Рис. 20. Трубчатые колодцы:

а — копер и его детали: 1 — ноги копра; 2 — штанга; 3 — верхний узел копра; б — бурение способом долбления при помощи копра: 1 — балансир (рычаг); 2 — канат; 3 штанга; в — извлечение труб при помощи рычагов: 1 — козелок; 2 — рычаги; 3 — хомут; 4 — труба; г — канатная петля для свертывания или развертывания труб, d — хомуты для вращения труб: 1 - деревянный; 2 - стальной; е - буровой инструмент: 1 - буровые ложки; 2 — змеевик, 3 - зубильное долото; 4 - пирамидальное долото; 5-желонка; 6 - фильтр; (1 — труба с отверстиями; 2 - проволочная обмотка; 3- сетка); 7 - башмаки зубчатый и гладкий; в - ветлюга; ж - абиссинский колодец: 1 - наконечник фильтра; 2 - фильтр; 3 - муфта; 4 - труба; 5 - зажим; 6 - баба; 7 - веревка; в - блок; з - штанговый насос (схема): 1 — насосный цилиндр; 2 — водонапорная труба; 3 — стальной хомут; 4 — сальник; 5 - шток; 6 - балансир или шатун; 7 — штанга; 8 - поршень; 9 - клапан в поршне; 10 - клапан в насосном цилиндре; и-поршневой насос: 1 - фильтр; 2 - всасывающая труба; 3 - цилиндр; 4 - поршень; 5 - клапан; 6 - нагнетательная труба; 7 - поршень вверху цилиндра; 5 — всасывающий клапан цилиндра

Для свинчивания и развинчивания труб (т. е. колонны из труб) применяют цепные ключи разных размеров. Когда ключей нет, используют канатную петлю, которую навивают на трубы пятью-шестью витками. На трубах устраивают две канатные петли: одну — для удержания одной трубы, другую — для вращения другой. Устраивают петлю так. Берут конец каната или тонкого троса длиной 2 — 3 м, наматывают двумя витками вокруг трубы.

Затем один конец спускают вниз вдоль трубы на 500 — 800 мм. Верхний конец каната наматывают на трубу и делают пять-шесть нисходящих витков по концу, опущенному вдоль трубы. В петлю просовывают лом или вагу (брусок или древесный ствол длиной 2 — 3 м). При нажиме на них петля начинает затягиваться, туго прижимая витки к трубе, и трубу вращают в нужную сторону. Вторая петля удерживает вторую трубу колонны, которая состоит из двух или нескольких труб.

Кроме того, нужно использовать подкладные вилки, крюки, ветлюги для подвешивания труб или штанг, хомуты и т. д.

Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр, длину и массу, применяют его для бурения различных пород. Весь буровой инструмент имеет верхнюю головку с конусной резьбой, которую легко завертывать.

Буровые ложки используют для бурения скважин преимущественно в устойчивых легких породах: чистых влажных песках; глинистых песках; песках с мелким гравием; суглинках и песчанистых глинах. Чаще всего применяют ложки с лезвием и змеевиком (пустотелый стальной цилиндр с головкой, резьбой, продольной прорезью по длине цилиндра).

Ложку изготовляют из листовой стали или стальных труб и обязательно закаливают. Корпуса ложек бывают диаметром 70, 102, 140, 198 мм,, длиной соответственно 700 — 750 мм. Предназначены для обсадных труб с внутренним диаметром 78, 115; 155; 205 мм.

Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества гравия. Состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали равен диаметру змеевика. Закаливают змеевик на высоту спирали. Изготовляют из полосовой стали нужной марки и вязкости. Полосу нагревают до белого каления, зажимают в тиски и завивают при помощи ключа. Изготовляют змеевик цельнокованным. Сварка не допускается. Змеевики бывают диаметром 70, 104, 140 мм, длиной соответственно 650, 700, 820 мм.

Долота применяют для ударного бурения в твердых породах. Бывают разного вида и названий: зубильные, пирамидальные, плоские, крестовые и др. Они состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы. Нижнюю кромку называют лезвием. Выковывают из цельного куска крепкой стали и закаливают. Во время работы для округления ствола скважины долота необходимо поворачивать на угол 15 — 20° после каждого удара. Зубильное долото имеет нижнее основание размером 45, 60, 75, 85 мм, длину лезвия 258, 260, 290 мм.

Желонки бывают разных типов. Широко распространены простые и поршневые. Служат главным образом для извлечения из скважины ударным способом пробуренной породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Корпус желонок изготовляют из обсадной или газовой трубы длиной 2 — 3 м. Вверху имеется резьба и вилка для крепления к канату, внизу — стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4 — 6 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.

Простая желонка имеет клапан в виде стального диска или шарика. Желонки бывают с наружным диаметром корпуса 89, 95, 127, 168, 219 мм, соответственно массой 25, 30, 47, 64, 96 кг. Они предназначены для работы в обсадных трубах с внутренним диаметром 104, 115, 155, 205, 225 мм.

Буровые ложки, змеевики и желонки необходимо изготовлять определенной длины. Это объясняется тем, что в процессе бурения операции чередуются: опускают инструмент, бурят и извлекают его из скважины, очищают от породы, обратно вставляют, бурят, извлекают, очищают и т. д. Это отнимает много времени. При коротких инструментах время, затрачиваемое на выполнение операции, увеличивается в 2 — 3 раза.

Фильтры применяют для фильтрования воды, поступающей к насосу. Они бывают разных конструкций и длины. Изготовляют из меди или нержавеющих материалов, гравия и т. д.

Дырчатый фильтр без сетки — стальная перфорированная труба с круглыми отверстиями диаметром 10 — 20 мм, просверленными в шахматном порядке, общая площадь фильтра должна составлять примерно 20 — 25% от общей поверхности трубы. Устанавливают в неустойчивых скальных или крупноблочных рыхлых породах. Трубы берут диаметром 76, 102, 152 мм, соответственно с отверстиями диаметром 12, 16, 18 мм, с расстоянием между ними 30, 35, 40 мм.

Стальной щелевой фильтр — стальная труба, на которой прорезают в шахматном порядке прямоугольные отверстия (щели) шириной от 1,5 до 3 мм, длиной от 26 до 100 мм.

Фильтр с проволочной обмоткой — перфорированная труба с приваренной по длине опорной проволокой диаметром 3 — 4 мм, на которую навивают стальную проволоку толщиной от 1,5 до 2 мм так, чтобы между витками не было просветов. Все крепят сваркой. Таким образом между трубой и обмоткой остается пространство, равное толщине опорной проволоки.

Сетчатый фильтр — перфорированная труба с опорной латунной проволокой диаметром 2,5 — 3 мм, поверх которой закрепляют сетку. Опорную проволоку навивают на трубу по спирали через 15 — 30 мм, виток от витка. Все крепят отдельными точками чеканкой. Сетка из красной меди бывает с отверстиями от 0,10 до 0,50 мм, ходовыми — 0,25 мм. Отверстия должны быть в два раза меньше диаметра песчинок.

Длина и толщина фильтров разная. Применяют для различных песков, кроме однородных мелкозернистых и глинистых.

Гравийные фильтры различают двух типов. Первый — засыпают гравий в скважину после ее устройства, второй — опускают дырчатую трубу или сетчатый фильтр, которые по мере подъема обсадных труб обсыпаются гравием. Зерна гравия берут в 10 — 12 раз крупнее диаметра водоносного песка.

Диаметр фильтров берут таким, чтобы они могли свободно опускаться в обсадную трубу или пробуренную скважину без обсадной трубы.

Штанги — стальные трубы особого проката с утолщенными стенками вообще и особенно на концах. Соединяют между собой стальными муфтами. К штангам крепят инструмент для выполнения вращательного или ударного бурения. Трубы должны быть очень прочными на сжатие, растяжение, скручивание. Нормальная длина штанг — 3 м, но бывают короткие штанги длиной 1, 1,5, 2 м.

При начальной стадии бурения (забуривание) скважины короткие трубы весьма удобны.

Для бурения небольших по диаметру скважин глубиной до 30 м можно применять обычные стальные газовые трубы или водопроводные, которые скрепляют между собой в колонны, лучше всего не обычными, а стальными муфтами. Длина муфт должна равняться двойному диаметру трубы. Обычные муфты мало пригодны.