Как сделать желонку для скважины

Как сделать желонку для скважины

Автор: Благодатов Константин
Инженер-строитель, стаж — 27 лет

Назначение и принцип работы желонки. Конструкция приспособления и его модификации. Изготовление инструмента своими руками. Рекомендации по использованию при очистке и бурении шахт.

Особенности конструкции желонки

Желонка для скважины представляет собой инструмент в виде тяжелого цилиндрического снаряда с клапаном, через который почва попадает внутрь, а затем вместе с ним поднимается на поверхность. Его изготавливают из отрезка трубы достаточно большой массы. Нижний торец обязательно затачивают с внутренней стороны, причем он должен быть закален для повышения прочности. Верхняя часть закрыта сеткой из толстой проволоки.

В дно приспособления встроен клапан, который удерживает грунт внутри снаряда при подъеме. Запорных систем существует достаточно много, но популярностью пользуются всего несколько:

Лепестковый клапан. Изготавливают из полимерного материала или пружинной стали. Он функционирует по принципу действия «шторок», при котором грязь попадает внутрь снаряда после деформации пластины. Изделие очень простое в изготовлении и эффективное в использовании, но, к сожалению, недолговечно. При поднятии пластины открывается почти весь проем цилиндра, через который проходит большое количество грунта. Желонка с лепестковым клапаном используется обычно при бурении скважин.

Для подъема и опускания к инструменту приварена проушина, к которой привязывают канат или тонкий трос. В зависимости от веса приспособления подбираются или изготавливаются подъемные механизмы — лебедка, ворот, тренога и т.д. Для длинных и очень тяжелых желонок для чистки скважины изготавливают мощные подъемные конструкции из толстых бревен или труб. Маленькие снаряды можно поднимать вручную.

Желонка имеет ряд преимуществ перед другими приспособлениями для очистки и бурения, однако пользователи должны знать и отрицательные стороны этого метода. Плюсы и минусы изделия приведены в таблице:

Преимущества	Недостатки
Бурение скважины и ее очистка выполняется самостоятельно	Процесс трудоемкий и может продолжаться длительное время
Стоимость работ минимальная	Есть опасность разрушения обсадной трубы из пластика или тонкого металла
Можно вести работы в труднодоступных местах	Неудобно удалять грунт из длинной узкой желонки

Как сделать желонку для скважины

Приспособление имеет простую конструкцию, поэтому его можно изготовить самостоятельно. Перед тем как сделать желонку для скважины, определитесь с ее размерами, от которых зависят габариты заготовки и конструкция клапана. Все нюансы приведены ниже.

Определение размеров желонки

От размера приспособления зависит его вес, который влияет на пробивающее усилие инструмента и эффективность процесса.

При определении габаритов учитывайте такие моменты:

Размеры снаряда должны соответствовать глубине и диаметру скважины. Длина желонки находится в пределах 0,8-3 м.

Инструкция по изготовлению желонки

Рассмотрим последовательность изготовления своими руками желонки для скважины длиной 80 см диаметром 60 мм с шариковым клапаном.

Выполните следующие операции:

Отрежьте от заготовки кусок трубы необходимой длины. Заточите нижнюю часть цилиндра с внутренней стороны, чтобы инструмент хорошо входил в грунт. Выполните закалку заостренного участка для его упрочнения.

Отрежьте из заготовки диаметром 70 мм кусок трубы длиной 800 мм. На одной стороне, на расстоянии 10 мм от торца, просверлите через цилиндр сквозное отверстие диаметром 6-8 мм.

Как правильно пользоваться желонкой

Перед началом работы соберите треногу, с помощью которой тяжелая, заполненная грязью желонка будет подниматься на поверхность.

При сборке подъемного устройства обеспечьте выполнение таких требований:

Высота устройства после установки в штатное положение должна быть на 1,5-2 м больше длины снаряда.

Проверьте состояние стенок шахты, на них не допускаются выступы, которые могут привести к заклиниванию инструмента.

Бурить скважину желонкой можно с помощью ударов. По инструменту сверху бьют деревянными штангами, вырезанными из дуба, ясеня, лиственницы, с металлическим наконечником на торце.

При бурении обращайте внимание на такие моменты:

На песчаных почвах желонка не должна опережать обсадную трубу более чем на 10 см.

Изготовленная своими руками желонка для чистки скважины ничем не уступает заводским моделям по функциональным возможностям. Приспособление позволит очистить или бурить шахту без использования специального оборудования и сэкономить немало средств.

Желонка для чистки скважины за 6 часов своими руками. Часть-1

После бурения скважины, обычно дают гарантию на год, дальше как повезет. Вот и у меня скважина продержалась три года. Первый год расход был отличный, на второй в конце лета расход уменьшился, при открытом кране через 15 мин начинает сосать воздух. Опустил на 1.5м насос вроде терпимо стало.

На третий год стало совсем плохо, 3 минуты работает и начинает сосать воздух. Решил прочистить скважину капитально, привести ее к первоначальному состоянию. Это возможно сделать с помощью желонки, за счет гидроударов, ей же возможно и бурение скважин.

Желонка состоит из трубы с клапаном внизу и привязанной сверху к тросу. Принцип работы простой. Запускается она в свободном падении в скважину и за счет удара о воду или ил открывается клапан и труба заполняется содержимым в скважине, затем клапан закрывается и желонка извлекается из скважины вместе с содержимым. На поверхности содержимое извлекается и процесс повторяется до тех пор пока не перестанет извлекаться разного рода густота. В результате падения желонки получается гидроудар и очищается нижняя часть скважины, через которую идет основной приток воды. Затем скважина прокачивается обычным насосом до тех пор пока не пойдет чистая вода. В результате такой чистки скважина способна еще не меньше года давать хороший расход воды.

Как всегда желонка собиралась из подручного материала и конструкция выдумывалась по ходу дела.

Исходная труба Обрезана по краям У одного из обрезков извлечена середина Обработано по кругу Получился вот такой поршень) Разметка Начинаем тюнинг поршня Вот такой он красивый получился С помощью зубила делаем дырку Обрабатываем внешнюю поверхность, внутренняя особо не интересует Вырезаем клапан Примерка Изготавливаем шток клапана Вымеряем направляющие по трубе и свариваем Примерка Сверлим отверстия под шток Примерка клапана

Желонка своими руками (чертежи и фотографии)

В начале статьи «Желонка своими руками» я приведу определение понятия желонка.

Желонка (англ. bailer, ; нем. Schmantbüchse, Schöpfbüchse, Schöpflöffel ) — посудина цилиндрической формы, которой вычёрпывают жидкость и разрушенную породу, песок, грязь на поверхность из скважины во время бурения, очистки от песчаных пробок, доставляют в скважину цементный раствор, осуществляют пробный отбор жидкости из пласта при освоении скважин.

Желонки бывают:

1. Желонка, которая представляет собой трубу с плоским или тарелкообразным клапаном внизу и дужкой для присоединения троса вверху (обыкновенная желонка);
2. Поршневая желонка, в которой всасывание жидкости и шлама в желонку после каждого удара по снаряду осуществляется с помощью поршня;
3. Пневматическуая желонка, заполнение и разгрузка которой осуществляется под действием избыточного давления, создающегося в двух её камерах (песочной и воздушной).

Буду рассматривать только обыкновенную желонку.

Ключевой узел любой желонки это клапан.

Клапанные желонки бывают:

1. желонка с плоским клапаном;
2. желонка с шариковым клапаном;
3. желонка с клапаном типа «карбюратор».

Рассмотрю каждый из видов подробнее

Желонка своими руками с плоским клапаном

Клапан может быть стальной, резиновый, комбинированный

Желонка с плоским стальным клапаном (обратите внимание на ограничитель клапана, чтобы не заклинил в открытом положении)

Эта желонка подойдет только для ручной чистки заилившейся скважины.

Комбинированный клапан (фотка так себе, но идея думаю понятна)

Желонка своими руками с шариковым клапаном

Дополнительно к желонке можно приварить 3-4 металлических клыка (см. фото выше) для рыхления грунта.

Предыдущие три фотографии взяты с американского сайта, такими желонками они бурили на нефть в начале 19 века.

Шариковый клапан можно сделать самому в качестве шарика взять пластиковый мяч из «сухого бассейна», сделать надрез и заполнить шарик эпоксидкой смешанной со свинцовой дробью. Еще шарик можно взять от большого подшипника. Подробную инструкцию по изготовлению желонки смотрит ездесь. В желонке не забыть поставить ограничитель для шарика (см, на фотках выше).

Желонка с клапаном типа «карбюратор»

Если ударный стакан сбрасывают с высоты 2-3 метра от забоя, то желонкой работают иначе. Ее поднимаю на высоту 30-50 см и сбрасывают. И так несколько раз чтоб наполнить желонку. Связано это стем что желонка работает в воде, собирая со дна песок и мелкий гравий.

Обязательно подумайте на приспособлением для чистки желонки, то есть как быстро вылить содержимое желонки после того как вы достали ее из обсадной трубы.

Эти и другие фотографии желонки смотрите в Фотоальбоме раздел Желонка
Изготовление желонки с шариковым клапаном своими руками (Фотоотчет здесь)

Желонка для скважины: устройство, варианты и схемы изготовления своими руками

Отсутствие централизованного водопровода подталкивает жителей частных домов на бурение скважин на собственных участках. Согласитесь, ведь без воды в доме сложно назвать пребывание в нем комфортным. Но услуги по бурению скважин стоят довольно дорого. Хорошо хоть есть приспособления, позволяющие своими силами пробурить скважину на участке.

Одним из таких приспособлений является желонка. Это эффективный и относительно несложный буровой инструмент для чистки частных источников воды от донных загрязнений. С ее помощью можно даже самостоятельно пробурить вполне пригодную для эксплуатации скважину. Подобное гидротехническое сооружение потребует минимум средств. А если еще и сделана она будет своими руками, то расходы нисколько не пошатнут семейный бюджет.

В этом материале мы расскажем об устройстве и принципе работы желонки. Подробно остановимся на том, какие инструменты и материалы потребуются для ее изготовления. В статье вы найдете пошаговую инструкцию по сборке желонки, а также видеоролики, наглядно демонстрирующие устройство и принцип работы желонки.

Устройство и принцип работы желонки

Желонка представляет собой довольно тяжелый отрезок трубы длиной примерно 1 — 2 м. Внизу ее снабжают клапаном, иногда приделывают специальные заостренные элементы типа зубьев.

Заостренные край в процессе бурения разрыхляет грунт, ил, песок и прочее содержимое скважины, в зависимости от типа работ. Сверху к трубе приваривают проушины, в которых закрепляют металлический трос.

Верхний срез трубы защищают сеткой из толстой проволоки. Она предотвратит выброс гравия, щебня или элементов клапана желонки при их отрыве.

Чаще всего желонками пользуются для очистки скважины от серьезных загрязнений. Если насос для скважины не включали длительное время, например, несколько месяцев в течение зимнего периода, в скважине может скопиться значительное количество ила или песка, в зависимости от грунта.

В результате такого заиливания или запесочивания дебит скважины значительно уменьшается. В отдельных случаях насос даже засасывает в слой ила, а освободить его и не повредить при этом скважину удается далеко не всегда.

После того, как насос извлекут из ствола, очистку скважины можно провести с помощью желонки.

Работа устройства основана на гравитационном принципе. Тяжелую желонку резко бросают в шахту скважины с большой высоты. Заостренные края разрыхляют массу скопившихся на дне загрязнений. Клапан раскрывается, илс песком заполняет внутреннее пространство желонки. Клапан закрывается, и заполненную желонку поднимают наверх.

Чтобы повысить эффективность работы устройства, желонку несколько раз поднимают и бросают вниз. Благодаря клапану захваченное ей содержимое останется внутри.

Затем желонку вытаскивают из скважины и освобождают от загрязнений. Цикл повторяют снова и снова, пока скважина не будет полностью очищена.

Желонки вполне успешно используют и для бурения скважин в рыхлых несвязных грунтах.

Скважина в результате желонирования получается вполне приличная, пригодная для результативной эксплуатации. Разумеется, работа с желонкой требует значительных физических затрат.

Их можно немного сократить, например, используя блок или лебедку с электроприводом, чтобы поднимать заполненную желонку наверх.

Труба для изготовления корпуса

Итак, чтобы сделать желонку понадобится:

• Труба подходящего диаметра.
• Клапан.
• Сварочный аппарат.
• Металлический трос.
• Толстая проволока.
• Куски металла и т.п.

Чтобы сделать желонку самостоятельно, для начала нужно подобрать трубу подходящего диаметра. Ориентироваться при этом нужно на внутренние размеры обсадной трубы.

Расстояние между наружной стенкой желонки и стенами шахты должно составлять два сантиметра. Значит, нужно от внутреннего диаметра обсадной трубы отнять 40 мм. Это будет значение наружного диаметра трубы, из которой будет изготовлена желонка.

Размеры зазора между желонкой и скважиной могут варьироваться, но лишь до определенных пределов.

Слишком большой зазор снизит эффективность работ. Но если зазор будет слишком узким, желонка может поцарапать или повредить стенки ствола.

Еще хуже, если из-за большого диаметра трубы желонку заклинит в скважине, особенно если обсадная труба слегка перекошена. Вынуть ее будет не просто, можно полностью испортить скважину и потерять ее.

Длина трубы тоже должна быть не слишком короткой или длинной. Короткое устройство чаще будет задевать стенки при движении вверх-вниз. А слишком длинный элемент может оказаться чрезмерно тяжелым, его трудно будет доставать, особенно когда желонка заполнена тяжелым отвалом.

Длина трубы для желонки обычно составляет примерно 80 см, но может варьироваться в пределах 60-150 см. Для бурения используют более длинные и тяжелые устройства.

Значение имеет и толщина стенок трубы, поскольку от нее во многом зависит общий вес изделия. Чем толще, тем больше труба весит, и тем эффективнее будет действовать желонка.

Но если буровой инструмент получится слишком тяжелым, работать с ним будет сложно по уже изложенным причинам. Достаточной считается толщина трубы 2-4 мм, но она может достигать и 10 мм.

Таким образом, выбирая трубу для желонки, необходимо соблюдать определенный баланс. Вес устройства и его размеры должны удовлетворять двум условиям.

Во-первых, необходимо обеспечить достаточно высокую пробивающую инерцию, чтобы загрязнения удалялись из скважины быстро и эффективно. Во-вторых, вес изделия с загрузкой должен быть таким, чтобы желонку можно было вытащить руками или с помощью лебедки.

Клапанные системы для желонки

Самый сложный элемент желонки — клапан. Здесь есть два основных варианта: лепестковый клапан и шаровый. Задача у этого элемента одна: впустить грязь или грунт внутрь трубы и не позволить ей вылиться наружу.

Если клапан прилегает плотно, то желонка будет эффективно захватывать не только плотные загрязнения, но и воду, что повысит эффективность очистки. А вот на некоторых легких грунтах бурение можно выполнять и вовсе без клапана.

Вариант №1 — конструкция лепесткового клапана

Лепестковый клапан прост в изготовлении, но не слишком долговечен. Он представляет собой овальную (эллипсоидную) пластину из пружинящего материала: металла или полимера.

Клапан закрепляют по центру трубы. Под воздействием потока воды края эллипса раскрываются, пропуская грунт или ил внутрь желонки. Для более эффективного прилегания клапана к стенкам желонки используют резиновый или кожаный уплотнитель.

При поднимании желонки с лепестковым клапаном его “лепестки” закрываются. Но постоянные движения довольно быстро изнашивают клапан, он просто выходит из строя.

Еще один вариант лепесткового клапана — задвижка на пружине, а закрывается с помощью достаточно мощной пружины.

Конструкция не сложная, ее можно применять и при очистке скважины, и при бурении желонкой. Народные умельцы придумывают и собственные, вполне эффективные варианты клапанов для желонки.

Вариант №2 — изготовление шарового клапана

Шаровый клапан представляет собой воронку, устье которой плотно закрыто шариком соответствующего размера.

Самая сложная задача при изготовлении этого клапана — обзавестись подходящим шариком. Он должен закрывать довольно большую дыру, в которую будет поступать загрязненная вода и быть достаточно тяжелым, чтобы опускаться и закрывать клапан надежно и быстро.

Есть три варианта заполучить такой шарик:

• просто найти его среди старого металлолома, например, снять с большого подшипника;
• заказать изготовление нужной детали у токаря, который выточит шарик на станке;
• самостоятельно сделать шарик, используя подручные средства.

Чтобы сделать шарик самостоятельно, необходимо найти полый пластмассовый или резиновый мячик, такие продаются в магазинах игрушек. В магазине для охотников следует купить достаточное количество свинцовой дроби. Кроме того, понадобится эпоксидный или любой другой водостойкий клей.

Игрушечный шарик разрезают пополам. Каждую половинку заполняют смесью из дроби и клея. После высыхания половинки нужно склеить и отшлифовать, шарик готов.

Вместо свинцовой дроби подойдут любые тяжелые металлические шарики, например, вынутые из старых подшипников. Можно и отлить шарик из расплавленного свинца, но этот процесс немного сложнее.

Размеры шарика должны составлять примерно 60-75% от диаметра обсадной трубы скважины. Вторая часть шарового клапана представляет собой толстую металлическую шайбу, в которой вырезают воронкообразное посадочное место под шарик. Обычно сначала находят или делают шарик, а потом изготавливают шайбу подходящей конфигурации.

Для шарика вытачивают специальное “седло” с отверстием, которое этот шарик и закрывает. Отверстие клапана должно быть достаточно большим, чтобы внутрь попадало много грунта.

Если этого не происходит, отверстие растачивают, насколько позволяет диаметр шарика. Если принято решение поручить изготовление шарика токарю, то имеет смысл сразу же заказать и седло для него, т.е. весь клапан.

Если нет сварочного аппарата

Чтобы сделать солидную и долговечную желонку, нужно несколько металлических деталей соединить с помощью сварки. Если такой возможности нет, простейшую, но вполне работоспособную желонку, можно изготовить и без него.

Для этого можно взять обычную трубу, длиной около 0,6 м и диаметром около 70 мм. Конечно, она должна быть достаточно тяжелой. Сверху следует приделать ручку из толстой проволоки.

Для этого в стенках трубы просверливают два отверстия, проволоку продевают в них и фиксируют. Внизу устанавливают лепестковый клапан, который можно сделать из обычной пластиковой бутылки. Подойдет двухлитровая емкость.

Клапан подходящего размера в форме эллипса вырезают из ее стенки.

Меньший диаметр клапана должен быть равен внутреннему диаметру желонки, а для определения большего диаметра эллипса к диаметру трубы прибавляют еще 20 мм.

Клапан фиксируют болтом 6-8 мм толщиной. Длина болта должна превышать наружный диаметр трубы таким образом, чтобы его можно было вставить поперек трубы и зафиксировать.

Т.е. длина болта состоит из суммы наружного диаметра желонки и толщины гайки. Но болт не должен быть слишком длинным, чтобы он не задевал стенки обсадной трубы.

Под болт в стенках желонки сверлят два отверстия примерно в 10 мм от нижнего торца желонки. Чтобы соединить клапан с болтом, используют проволоку 2-4 мм толщиной.

Из нее делают два проволочных кольца посередине клапана. Болт должен свободно входить в эти кольца.

Чтобы собрать такую самодельную желонку, нужно согнуть и просунуть внутрь желонки клапан. Затем болт продевают в отверстие в стенке трубы, затем в проволочные кольца клапана и еще раз через стенку трубы. Фиксируют болт гайкой.

Болт должен свободно входить в кольца клапана и выниматься из них, чтобы желонку было легко очистить в процессе работы.

Окончательная сборка желонки

Если труба выбрана, а клапан готов и приварен, остается выполнить еще ряд операций и рекомендаций, чтобы завершить изготовление желонки. Нижний край трубы следует заточить, чтобы в процессе движения он аккуратно удалял загрязнения со стен шахты.

Оптимальной будет односторонняя заточка с внутренней стороны.

Заточенный край рекомендуется подвергнуть термозакаливанию, чтобы он не так быстро тупился при взаимодействии с твердыми загрязнениями.

Иногда на край желонки приваривают заостренные прутья или куски металла для рыхления загрязнений или грунта. На верхний торец трубы приваривают петлю для крепления металлического троса.

Ее можно сделать из кусков толстой металлической проволоки. Петля должна быть приварена таким образом, чтобы подвешенная на тросе желонка сохраняла вертикальное положение.

Это очень важно, поскольку перекосы при движении устройства внутри трубы недопустимы. Это может привести к заклиниванию желонки или к повреждениям стен обсадной трубы.

Наверху также приваривают надежную металлическую сетку, которая предотвратит спонтанный вылет шарика из желонки при ее движении вниз. Да и крупнообломочные грунты лучше пусть остаются в корпусе устройства. Вместо металлической сетки можно сделать решетку из проволоки. Остается соединить с желонкой металлический трос.