Бурение скважин под воду


Каждый человек рано или поздно в своей жизни приходит к мыслям о полной независимости от всего вокруг. Для этого потребуется соблюсти множество факторов, доминирующим из которых будет вода, т.к. она является первоосновой всего живого на планете. Бурение скважин под воду — это достаточно трудоемкий процесс, но при этом вполне выполнимый, поэтому не стоит опасаться начинать такую деятельность. К тому же существует несколько способов добиться успеха, в зависимости от поставленных задач.

Вращательные работы

Данный способ проведения буровых работ наиболее популярен, т.к. его цена достаточно низкая, а эффективность очень высокая. Благодаря ему появились специальные машины, работающие со шнековыми подъемниками, и многие другие виды бурения.

Для изготовления инструмента (рис. 1) и последующей рабочей деятельности потребуются следующие инструменты и материалы:

  • труба толстостенная 30 мм;
  • сталь листовая 2 мм;
  • полоса стальная 3-4 мм;
  • фреза для болгарки беззубая 180 мм;
  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • дрель;
  • патрон для сверла;
  • твердосплавное сверло 100 см;
  • болты с гайками.

Теперь можно изготавливать сборный бур для скважин. Вся работа проходит поэтапно:

  1. Срезаются 3 сегмента трубы по 80 и 140 (2 шт.) см. При высоком росте и длинных руках можно повысить габариты, т.к. приведенные параметры подходят под человека с ростом 180 см.
  2. Теперь нужна листовая сталь. На ней вычерчиваются 3 идентичных идеальных круга с диаметром 60 мм. На кругах делается отступ в 15 мм снаружи и отмечаются 4 точки, чтобы между ними можно было нарисовать крестик. В данных точках делаются отверстия с диаметром 5 мм.
  3. Листовая сталь приваривается к трубам, причем к короткой трубе ровно по центру, т.к. рукоять будет вращаться по горизонтали, а к длинным с одной стороны, чтобы иметь возможность состыковаться с рукоятью. Сварка осуществляется точечным способом, чтобы не пропустить ни 1 мм.
  4. Теперь нужно заняться длинными трубами. С обратной стороны от листовой стали остается пустое отверстие, в которое нужно вставить патрон для сверла или отрезок листовой стали. В каждую трубу вставляется свое, т.к. для того, чтобы пробиться сквозь твердую породу, потребуется твердосплавное сверло, тогда как в мягкой вполне легко удается проходить и обычным резаком. Листовая сталь обрезается до формы пики, после чего затачивается. В итоге конструкция почти готова к использованию.
  5. Теперь осталось создать лопасти из диска для болгарки. Для этого он распиливается на 2 одинаковые части, после чего под углом 35 градусов они привариваются к трубе с пикой.

При создании промежуточных сегментов потребуется только труба и листовая сталь, т.к. на них не будет ровно ничего, кроме скрепляющих элементов. На изготовление инструмента уходит не более 1 часа времени, но если потребуются дополнительные сегменты, то время уже зависит исключительно от их количества.

Работать инструментом гораздо проще, чем его делать, хотя физической силы потребуется гораздо больше. Нужно лишь вкручивать бур в землю каждый раз на 10 см над уровнем фрезы, после чего извлекать и удалять породу.

Такая работа проходит достаточно быстро изначально, но очень медленно потом, т.к. извлечь бур с глубины в 20 м достаточно затруднительно. Еще большая сложность — это наращиваемая масса, т.к. металл весит немало, а с заглублением его меньше никак не становится. При столкновении с твердой породой, которую резец не способен преодолеть, нужно сменить рабочую часть на сверло, которое пробивает даже гранитную скалу.

Бурение скважин на воду из-за массы обычно ограничивается глубиной 30-40 м, после чего уже физически продолжать невозможно. Обсадные трубы монтируются уже после того, как удалось пробурить колодец.

Ударная рабочая деятельность

Тут проведение работ немного дороже, подготовка дольше и сложнее, зато сам процесс бурения скважины на воду гораздо быстрее и проще. Для изготовления установки и дальнейшей деятельности потребуются следующие инструменты и материалы:

  • труба профильная;
  • труба толстостенная;
  • труба обсадная;
  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • блок;
  • лебедка;
  • трос 12 мм;
  • сталь листовая;
  • рашпиль;
  • молоток;
  • рулетка.

Для сборки изначально нужно разрезать профильную трубу на 6 сегментов по 4 м. 3 сегмента укладываются в виде треугольника, а на местах стыков делаются срезы под 45 градусов, чтобы повысить прочностные показатели. Аналогичные стыки оформляются и у будущей треноги, которая собирается на треугольнике, исходя из его углов. Вся стыки также оформляются сварочным аппаратом.

На любую из сторон треугольника в центре наваривается стальная пластина 30*40 см, на которой в углах проделывается 4 отверстия для крепления лебедки. На этом же этапе устанавливается катушка, фиксируемая болтами и гайками.

Ровно под сводом фиксируется блок, через который будет переброшен трос.

После переброски троса через блок на его конце крепится стальная труба, которая на 1-1.5 см уже будущей обсадной трубы. Данная труба может быть дополнительно утяжелена снизу при помощи свинца или чугуна.

В самом конце к трубе снизу приваривается долото. Долото изготавливается из аналогичного отреза трубы, только всего 40 см. На конце оно затачивается к центру и по возможности еще подгибается. Для сцепки желательно использовать сварочный аппарат, а при замене просто сбивать шов. Данный сегмент принимает на себя всю основную нагрузку, к тому же в него забирается грунт, пока идет процесс бурения скважины.


После окончательной сборки можно начинать рабочий процесс. Для этого нужно трубу поднять под самый свод, после чего отпустить в свободное падение, а потом совершить действие с самого начала. Данный процесс будет повторяться 5-7 раз, после чего труба фиксируется на уровне глаз рабочего, отводится в сторону и при помощи молотка оббивается для полного извлечения грунта.

Во время работы попутно фиксируется обсадная труба, благодаря чему со временем уже не нужно будет поднимать рабочий инструмент под самый свод, а достаточно довести до края направляющей. Обсадная труба немного больше в диаметре, из-за чего ее погружения связываются с небольшими осложнениями, но трудного тут ничего не будет. Особенно важно это при работе с песком, т.к. могут быть обвалы.

Единственный фактический минус у бурения скважин на воду таким способом — это невозможность пробить даже толстый известняк. Т.е. работы могут быть даже на глубине в 1000 м, но только при условии мягких пород.

Подведение итогов

Для того чтобы самостоятельно бурить скважины под воду, не нужно обладать очень серьезными инженерными навыками, но необходим ряд инструментов. Все можно изготовить своими руками, но нельзя забывать о качестве, т.к. именно от него зависят сроки эксплуатации.

Очень важно работать последовательно, чтобы процесс не стопорился.


Если все сделать правильно, то добраться до воды уже ничто не сможет помешать.

moyaskvazhina.ru

Как пробурить водяную скважину

Перед бурением скважины на воду необходимо выбрать для нее место. Это должен быть участок земли с примерными размерами 4х12 м. Если дом еще не построен, то лучше выбрать место в будущем подвале. Если дом уже поставлен, то бурить лучше поближе к фундаменту. К месту проведения работ нужно обеспечить проезд бурильной установки и автомобиля-водовоза. На расстоянии примерно 2 м от места расположения бура не должно быть никаких электрических проводов. Подобных мер требуют общие правила проведения бурения скважин под воду.

Способов бурения существует несколько. Но при любом из них должны выполняться следующие операции:

  • измельчение породы;
  • выемка измельченной земли наружу;
  • укрепление стенок скважины.

Виды скважин

Как происходит измельчение породы? Делается это с помощью специальных породоразрушающих приспособлений. Это может быть взрывная энергия, электрическая или термическая. Но все эти виды применяются довольно редко. Гораздо чаще пользуются другими: шнеками, стаканами, ручными бурами.

Вынимают грунт наружу следующими способами:

  • гидравлическим;
  • механическим;
  • пневматическим;
  • комбинированным.

Гидравлический способ производится водой, раствором глины или другой технической жидкостью. Механический — с применением специальных буров, шнеков, желонок. При пневматическом методе измельченная порода удаляется сильной струей сжатого воздуха. При комбинированном способе пользуются несколькими из этих способов.

Схема технологии роторного бурения

Крепление стенок скважины на воду технология рекомендует осуществлять металлическими обсадными трубами. Чаще всего это цельнотянутые трубы на резьбовом или сварном соединении. Применяются изредка и другие варианты. Но не рекомендуется использовать нержавеющую сталь (очень дорого!) и оцинкованный металл.


При выполнении бурения скважины на воду часто используют промывку. Это способ, при котором в скважину подается вода с помощью насосов. Она затем вместе с измельченной породой поднимается и отстаивается в специальном отстойнике. По осевшей породе бурильщики определяют разрез участка. Вода затем делает новый круг. Поднимающийся раствор глины упрочняет стенки и не дает им обвалиться.

Процесс бурения скважины подразумевает последовательную ее обсадку трубами. Завершается бурение скважин на воду их прокачкой, которая ведется до того момента, пока не пойдет совершенно прозрачная жидкость.

Схема колонкового бурения

Способы бурения на воду

Технология бурения скважины под воду позволяет вести работу несколькими способами:

  • шнековым;
  • роторным;
  • ударно-канатным;
  • ручным.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Шнековое бурение скважин — самый распространенный и доступный способ. Шнек в виде винта входит в почву и разрыхляет ее. Бурить можно только сухой и мягкий грунт. Шнеки совершенно не годятся для плывунов. Этот инструмент разрушает породу и поднимает ее в скважинное устье. Шнеки бывают диаметром от 60 до 800 мм. Бурить ими можно до глубины 60 м, иногда и до 100 м. Шнековое бурение скважин невозможно на скальных грунтах.


Увеличение дебита при помощи прочистки скважины от песка

Роторный способ — это непрерывное действие инструмента, который называется ротором. Он постоянно вращается. Порода вымывается глинистым раствором. Этот способ сравнительно дешевый и достаточно быстрый. Но в холодную погоду он требует утепления системы, по которой циркулирует вода. Бурение осуществляется с помощью машин:

  • УРБ-2А2;
  • МБУ-2М;
  • УРБ-2,5;
  • УРБ-3АМ.

УРБ-2А2 способна пробурить почву до глубины 55 м, УРБ-2,5 — до 300 м, а УРБ-3АМ — до 500 м.

Ударно-канатный способ является самым трудоемким. Но его не стоит забывать, так как он самый качественный. Порода разрушается после удара тяжелого предмета. Это особой формы заостренный стакан из стальной трубы. Он падает с высоты, ударяется о почву, забирает разрушенный грунт и поднимается. Наверху стакан чистят и снова бросают вниз.

Статический и динамический уровень воды в скважине


Сама бурильная установка может быть сделана своими руками из труб или из бревен в виде треугольного конуса. Этот конус оборудован лебедкой с тросом. Технология бурения скважин на воду не требует использования глинистого раствора. Но установка обсадных труб должна проводиться своевременно. Такой установкой можно пробурить диаметр 10-30 см. Но глубина не может превышать 10 м. Для бурения можно применять установки УКС-22М2, УГБ-50, УГБ-1ВС.

Ручной способ используется довольно часто. При нем пользуются забивными трубами или шнеком. Трубы разрезают на куски длиной примерно 2-3 м. На концах их нарезается наружная резьба. На нижний конец трубы наваривается наконечник. Он имеет вид конуса, диаметр которого на 1 см больше диаметра трубы. Над наконечником 60-100 см трубы просверливается через 5 см сверлом диаметром 6 мм. Это будет своеобразный фильтр. По мере заглубления трубы она удлиняется с помощью муфт. Но проще поступить другим способом. Нужно для работы приготовить:

  • различные буры;
  • штанги;
  • трубы для обсадки;
  • лебедку;
  • бурильную вышку.

Устройство артезианской скважины

Если скважина не будет очень глубокой, необходимость в вышке отпадает. Процесс выполнения работ довольно прост. Нужно выкопать ямку глубиной около 50 см, установить бур и начать его вращать. Работать лучше вдвоем. Через каждые 50 см бур вынимают из земли и чистят его. Метод этот стоит дешевле остальных, но имеет ограничения по глубине.

Заключение


Технология бурения скважин на воду подразумевает разрушение породы, очистку ствола, укрепление стенок и окончательное оборудование скважины трубами, фильтрами, насосами и кранами для забора питьевой воды. Процесс бурения скважины может быть разным. Глубокие шурфы выполняются с помощью вращательной технологии бурения скважин. Часто пользуются шнековым бурением: технология его довольно проста и применяется на личных участках. При скорости вращения шнеков 250 оборотов в минуту весь процесс происходит довольно быстро.

При любой технологии бурения скважин применяется обсадка специальными трубами для защиты стенок от обвала и от проникновения грязной воды из верхних водоносных слоев.

Неглубокие скважины можно получать ударно-канатным способом. Хорошо работает ручной метод. Любое бурение заканчивается закрытием верха водоносной скважины специальным оголовком. Через него пропускаются необходимые провода, шланги и трубы для доставки воды в дом.

pikucha.ru

Что нужно знать

Технология бурения скважин на воду малой буровой установкойОпределяющими критериями выбора способа бурения водозаборной скважины являются глубина уровня подземных вод и породы геологического разреза, которые подлежат проходке. Правильно выбранная технология бурения скважин на воду позволит быстро пробурить скважину, избежать аварийных ситуаций при бурении. В итоге это даст возможность получить наиболее высокий в данных условиях дебит водозаборного сооружения.

Что подразумевает технология бурения скважин под воду? Это способ и режим разрушения различных горных пород, очищение ствола скважины и крепление ее стенок, оборудование водоприемной части.

Способы бурения

Для строительства глубоких водозаборных скважин обычно применяют вращательное и ударно-канатное бурение. Технология бурения скважин на воду этими способами различная. Особенности каждого не позволяют применять их без ограничений в любых условиях. Технология бурения скважин на воду буровой установкой с вращением породоразрушающего инструмента (долота) в данной статье приводится на примере шнекового и роторного способов.

Технология шнекового бурения

Бурение скважин на воду. ТехнологияВ песчаных и глинистых породах, не содержащих крупных включений, применяется бурение комплектом из долота и шнеков, транспортирующих разбуриваемую породу с забоя наверх. Из двух разновидностей шнекового бурения для устройства водозаборной скважины в районе с хорошо изученным геологическим строением чаще применяют сплошной забой непрерывным рейсом, рейсовыми заходками и завинчиванием. Там, где необходимо получение высококачественной информации о породах и глубинах их залегания, применяется способ кольцевого забоя.

Непрерывный рейс (поточное бурение) — разбуриваемая порода выносится шнековой колонной на дневную поверхность. По мере углубления буровой снаряд наращивается дополнительными шнеками. Применяют для проходки однородных песков без прослоек илов или других слабых пород. Частота вращения шнеков 250-300 об/мин. Недопустимо излишне быстрое погружение во избежание переполнения лопастей породой и заклинивания снаряда в скважине по этой причине. Достаточная нагрузка — собственный вес шнеков и вес вращателя.

В пластичных и тугопластичных глинистых породах применяют рейсовые заходки — долото и шнековая колонна вбуривается в породу с последующим извлечением для очистки реборды от разбуренной массы. Величина рейсового погружения в пределах 1 метра. Частота вращения от 100 и не более 300 об/мин. Нагрузка 500 Н.

В слабых породах применяют спиральное долото на шнековой колонне — их завинчивают на определенную глубину и затем извлекают без вращения лебедкой.

Кольцевой забой ведется специальными колонковыми шнеками, позволяющими извлекать керн (столбик пробуренной породы) без подъема бурильной колонны на поверхность. Режим бурения: 60-250 об/мин, величина рейса от 0,4 до 2,0 м. Применяется эта технология бурения скважин на воду редко, в основном геологическими организациями, занимающимися разведкой и попутно выполняющими бурение скважин на воду.

Технология вращательно-роторного бурения

Технология бурения скважин на воду буровой установкойЭтим способом достигается большая скорость проходки и большие выходы колонн труб. К недостаткам относят кольматацию (глинизацию) водоносного горизонта, большие затраты на приготовление глинистого раствора, большие объемы воды на промывку скважины для восстановления водоотдачи горизонта, заглинизированного в ходе бурения.

Чаще применяется роторное с прямой промывкой: разрушенная порода с забоя выносится на поверхность глинистым раствором, закачивающимся в скважину насосом через бурильные штанги. Следует выдерживать скорости восходящего потока в интервале 0,5 — 0,75 м/сек. Циркулирование промывочного раствора нарушается в сильно трещиноватых зонах — он вместе со шламом уходит в трещины. Бурильщику нужно внимательно смотреть за режимом бурения, уменьшать при необходимости осевую нагрузку и бесперебойно подавать промывку, чтобы избежать прихвата снаряда.

Не нужно преследовать высокую механическую скорость, достигаемую увеличением числа оборотов: это чревато авариями. Нагрузка на долото и вращательная скорость регулируются в зависимости от проходимых пород, диаметра долота и бурильных труб, количества промывочной жидкости.

Обороты нужно уменьшать при:

  • увеличениях параметра долота;
  • уменьшении диаметра бурильной колонны;
  • увеличения крепости пород;
  • при чередовании слоев с небольшой мощностью (до 1,5 м).

На роторных установках типа УРБ и БА работают в основном на II- III скоростях. Проходка глинистых и глинисто-песчаных пород ведется при 300-400 об/мин (III-IV скорости). Для пород умеренной крепости (песчаники, известняки, мергели) пределы вращения ротора от 200 до 300 об/мин. Крепкие породы разбуриваются долотом со скоростью вращения 100-200 об/мин.

Бурильщик внимательно следит за режимом бурения, уменьшая осевую нагрузку и бесперебойно подавая промывку, чтобы избежать прихвата снаряда. Момент вскрытия водоносного пласта определяет внезапное понижение глинистого раствора и увеличение нагрузки на двигатель. Циркуляция раствора нарушается в сильно трещиноватых зонах — выбуренная порода и раствор уходят в трещины.

Если водоносные породы представлены коренными с мелкими трещинами, вскрытие горизонта проводится с качественным глинистым раствором с обязательным выходом его на поверхность.

Технология бурения скважин на воду малой буровой установкой аналогична технологии бурения мощными станками.

Сопутствующие работы

Бурение скважин водой. ТехнологияКрепление стенок скважины трубами проводится после бурения. Применяют металлические, асбестоцементные и пластмассовые трубы. Тип фильтра (дырчатый или сетчатый) выбирают в зависимости от водовмещающих пород.

Перед установкой фильтра раствор заменяют на более легкий, желателен удельный вес не более 1,15. После установки фильтра сразу же промывают скважину водой. Затем выполняют желонирование скважины — откачка столба жидкости из скважины желонкой. При осветлении промывки и появлении в ней песка начинают откачку эрлифтом. С прекращением выноса песка и полным осветлением воды устанавливают погружной насос.

Энергия свободнопадающего удара

Технология бурения скважин под водуУдарно-канатным способом вскрываются без проблем маломощные водоносные горизонты (менее 1 м). Возможно получение максимального дебита — водовмещающие породы незаглинизированы. Не нужна длительная откачка.

Способ применяют:

  • в малоизученной местности;
  • в безводных районах, где невозможна доставка воды для приготовления раствора;
  • при необходимости раздельного опробования нескольких горизонтов;
  • для скважин с большим начальным диаметром.

Недостатки ударно-канатного бурения:

  • небольшая скорость проходки;
  • большой расход труб на обсадку;
  • ограниченность глубины бурения (до 150 м).

Нормальную частоту ударов свободнопадающего снаряда рассчитывают. Она обратно пропорциональна квадратному корню из высоты падения: с увеличением высоты подъема долота над забоем частоту ударов уменьшают и, наоборот, с уменьшением высоты количество ударов увеличивают.

Нужна сила и смекалка

Бурение неглубоких скважинПри неглубоком залегании зеркала подземных вод (как правило, это грунтовые воды) и геологическом разрезе, сложенном рыхлыми породами, в стесненных условиях застроенного участка скважину можно пробурить, применяя мускульную силу людей — достаточно 2 человека.

Технология бурения скважин на воду ручным методом проста. Можно применить забивной способ или шнековый.

Для забивки стальной трубы диаметром в 1 дюйм ее предварительно разрезают на отрезки по 2 или 3 метра. На концах делают наружную резьбу. По мере углубления отрезки трубы будут соединяться муфтами с внутренней резьбой. Изготавливается специальный стальной наконечник (хвостовик) в виде конуса, диаметр основания которого на 1 см больше диаметра трубы. Он приваривается на трубу. Около метра длины трубы над наконечником (достаточно 60 см) отведено под примитивный фильтр — водопринимающее устройство для проникновения в скважину воды из водоносного горизонта. Сверлом 6 мм делают отверстия через 5 см друг от друга.

На трубу надевают забивное устройство из двух отдельных частей. Первым — упор с конусной дырой под трубу. Его выходное отверстие больше внешнего диаметра забиваемой трубы на 5 мм, что достаточно для вставки в зазор снизу двух клиньев — разрезанного повдоль металлического усеченного конуса. Диаметр вершины конуса чуть больше диаметра трубы, но меньше выходного отверстия упора. Вторая часть — ударная «баба», груз со сквозным отверстием под трубу и две ручки для подъема над упором.

При опускании бабы в момент удара ее об упор клинья входят в отверстие и держат забиваемую трубу в своих «объятьях». После забивки отрезка трубы конус выбивают, трубу наращивают, свинчивая со следующим отрезком. Переставляют упор с клиньями, надевают «бабу» и продолжают забивание трубы до водоносного слоя. Периодически нужно поворачивать трубу вокруг оси.

Появление воды в скважине определяют опусканием внутрь ее грузика, привязанного к бечевке. Если его поднимут наверх мокрым, значит скважина углубилась в водоносный слой. Важно не «проскочить» этот слой, дающий воду. Нужно оставить перфорированный конец трубы в этой водонасыщенной породе. И приступать к прокачиванию минискважины вначале ручным насосом. По мере осветления воды переходят на откачку поверхностным водяным электронасосом.

Шнековое ручное бурение скважин на воду — технология подобна описанному с помощью буровой установки, которую здесь заменяют два человека. Разумеется, за параметрами механического режима бурения им не угнаться. Некоторые умельцы заменяют физическую силу на механизмы.

Бурение скважин водой

Бурение скважин водой под давлениемТехнология простая при минимальных затратах материалов, силы и времени. Условия — глубина скважины до 10 м, разрез сложен рыхлыми грунтами.

Оборудование — насос «Малыш», емкость под воду (чем больше объем, тем лучше, но можно и бочку литров на 200). Ворот для поворачивания трубы делают из двух трубок и стяжного хомута.

Материалы: труба диаметром 120 мм, длиной на глубину скважины. На нижнем торце нарезают зубцы, верхний торец оборудован фланцем со штуцером, через который по шлангу будет поступать вода из бочки под давлением, создаваемым насосом «Малыш». Для крепления фланца к краю трубы приварены 4 ушка с отверстиями под болты М10.

Рабочая сила: легче работать вдвоем. Затраты времени — на 6 метров проходки по суглинкам 1-2 часа.

Процесс бурения: выкопать приямок глубиной около метра, установить вертикально в нем трубу и нагнетать в нее воду насосом. Вода, выходя через нижний конец с резцами, станет размывать грунт, освобождая пространство под трубу, которая станет оседать под собственным весом. Нужно только, покачивая, поворачивать трубу для того, чтобы зубцы крошили породу. Разбуренные частицы породы под давлением выходят вместе с водой в приямок. Из него можно вычерпывать воду и, процеживая, вновь использовать для промывки. Достигнув водоносного горизонта, снимают фланец, и в скважину под уровень воды, но не доходя до забоя, погружается насос для откачки.

Виды водозаборных скважин

Они подразделены на бесфильтровые и фильтровые. Бесфильтровые скважины устраивают в водоносных горизонтах, сложенных мелкозернистыми песками или в устойчивых трещиноватых скальных породах. Для других водоносных горизонтов подбирается фильтр в зависимости от фракций водовмещающих пород.

fb.ru

Наиболее эффективной и экономичной конструкцией для добычи подземных вод является буровая скважина. Это отличная альтернатива централизованного водоснабжения для земледельческого, садового хозяйства или загородного дома.

Обстроить скважину на воду можно разными способами. Рассмотрим основные технологии бурения и остановимся на общих рекомендациях по созданию собственного автономного источника питьевой воды.

Содержание

  1. Выбираем тип скважины на воду
  2. Способы бурения скважин на воду: технология, достоинства и недостатки метода
    • ручной способ бурения скважин
    • роторный способ: обратная и прямая промывка
    • ударно-канатное бурение
    • шнековый способ обустройства скважины
    • колонковый метод бурения
  3. Общие рекомендации по обустройству скважины под воду

Выбираем тип скважины на воду

Бурение скважины на воду – достаточно трудоемкий процесс, требующий от исполнителя определенных знаний и навыков. Зависимо от геологических особенностей грунта и предполагаемых потребностей воды надо подобрать оптимальный тип скважины и технологию ее обустройства.

Бурение скважин под воду

Стволы для скважин бывают нескольких типов:

  1. безфильтровые (артезианские);
  2. фильтровые (песчаные скважины);
  3. колодцы.

Бурение артезианских скважин на воду осуществляется до пористого известняка, глубина залегания которого более 150 метров. Артезианская скважина способна обеспечить несколько загородных домов бесперебойной подачей воды круглый год (в таких забоях вода не замерзает). Период эксплуатации безфильтровой артезианской скважины достигает 50-ти лет.

Бурение скважин под воду

Глубина бурения скважин на воду фильтрового типа (на песок) составляет – 15-30 метров.  Устройство песчаной скважины представляет собой заглубленную трубу, на конце которой находиться фильтр, отсеивающий крупные фракции песка. Такой скважины достаточно для небольшого загородного дома или дачного участка.

Бурение скважин под воду

К числу достоинств скважины на песок относятся:

  • простота бурения;
  • низкая стоимость обустройства скважины.

Недостатки фильтровых скважин на песок:

  • невысокая производительность (около 1 м3  за час);
  • срок эксплуатации – до 10 лет;
  • высокая вероятность заиливания;
  • попадание в забой поверхностных и грунтовых вод.

Трубчатый (абиссинский) колодец имеет глубину 8-12 метров, сооружается с применением бетонных заводских колец. При наличии на участке хорошего родника, колодец быстро наполняется и накапливает воду (средняя вместительность – 2 м3 воды).

Бурение скважин под воду

Выбирая конструкцию ствола для скважины, надо учитывать предполагаемые потребности в воде и регулярность ее потребления. Для дачного участка с сезонным пребыванием подойдет фильтровой ствол, а для обеспечения водой большого частного дома надо обустраивать артезианскую скважину – наиболее надежный вариант автономного водоснабжения.

Бурение скважин на воду: отзывы и советы выбора типа скважины

Способы бурения скважин на воду: технология, достоинства и недостатки метода

Классифицировать способы бурения можно по двум главным критериям.

  1. По применяемым механизмам:
    • ручное бурение;
    • механическое бурение.
  2. По принципу работы бурового инструмента:
    • ударный способ;
    • вращательный способ;
    • ударно-вращательный.

Рассмотрим наиболее востребованные способы бурения скважин на воду.

Ручной способ бурения скважин

Пробурить вручную можно скважину, глубина которой не будет превышать 25 метров. Бурение производиться до достижения водоупорного слоя.

Бурение скважин под воду

Для ручного бурения скважин на воду используют такое оборудование:

  1. Буровые головки разных типов:
    • бур-долото;
    • бур спиральный (змеевик);                                                                                               Бурение скважин под воду
    • бур-ложка;                                                                                                              Бурение скважин под воду
    • желонка.
  2. Штанги.
  3. Лебедка.
  4. Обсадные трубы.
  5. Бурильная вышка (необходима для бурения глубокой скважины). С ее помощью осуществляется подъем/погружение бура со штангами.

В случае если глубина скважины небольшая, то управлять бурильной колонной можно вручную. Штанги для бурения можно сделать из труб, соединив их при помощи резьбы или шпоном. Буровая головка крепится на конец нижней штанги.

Весь технологический процесс ручного бурения скважины можно разбить на несколько этапов:

  1. Над местом бурения разместить вышку. Высота установки должна быть немного выше длины бурильной штанги.
  2. Лопатой выкопать углубление для бура (глубина ямы – два штыка лопаты).
  3. Вначале вращать бур можно самостоятельно. Однако чем глубже будет продвигаться бур, тем сложнее будет его проворачивать – к работе надо привлечь еще хотя бы одного человека.                                      Бурение скважин под воду
  4. Через каждые полметра продвижения, бур надо вынимать и очищать от земли.
  5. Если ход бура очень «тяжелый», то грунт можно размягчить водой. Бурение скважин на воду ручным способом продолжается до водоупорного слоя.

Для полной очистки воды обычно достаточно откачать 2-3 ведра грязной грунтовой воды. Для этого можно использовать насос погружного типа

Бурение скважин под воду

Ручное бурения имеет как преимущества, так и недостатки. К достоинствам способа относятся:

  • низкая стоимость работ;
  • неизменность структуры проходимого грунта.

Недостатки способа:

  • ограниченная глубина бурения;
  • небольшой дебет скважины, обусловленный маленьким диаметром сооружения;
  • срок службы «ручной» скважины от 2-х до 10-ти лет (зависимо от условий эксплуатации).

Роторный способ: обратная и прямая промывка

Вращательный (роторный) метод бурения наиболее распространенный способ обустройства глубоких скважин на воду.

Вращательный способ подразумевает использование специальных установок. Бурение скважин на воду осуществляется при помощи оборудования:

  • УРБ-2А2 – самоходная буровая установка, способная пробурить скважину на граните; Бурение скважин под воду
  • МБУ-2М – малая буровая установка; за счет компактных габаритов ее можно устанавливать на месте полной застройки, когда подъезд к месту бурения ограничен (глубина бурения – 50-55 метров);
  • УРБ-2,5 – предназначен для бурения глубоких артезианских скважин (глубина бурения при диаметре 60 мм – 200 м, при диаметре 50 мм – 300 м);                                                                                    
  • УРБ-3 АМ – максимальный диаметр бурения – 73 мм, глубина бурения – 500 м.             Бурение скважин под воду

Установки для бурения оснащены специальной трубой, в полостях которой есть вращающийся вал с долотом. За счет гидравлической установки создается воздействие на долото. Грунт из скважины вымывается бурильным раствором.

Различают две технологии бурения скважин водой:

Прямая промывка. Жидкость подается по стволу скважины в направлении сверху вниз. Раствор, вымывая породу, выходит через затрубное пространство наружу.

Бурение скважин под воду

К числу достоинств роторного способа прямой промывкой можно отнести:

  • универсальность метода (можно создать скважину любой глубины);
  • большой дебет скважины, за счет большого диаметра бурения.

Недостаток прямой промывки заключается в размывании водоносного горизонта.

Обратная промывка. Бурильный раствор самотеком поступает в затрубное пространство. В последующем, раствор выкачивается с помощью насоса.  

Бурение скважин под воду

Преимущество бурения скважины давлением воды с обратной промывкой — максимальное вскрытие водоносного горизонта обеспечивает максимальный дебит скважины.

Основной недостаток данного способа – его дороговизна. Для работы необходимо привлекать сложное оборудование и квалифицированных специалистов.

Бурение скважин водой:видео

Ударно-канатное бурение

При ударно-канатном способе бурения скважины на воду разбивка грунта достигается за счет падения с вышки тяжелого инструмента (забивного стакана).

Бурение скважин под воду

При самостоятельном бурении можно использовать самодельную буровую вышку и дополнительные инструменты (забойный стакан, канат, инвентарь для извлечения грунта).

Последовательность ударно-канатного бурения:

  1. Изготовить вышку из деревянных бревен или стальных труб. Форма сооружения – обыкновенная тренога. Высота вышки должна быть больше длины забойного стакана на 1,5 метра.          Бурение скважин под воду  
  2. В качестве забойного стакана подойдет стальная труба, оснащенная на конце режущим приспособлением.  
  3. В стальной трубе надо предусмотреть отверстие для опустошения бурового стакана.  Бурение скважин под воду
  4. Трос крепится к верхней части забойного стакана.
  5. Грунт из стальной трубы надо извлекать через каждые полметра бурения скважины.

Для бурения глубоких скважин ударно-канатным способом необходимо привлекать специальные установки: УКС-22М2, УГБ-1ВС, УГБ-50.

Бурение скважин под воду

Шнековый способ обустройства скважины

Основным рабочим инструментом при шнековом бурении выступает классический Архимедовый винт (шнек). К буровой штанге приварены лопасти, которые вращательными движениями выносят породу на поверхность.

Бурение скважин под воду

Шнековый способ подходит для бурения неглубоких скважин (не более 10 метров)

Для осуществления данного способа используются малогабаритные легкоперевозимые буровые установки.

Бурение скважин под воду

Достоинства шнекового способа бурения:

  • экономичность и эффективность метода при бурении небольших скважин (до 50 метров) на песчано-глинистых грунтах;
  • доступность способа;
  • почвенные слои не размываются.

Недостатки шнекового метода обустройства скважин на воду:

  • подходит только для песчаных пород грунта;
  • если в ходе работ шнек упрется в камень, то процесс придется остановить, и начать бурение в другом месте.

Колонковый метод бурения

Колонковый метод редко применяется для бурения скважин на воду. Чаще он используется как способ инженерно-геологического и гидрогеологического исследования.

Бурение скважин под воду

При бурении используется оборудование (ЗиФ 650, ЗиФ 1200) с кольцевой твердосплавной или алмазной коронкой. В процессе бурения, через полость коронки удается извлечь столб породы и определить наличие тех или иных природных ископаемых.

Бурение скважин под воду

При бурении колонковым способом происходит кольцевое разрушение и последующее вымывание грунта

Достоинства колонкового метода:

  • высокая скорость обустройства скважины;
  • возможность бурения очень твердых пород грунта;
  • буровые установки компактны и могут использоваться в труднодоступных метах.

Недостатки колонкового метода:

  • быстрое стачивание рабочей коронки;
  • небольшое сечение (около 150 мм) не позволяет применять мощные погружные насосы.

strport.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.