важкий порожнистий циліндр з привареними до нього ручками, діаметр якого трохи більше обсадної труби.
Корпус баби насаджується на колону труб і фіксується за допомогою муфти і великої шайби, яка називається подбабок.
При використанні цього способу обсадки, труби слід опускати в заздалегідь пробурений отвір. В іншому випадку, зусилля, з яким баба впливає на колону, може зірвати різьбові з'єднання.

Друга технологія передбачає забивання штангою, яка завдає ударів не по колоні труб, а по наконечнику голки.
Види професійних бурових інструментів
Правильний підбір інструменту для буріння, є чинником, що визначає терміни виконання даних робіт. А це, в свою чергу, безпосередньо впливає на їх собівартість.
Асортимент професійного інструменту неймовірно різноманітний:
• Взяти хоча б бурову головку. По суті, це долота, але їх відмінність полягає в наявних отворах (дюзах), які служать для подачі бурової рідини, необхідної для розмивання породи і виносу її на поверхню.
• Бурильні головки бувають шарошечними, алмазними і твердосплавними, і різноманітність їх конструкцій просто вражає. У кожного виду є своя класифікація, що визначає їх застосування на тих чи інших бурових установках. Тип інструменту вказує так само, для відбору керна який твердості він призначений.

• Існує більше 30 видів шарошечних бурголовок, які відрізняються так само розміром сполучних різьблень, розміром і кількістю сопел, іншими технічними характеристиками. На алмазних і твердосплавних долотах і коронках ми зупинятися не будемо, так як їх, в основному, застосовують при розробці газових і нафтових свердловин.
• У розробці глибоких свердловин теж використовують желонки і забивні склянки. Але на різній глибині, доводиться проходити крізь пласти різних порід, що мають неоднорідну структуру.
Для проходки ґрунтів високої категорії твердості застосовують, наприклад, пневматичні заглибні ударники, бурові шнеки, ударні патрони і штанги.

• Одним з змінних видів робочого устаткування для бурильної машини, є телескопічний шнековий бур. Принцип його роботи такий: обертаючись, він передає крутний момент разрушаемой породі, і, заглиблюючись у її товщу, витягує її на поверхню.
Телескопічним це бур називається тому, що він розсувається, фіксуючись стопорами, і збільшує тим самим глибину проникнення.
• При розробці свердловин з кільцевим забоєм, використовують такий інструмент, як колонкова труба. Вона виконує важливу функцію - це роль спрямовуючої для точного буріння.
Даний інструмент являє собою сталеву трубу. На одному кінці є права різьба, за допомогою якої вона фіксується на бурильної установки. На іншому торці встановлюють розширювач або коронку.
• У процесі розробки грунту, керн потрапляє в порожнину труби, накопичується там, після чого інструмент витягується на поверхню і звільняється. Пояснимо, що таке керн.

Це досить міцний, можна навіть сказати, монолітний, стовпчик породи. Він потрапляє в порожнину колонкової труби практично не пошкодженим, а зруйнована порода (шлам), виноситься на поверхню або стисненим повітрям, що нагнітається компресором, або розчином для промивання.
• Даний інструмент просто незамінний при бурінні розвідувальних свердловин. Вийнятий керн розкладають у ящики, нумерують, виробляють детальний опис.
Це дозволяє отримати точну інформацію про розташування та структуру порід, підібрати правильний інструмент для подальшої розробки, скласти кошторис. Такі дані просто необхідні для глибоких проходок.
До речі, експлуатаційна свердловина зазвичай буриться прямо всередині свердловини розвідувальної, що дає можливість знизити собівартість підземного водозабору.

• Для вилучення керна використовується спеціальний пристрій, встановлене між нижнім торцем і бурової коронкою. Щось схоже на зворотний клапан. Пристрій має пелюстки, які в момент підйому колонкової труби змикаються під вагою керна, не даючи йому випасти.

Існує чимало допоміжних інструментів, таких необхідних не тільки у виробництві бурових робіт, але й для усунення різних аварійних ситуацій. Наша таблиця ознайомить вас з деякими з них.

Трубозажім
Застосовується для прискорення спуску і підйому в забій труб та інших інструментів.

ловильний дзвін
Дзвін призначений для усунення аварійних ситуацій, пов'язаних з обривом бурової колони. Цей інструмент надаватися на трубу, і фіксується на ній, нарізаючи зовнішню різьбу. Це дає можливість підняти обірвану колону до гирла свердловини.

Метчик
Даний інструмент теж призначений для вилучення обсадних ніпельних, а так само колонкових труб за нарізати різьблення.

Ключі шарнірні та відбійні
Шарнірні ключі застосовують для складання і розбору всіх видів труб: бурильних, обсадних, колонкових. Відбійний ключ допомагає здійснити первинне відгвинчуванню нарізного сполучення.

вилки
При підйомі і нарощуванні обсадних труб використовують підкладні вилки. Є варіант для утримання шнека - це вилка подкладная шнекова.

Зонд для вібробуренія
Віброзонд використовують при здійсненні вібраційного буріння в м'яких грунтах. Він являє собою трубу з прорізом, з'єднану в нижній частині з черевиком. Передає бурильного інструменту вібраційне зусилля через колону труб.

Якщо врахувати, що затрубний простір свердловини обов'язково цементується, то для цього теж існує певний набір обладнання та професійного інструменту. У глибоких свердловинах застосовується зворотний спосіб тампонажу, при якому заповнення пазух розчином відбувається знизу вгору.
Для цього використовують спеціальні цементувальні агрегати, які подають розчин по трубопроводу, оснащених на кінці цементувальної головкою, яку ви бачите на фото зверху. Тампонування свердловини є завершальним етапом її будівництва.