Ерте заманнан бері адам табиғаттың барлық игілігін, соның ішінде жердің ішін де пайдаланды. Алғашында жермен жұмыс істеу үшін ең қарабайыр құралдар пайдаланылды: шөміш, күрек, т.б. Прогресстің дамуымен адам қажеттіліктері артып, жетілдірілген құрал-жабдықтар қажет болды. Енді су мен мұнай өндіру үшін ең терең ұңғыманы бұрғылау қиын емес. Бұл арнайы жабдықтың көмегімен жасалады. Мұнда бұрғы қолданылады. Бұл айналу арқылы жерге тесік жасайтын құрылғы.
Бұрғылау тарихы
Кез келген аспаптың өткені бар. Бұрғы - ежелгі нәрсе. Археологиялық қазбалар 25 000 жыл бұрын ол әртүрлі қарабайыр құрылғыларды бұрғылау үшін пайдаланылғанын көрсетеді.
Ежелгі мысырлықтар пирамидалар салу үшін айналмалы бұрғылау әдісін қолданған. Қытайда бүгінде әйгілі Конфуций біздің эрамызға дейінгі 600 жылы ұңғымаларды бұрғылау туралы айтқан. e. Олардың тереңдігі 900 метрге жетті. Ал бұл өз кезегінде жақсылықты көрсетедіондай технологияның сол кездің өзінде даму деңгейі. Ресейде бұрғылау 9 ғасырда дами бастағаны белгілі. Негізінен ол ас тұзын алу үшін қолданылған.
Әрине, бұрғылаудың алғашқы технологиялары қарапайым және жетілмеген. Құдық қабырғалары жиі опырылып, опырылып қалатын. Бұған жол бермеу үшін ішіне әртүрлі бекіткіштер төселді: қуыс ағаш діңдері, қабықтан немесе қаңылтырдан тоқылған құбырлар және т.б.
Тағы бір маңызды мәселе болды – бұрғылау кезінде тау жынысының қалдықтарын үнемі жоғары көтеруге тура келді. Ол үшін олар жер бұрғысын тоқтатып, пайдаланылған материалды көтерді. Мұның бәрі процесті баяулатты. Бірақ 1846 жылы инженер Фавель бұл мәселенің тиімді шешімін ұсынды. Ол үшін олар шаю ұңғымаларын пайдалана бастады. Кәдімгі су жер бетінен арнайы құбырлар арқылы тасты жоғары көтерді. Бұл әдіс әсіресе танымал болды, өйткені ол бұрғылау қондырғысының дерлік үзіліссіз жұмысын қамтамасыз етті.
Құралдарға келетін болсақ, бастапқыда процесс ұңғыма қозғалтқышы арқылы басқарылатын арнайы битпен жүзеге асырылды. Бұған қоса, дизайн су мен тасты тасымалдайтын құбырларды қамтиды.
Электрлі бұрғылардың заманауи түрі 1938 жылы қалыптасты. Оны отандық инженерлер Александров пен Островский жасаған.
Бұрғылардың түрлері
Тарихы ұзақ және қолдану аясы кең құралдың көптеген модификациялары бар.
Конструкциясына қарай барлық бұрғыларды механикалық және деп бөлуге боладыэлектрлік. Бұл жағдайда біріншісі адам күшімен қозғалса, екіншісі ағымдағы энергияны қажет етеді. Электрбұрғы электр қозғалтқыштан, шнектен және тұтқадан тұрады. Механикалық құралдың артықшылығы оның кез келген қуат көзінен толық тәуелсіздігі болып табылады. Сондықтан ол мобильді және арзанырақ. Сонымен қатар, өздігінен жасалған бұрғыда мұндай дизайн бар.
Құрылысына қарай мыналарды ажыратады:
- Бұрғылау.
- Қос қасық.
- Орам.
- Наубайшы.
Қол бақша бұрғысын да келесіге бөлуге болады:
- Шнектің жиналмалы құралы. Оның дизайны бірдей, бірақ бөлек бөліктерден тұрады. Тасымалдауға және сақтауға ыңғайлы.
- Шнегі бөлінбейді. Ең көп таралғандардың бірі. Тек тереңдігі бекітілген ұңғымалармен жұмыс істейді.
- Сақиналы бөлінбейтін бұрғы.
Құралдың ауқымы
Заманауи бұрғы - цилиндрлік ойықтарды салу процесінде әртүрлі тау жыныстарын бұзуға арналған құрылғы.
Бұрғылау ұңғымаларды барлау және әртүрлі пайдалы қазбаларды іздеу үшін қажет. Сондай-ақ оларды тікелей алу үшін бұрғы қажет.
Мұндай бұрғылауды қажет ететін тағы бірнеше аймақ бар:
- Жару. Бұрғылау көмегімен қажетті тереңдік пен диаметрдің тесіктері жасалады. Мұнда алдын ала дайындалған жарылғыш заттар мен катализатор төселген. Процесті бағыттау үшін өте нақты және мұқият есептеу қажет.
- Түрлі жер асты коммуникацияларын төсеу. Бұл тікелей телефонбайланыс, электр энергиясы және т.б. Жасалған тесіктер арқылы олар кез келген тереңдікке дерлік беріледі. Бұл әсіресе метро құрылысы, шахталар мен шахталардың өмірін қамтамасыз ету үшін маңызды.
- Қатты пайдалы қазбаларды қазу. Мұндай жағдайларда арнайы алмазды бұрғылау жиі қолданылады. Бұл құралдың көмегімен саңылау жасалады, одан қажетті тас мұқият алынып тасталады.
- Батпақты жерлерді құрғату. Бұл дренаж арқылы жүзеге асырылады. Бұрғылаудың көмегімен көптеген тесіктер жасалады, олар арқылы су өздігінен кетеді. Бұл әдіс көне заманнан бері қолданылған.
- Тау жыныстарын жасанды бекіту. Бұл әдетте 30 м-ге дейінгі тереңдікте жасалады. Топырақтар бұрғылау арқылы орнатылатын тампонды инжекторлармен бекітіледі.
Бұрғылау қондырғыларының классификациясы
Нәтижелі жұмыс істеу үшін арнайы құралдарды пайдалану қажет екені белгілі. Бірақ әсіресе күрделі өндірістік жағдайларда тұтас кешендер қолданылады. Сондықтан адам бұрғыны бүкіл өндіріс желісінің негізі ретінде пайдалануды үйренді. Бұл ретте құралдарды сатып алып қана қоймай, оларды өзіңіз құрастыра аласыз.
Бұрғылау түріне байланысты:
1. Соқпалы аспаптар. Бұл, мысалы, әсіресе қатты металдан жасалған бұрғы. Көбінесе өте күшті жыныстар үшін қолданылады.
2. Айналмалы құралдар. Мұнда спиральды бұрғы қолданылады. Бұл құрылғы жұмсақ немесе борпылдақ тастар үшін пайдаланылады.
3. Аралас бұрғылар. Барлық жағымды қасиеттерді біріктіріңізқұралдар.
Тау жыныстарының бұзылу сипаты бойынша:
1. Қатты бұрғылау. Бұл жағдайда жою беттің бүкіл аймағында жүзеге асырылады.
2. Негізгі бұрғылау. Зерттеу жұмыстарында жиі қолданылады. Жартас тек сақина бойымен жойылған.
Жұмыс құралының түрі бойынша бұрғылау механизмдері бөлінеді:
1. Ұсақтау және ұсақтау. Ол үшін құралдың арнайы тістері бар.
2. Кесу және кесу. Олар жүздер негізінде жұмыс істейді.
3. Кесетін абразивті. Ол алмаз және карбид бөлшектерін пайдаланады.
Тұқымға әсер ету әдісі бойынша:
1. Механикалық бұрғы. Жұмыс принципі айналмалы және соққы технологияларын пайдаланады. Классикалық мысал - қолмен тірек бұрғылау. Бұл елде және жеке тұрғын үйлерде таптырмас нәрсе.
2. Механикалық емес бұрғы. Бұл гидравликалық, электрофизикалық немесе термиялық құрал. Бүгінгі күні мұндай құрылғылар кеңінен қолданылмаған және олар әзірленуде және жетілдіріліп жатыр.
КСРО мен Ресейдің бұрғылау жабдықтары
Ұлттық тарихтағы біршама үлкен кезең кеңестік кезеңге келеді. Дәл сол кезде өнеркәсіп, ғылым, ауыл шаруашылығы барынша дамыған. Бұл дәуірдің мұрасы әлі күнге дейін көптеген салаларда қолданылады. Ал кейбір дизайндар қазір отандық индустрияның мақтанышы болып табылады.
Бұрғылау жабдығымыздың тарихына келесі қондырғылар енді:
1. БКМ-303. Бұл машина әртүрлі тіректерді орнату үшін пайдаланылады жәнеқатқан топырақтағы қадалар. Бұрғы диаметрі шамамен 80 см, жүк көтергіштігі 1,5 тоннаға дейін.
2. БМ-251. Бұл прототип 1969 жылы енгізілген. Оның мақсаты – ұңғымаларды жарылысқа дайындау. Бұл станоктардың бұрғылау тереңдігі 2,5 м. Құрылғы диаметрі 1,1 м 2 жұмыс органынан тұрады.
3. Монтаждалған бұрғылау жабдығы. Бұл мобильді құрылғы алғаш рет 1982 жылы шығарылды. Мақсаты - мұздатылған жерде бұрғылау.
4. Термомеханикалық бұрғылауға арналған станок. Бұл бұзудың прототипі.
5. BM-1001. Бұл жер бұрғы геологиялық барлау жұмыстарын жүргізу үшін айналмалы соқпалы бұрғылауды пайдаланады.
Бұрғыны өзіңіз неден және қалай жасауға болады?
Кез келген жеке саяжайда арнайы құралдардың көмегімен ғана шешілетін көптеген мәселелер бар. Бұл сумен жабдықтауды ұйымдастыру және әртүрлі тіректерді орнату, өсімдіктерді отырғызу және күту және т.б. болуы мүмкін.
Әрине, сізге қажет нәрсені кез келген құрылыс дүкенінен оңай табуға болады. Бірақ өз қолыңызбен құрал жасау әлдеқайда арзан және практикалық. Бұл көп уақыт пен күш жұмсамайды.
Үйде жасалған бұрғы әр үйде немесе гаражда дерлік болатын негізгі құралдар арқылы жасалады. Ол үшін кесу элементтерін бұруға арналған абразивті дөңгелек және дәнекерлеу машинасы қажет.
Құрылғы бұрғыдан, металл сырықтан және арнайы бұрау тұтқасынан тұрады. Сондай-ақ жұмыс үшін ұзындығы шамамен 2 м фитингтер мен металл қаңылтыр қажет болуы мүмкін.
Қадамдық құрастыру нұсқаулары
Бұрғы - өте қарапайым құрылғы. Бірақ тіпті бұл құралдың бірнеше мүмкіндіктері бар. Сондықтан, бизнеске кіріспес және дизайнға кіріспес бұрын, мысалы, тіректерге арналған үйде жасалған бұрғылау, нұсқауларды мұқият зерделеу керек.
Бірнеше кезеңді бөліп көрейік:
1. Жұмыс пышағын құрастыру және бекіту. Мұны істеу үшін сізге төзімді металл парағы қажет. Сонымен қатар, сіз бұрғылау қолданылатын жұмыс түрін алдын ала шешуіңіз керек. Дайындаулар қажетті тесік диаметрінен 5-10 мм үлкен болуы керек.
2. Негізгі негізді дайындау. Ол үшін тірекке мықтап бекітілген таяқша алынады. Содан кейін оған бірнеше тесіктер жасалады. Мұнда дайын пышақтары бар гайкалар бұрандалы болады. Бұл тесіктер 1-2 мм үлкенірек болуы керек екенін ескеріңіз.
3. Пышақтарды пішіндеу. Мұны істеу үшін сізге ұнтақтағыш қажет. Пышақтарға бұранданың түрін беру үшін радиалды кесу жасалады. Содан кейін олардың төменгі бөлігі өткірленеді.
4. Өткір ұшы. Бұл әртүрлі қатты жыныстармен және мұздатылған топырақпен жұмыс істеу үшін қажет. Соңын қайрауға немесе алдын ала дайындалған бұрғылауға дәнекерлеуге болады. Бұл жағдайда тартпаның төменгі жағында бұрандалы ойықтар болуы керек.
5. Тұтқаны. Ол бұрғылау тереңдігін реттеуге мүмкіндік беретін тығыз немесе болттармен дәнекерленген болуы мүмкін. Құрылымдық элементтердің тозуы мен коррозиясы туралы алдын ала қамқорлық жасаған жөн. Сондықтан қолмен бұрғылау арнайы қосылыстармен өңделуі және бояумен жабылуы керек. Содан кейін ғана оны толығымен пайдалануға болады.
Алмас бұрғы:қасиеттері мен ауқымы
Қазіргі қоғамның қажеттіліктері үнемі өсіп келеді. Сондықтан ғылым мен прогресс бір орында тұрмайды. Алғашқы бұрғы жасалған кезден бастап әртүрлі тау жыныстары мен қатқан топырақтарда ғана емес, әсіресе қатты материалдарда ұңғымаларды жасау қажеттілігі туындады.
Сондықтан кез келген жағдайда жұмыс істейтін жаңа қуатты құралдар пайда болды. Солардың бірі – алмазды бұрғы. Бұл құрылғы арнайы жабынының арқасында тамаша өнімділікке ие.
Өздеріңіз білетіндей, гауһар жер бетіндегі ең қатты материал. Сапасы жағынан ол тіпті бетоннан да, металдан да асып түседі. Бірақ алмазды жабынды қолданатын технология өткен ғасырдың ортасында ғана пайда болды. Ол тек Батыс елдерінде қолданылған. Ресейде бұл технология бірнеше жыл бұрын пайда болды. Бұл ретте жұмыста тек алмазды бұрғы ғана емес, сонымен қатар алмас сым мен кескіш дөңгелектер де қолданылады. Олар көлемі мен құрылғысы бойынша ерекшеленеді.
Алмас бұрғы – қуыс металл цилиндр. Оның шетінде гауһар тастар дәнекерленген. Бұл құрал келесідей материалдарды кесуге арналған:
- Кірпіш.
- Көбікбетон, темір және темірбетон.
- Гранит.
- Мрамор және жасанды тас.
- Металл.
- Асфальтбетон жабыны.
Алмас бұрғы тегістеу принципі бойынша жұмыс істейді, бұл кезде тиісті бүрку және дәнекерлеу көмегімен материал үзіліп, жойылады. Ол құрылыста және бұзуда, сондай-ақ әртүрлі типтерде белсенді түрде қолданыладыөндірісте және тіпті ғылыми және зерттеу қызметінде.
Шнекті бұрғы не үшін қолданылады?
Заманауи құрал-жабдықтар өнеркәсіпте ғана емес, тұрмыста да белсенді қолданылады. Шнек бұрғысын көбінесе бақшада, елде және жеке секторда кәсіпқой емес адамдар пайдаланады. Бұл болат таспамен оралған арнайы құбыр. Бұрандалар бір-біріне жіппен және фигуралы қосылыммен бекітіледі. Бұл құралдың жұмыс істеу принципі айналмалы бұрғылауға негізделген, онда тау жыныстарының бұзылуы қопсыту және кесу арқылы жүреді. Ұсақталған материал жоғарғы жағына арнайы шнек арқылы жеткізіледі.
Жабдықтың бұл түрінің, басқалар сияқты, бірқатар мүмкіндіктері бар. Негізгі артықшылықтары:
- Жұмыс істеу оңай. Дизайнының арқасында бұл құралды пайдалану өте оңай және ыңғайлы.
- Ашуды азайтыңыз және бұрғылау жылдамдығын арттырыңыз.
- Әмбебаптық. Бұл құрал әртүрлі жұмыстарға жарамды: құрылыс, зерттеу және т.б. Қолмен бұрғылаумен кез келген ұңғыма тез және оңай орындалады. Мұны істеу үшін кәсіби болудың қажеті жоқ.
Шнекті бұрғылауда қолданылатын құралдардың келесі түрлері бар:
- Spade биттері.
- Бүкіл және құрылыс шнектері арқылы.
- Бұрғылау штангалары.
- Шнек кескіштер, шнектер мен қосалқы бөлшектер.
Кейбір қызықты деректер
Біздің күнделікті өміріміздегі іс жүзінде әрбір заттың немесе құралдың өз тарихы бар. Осы уақыт ішінде әртүрлі фактілер мен қызықты оқиғалардың үлкен саны жинақталады. Бүгінгі әдеттегі жаттығумен:
1. Ең терең жасанды құдық – Кола. Оны бұрғылау 1970 жылы басталды. 1990 жылға дейін 12262 метр қазылған. Бұл ретте кәдімгі жер бұрғы да қолданылды.
Бүгінгі күні мұндай құралдың бағасы шыққан елге және жабдықтың күрделілігіне байланысты. Қол құралы әдетте шамамен 1500-2000 рубль тұрады, ал шетелдік қондырғылар 25 000 рубльден және одан жоғары тұрады.
2. Ресейде жер асты тұщы суының мол қоры бар. Ал бүгінгі таңда өндірудің ең тиімді жолы – ұңғымаларды бұрғылау. Сонда да жалпы қордың тек 10%-ы ғана пайдаланылады.
3. Бұрғылау қондырғылары үшін алмазды жабынды қолдануға серпін синтетикалық алмастың өнертабысы болды. Сонымен бірге мұндай аспаптар Еуропада алғаш рет пайда болды. Содан кейін бүкіл әлемге таралады.
4. Стандартты бұрғылау жабдығында қолданылатын алмас сым мен дискілер технология, материалдар және құрылыс саласындағы жетістіктер арқылы дамыды. Олар әсіресе қатты жыныстарды кесуге арналған. Алмаз бүркуде іргетас бұрғы болуы мүмкін. Бұл жұмысты айтарлықтай жылдамдатады және жеңілдетеді.
5. Ұңғымаларды бұрғылау арқылы отын алғаш рет Қытайда шығарыла бастады. Бұл еуропалықтар мен американдықтардан 2300 жыл бұрын болды.
