Бюджетным вариантом изготовления автономного источника водообеспечения является скважина своими руками без оборудования по нескольким существующим технологиям. Имеются ввиду способы, позволяющие обойтись без аренды бурового станка. Однако некоторое оборудование и инструменты домашнему мастеру все же потребуются.
Предназначение, нюансы устройства
В сравнении с колодцем скважина имеет меньшие габариты, позволяя сохранить рабочее пространства участка. Устье источника герметизируется гораздо проще, внутрь не попадают осадки и грязь. Не нужно вынимать большое количество грунта, вывозить его со стройплощадки.
Сооружается скважина своими руками без оборудования несколькими способами:
Самым экономичным методом является абиссинский колодец, из которого грунт не извлекается вовсе. Почва уплотняется при забивании наращиваемых труб, колонна становится эксплуатационной, по ней вода поступает в напорную линию.
Способы изготовления, материалы, инструменты
Чтобы сделать скважину своими руками без оборудования по указанным технологиям, потребуются различные инструменты, материалы. Ниже будет рассмотрен бюджет, плюсы, минусы конструкций источников водозабора.
Ручной шнековый бур
При выборе классического бурения потребуется приобрести ручной инструмент со шнеком или съемными ножами. Технология состоит из операций:
Преимущества метода:
При выборе бура со сменными лопастями резко повышаются трудозатраты. После нескольких оборотов инструмент нужно поднимать, чтобы стряхнуть породу. В любом случае домашний мастер может обойтись без помощников. Недостатками технологии являются:
Диаметр оснастки ручных буров ограничен 40 см, при желании можно найти 50 см шнеки, которые выпускают 3 – 4 производителя РФ. Это резко ограничивает диаметр обсадной колонны, позволяя опускать в нее маломощные погружные насосы.
Полезный совет! Как только бур доходит до водоносного горизонта, грунт перестает задерживаться на шнеке, лопастях. Дальнейшая проходка осуществляется промывкой, для чего на забой подается вода под давлением.
Абиссинская скважина-игла
Существует методика строительства источника водозабора без выемки грунта. Отверстие в земле изготавливается за счет уплотнения прилежащих пород при забивании трубы небольшого диаметра. То есть, рабочий инструмент после достижения водоносного горизонта просто становится обсадной колонной.
Поэтому все необходимое оборудование монтируется на трубу перед забивкой:
Изготавливается скважина игла своими руками без оборудования, но необходим специальный инструмент – бабка. Для абиссинского колодца не нужна тренога, буровой шнек, промывочный насос. Однако ударное заглубление кувалдой расплющивает верхнюю часть трубы, поэтому применяется другая схема:
После чего, один два рабочих одновременно поднимают бабку вверх к талевому блоку, отпускают троса. Бабка ударяет по площадке, труба забивается в грунт, операция повторяется до тех пор, пока площадка не окажется у грунта. Затем труба наращивается, подбабок и талевый блок поднимаются выше.
Несмотря на низкий бюджет строительства (5 – 7 тысяч рублей), технология имеет некоторые минусы:
Полезный совет! При необходимости можно закрепить подбабок хомутами на трубе, вытащить колонну домкратами, чтобы прочистить или заменить фильтр, обратный клапан.
Желонковое бурение
Кроме перечисленных методов может изготавливаться скважина своими руками без оборудования методом желонки, который так же называется ударно-канатным бурением.
Для этого используется последовательность операций:
Желонка изготавливается из трубы, нижний край которой заострен (фаска) или имеет зубья для разрушения пласта. Внутри на шарнире установлена круглая заглушка в размер внутреннего диаметра трубы. При ударе о землю заглушка открывается на шарнире, при извлечении закрывается под весом набравшейся внутрь почвы.
На плотных грунтах после удара труба дополнительно вращается приваренными либо пропущенными в отверстия рычагами. Это позволяет повысить производительность, снизить трудозатраты.
Полезный совет! Основным преимуществом является возможность извлечения породы при достижении водоносного горизонта. Скважина получается глубже, что обеспечивает больший дебит, чем при ручном бурении.
Недостаток методики – необходимость покупки толстостенной трубы длиной 1 – 1,5 м. Поскольку от тяжести инструмента зависит эффективность бурения.
Гидробурение
Грунт можно, не только уплотнить «иглой» при вбивании колонны, удалять из скважины желонкой, шнеком бура, но и разрушать напорной струей. Однако в технологии гидробурения так же используется желонка для формирования круглого отверстия. Поэтому методика состоит из этапов:
Затем в приямок устанавливается желонка, внутрь нее подается вода из резервуара под давлением. Жидкость размывает породу, буровой раствор отводится грязевым насосом в емкость или стекает в котлован по выкопанной траншее для отстаивания, повторного забора, повторения цикла.
Желонка необходима при прохождении твердых пород, с которыми вода не может справиться самостоятельно. После отключения насоса на глинах желонку вращают рычагами, на крупнообломочных, гравелистых грунтах сбрасывают в скважину при помощи талевой системы.
Выводы
Таким образом, владелец загородного участка может выбрать оптимальный вариант для изготовления источника водозабора без дорогостоящего оборудования. Максимальный дебит будет у скважин, созданных методом желонки, ручного бурения, разрушения породы гидравлическим способом. Абиссинский колодец проще в строительстве, однако дебит будет меньше.
homemyhome.ru
1 Особенности и назначение мини-установок
Мини-установки – это специальное оборудование, что применяется для разработки скважин. Выполнять эти процессы можно даже своими руками, так как в установке все уже готово к работе.
Для запуска процессов эксплуатации нужно только приставить к ней обслуживающий персонал. Причем опыта для работы с ней практически не требуется. Именно поэтому многих интересует аренда мини-установки для бурения скважин.
Сама по себе установка – это небольшой механизм на колесах. Выглядит она, как механический прицеп с оборудованием. Однако стоит только своими руками расположить ее в развернутом виде, как ее внешний вид сразу же меняется.
Для бурения здесь используют движок, который вращает ротор или другой подобный механизм. Конкретный тип бурения определяется производителем установки. А разновидностей мини-установок для разработки скважин есть довольно много, и каждая разновидность имеет свои особенности.
Используют мобильные установки для разработки бытовых и промышленных скважин. Как правило, даже самодельные образцы горизонтально-наклонного бурения способны работать на глубине до 70 метров. А этого более чем достаточно, чтобы справиться с разработкой большинства бытовых скважин на песок.
Более продвинутые системы способны работать на глубине до 130 метров. Таким образом, с помощью мобильных бурильных установок можно создавать скважины практически везде. При этом относительно легкий вес, низкая мощность двигателя и мобильность дает вам возможность установить систему там, где никакой другой автомобиль или спецтехника не проедет.
Как правило, аренда такого оборудования считается более выгодной и это совершенно очевидно. Ведь стоимость бурильных систем начинается от 1500 долларов. Причем такие образцы можно применять для создания неглубоких скважин. А в этом случае работу можно выполнить и своими руками.
В то время как аренда оборудования позволит вам производить бурение по гораздо более низкой цене. Так, аренда буровой установки по цене в 3000 долларов обойдется вам в 60-100 долларов в сутки.
Что, согласитесь, намного выгоднее. Особенно если учесть тот факт, что буровые работы с системами вертикального или горизонтально направленного действия можно завершить за несколько суток. А при наличии достаточно количества персонала и опыта и вовсе за 1-2 рабочих дня.
Все эти факторы и приводят к столь серьезной популярности мини-установок для бурения. Ведь с их помощью удается практически своими руками выполнить работы, которые раньше приходилось заказывать у высокооплачиваемых специалистов. Впрочем, стоит заметить, что профессионалы в любом случае справятся с работой быстрее и качественнее. Но решать все равно вам.
к меню ↑
1.1 Виды буровых мини-установок
Буровые установки – это очень мобильный и удобный механизм, который используют не только для бытовых работ, например, разработки скважин своими руками. Эти небольшие станции также часто применяются в промышленности, на строительстве, при прокладке коммунальных сетей и т.д.
Неудивительно, что и разновидностей мини-установок есть довольно много.
По типу направленного действия установки различают на:
- Системы вертикального действия;
- Системы горизонтального действия;
- Системы направленно-наклонного действия.
Буровые механизмы первого типа – это самые стандартные и дешевые модели. Они предназначены исключительно для вертикального бурения скважин. Преимущественно используются для бурения скважин на воду глубиной до 80 м. Однако здесь уже все зависит от конкретной ситуации.
Вторая разновидность являет собой буровые механизмы, что используются при прокладке каналов под трубопроводы. Установки горизонтального действия больше необходимы на стройке и в местах, где нужно горизонтально проложить определенный канал.
Ярким примером является прокладка коммуникаций под фундаментом, которые необходимо проложить горизонтально или под определенным углом. В таком случае механизмы для горизонтального бурения подойдут наилучшим образом.
Наклонно направленные механизмы можно монтировать так, как вам будет удобно. Они более мобильны и удобны в работе, однако мощность их, как правило, немного понижена. Это происходит за счет уменьшения габаритов движка и рабочей части установки, так как это необходимо для возможности изменения ее положения.
Впрочем, встречаются довольно производительные самодельные образцы, которые умельцы собирали своими руками, и вот они уже вполне могут посоревноваться в мощности с более узкоспециализированными аналогами.
По способу действия или проходки их делят на:
- Вращательные;
- Ударные (для ударно-канатного бурения);
- Комплексные.
Первые разрабатывают породу за счет вращения бурового долота, что находится на роторе. Вторые прокапывают скважину путем разбивки ее с помощью тяжелого элемента. Ну а комплексные образцы комбинируют в себе эти два принципа или привносят что-то новое. Это, как правило, импортные модели высокой стоимости.
По типу привода или принципе действия двигателя установки делят на:
- Механические;
- Гидравлические;
- Электрические.
Механика контролируется и направляется шестеренками, цепными передачами, карданными валами и т.д. Это стандартный классический бур, который практически никогда не ломается, но слишком много весит и довольно примитивен.
Гидравлические модели сочетают в себе действие механики и гидравлика. Она, как правило, помогает увеличить давление на породу за счет использования веса собственных деталей установки.
Электрические в наших краях используют не так часто – это тоже импортные образцы техники, которая работает за счет электродвигателей. А тот, в свою очередь, запускается от движка автомобиля.
Еще один момент, на который стоит обратить внимание – это тип самой установки и ее система развертывания. Они бывают:
- Автотракторными;
- Стационарными;
- Переносными.
Автотракторные буровые системы перевозят на прицепе. Питаются они непосредственно от двигателя автомобиля и имеют средний уровень мобильности.
Стационарные можно перевозить на авто, но они уже представляют собой более крупную технику, которую надо специально устанавливать и монтировать, а иначе работать вам с ними не удастся.
Переносные буровые механизмы имеют наименьшие габариты и производительность, зато их можно использовать практически везде, что тоже бывает очень полезно.
к меню ↑
1.2 Принцип работы буровых установок
Если вас интересует аренда или покупка такого оборудования, то для начала нужно разобраться в его особенностях и характеристиках.
Сама установка (самодельная или собранная на заводе) практически всегда состоит из стойки, опоры, двигателя, вращательного механизма и ротора.
Также она может оборудоваться лебедкой, штангой для перемещения ротора, регулировщиком и т.д. Гидравлические системы оборудуются непосредственно гидравликой, а установки с возможностью параллельной промывки оборудуются насосами.
Опорой для системы служит металлическая рама, на которую могут наварить автомобильный мост. Она может быть на колесах или раскладной. К раме крепится стойка, которая и содержит на себе практически все оборудование, включая движок и ротор. На стойке можно регулировать положение бурильных инструментов, а также всю работу устройства.
Движок за счет передач или гидравлики действует непосредственно на бурильный механизм, а тот уже передает усилие на долото или другой элемент, что разрабатывает скважину.
Отзывы говорят о том, что практически все бурильные мини-установки способны работать при температуре от -30 до +40 градусов по Цельсию. Мощность двигателя стандартного образца равняется 2-4 кВт.
Его потребляемое напряжение может изменяться от 220 до 380 вольт. Однако, как правило, производители стараются комплектовать свою продукцию преобразователями тока или другими подобными механизмами, чтобы расширить сферу их применения.
Глубина бурения артезианских скважин зависит от множества факторов, но в большинстве случаев она ограничивается отметкой в 100-130 метров, что не дает вам возможность использовать такую технику для полноценной разработки артезианских скважин.
к меню ↑
1.3 Отзывы о бурильных установках
Ну а теперь рекомендуем обратить вам внимание на отзывы о малогабаритных бурильных станциях для скважин. Вот несколько из них.
Максим, 24 года, г. Астрахань:
С помощью небольшой бурильной установки смог с напарником пробурить скважину у себя на участке. Вся работа заняла всего лишь 2 суток. И это при том, что на середину второго дня непосредственно процесс бурения уже был закончен.
Павел, 49 лет, г. Пермь:
В свое время удалось проделать несколько скважин на предприятии. И все благодаря одной единственной стационарной установке от отечественного производителя. Это лучший вариант, если нужно быстро и без лишних затрат справиться с задачей по бурению.
к меню ↑
byreniepro.ru
Разновидности устройств
В настоящее время буровая установка для бурения скважин применяется для создания водоемов. Ручные варианты не являются эффективными. Применяют такие устройства в том случае, если на дачном участке мягкая земля, и требуется небольшая скважина.
В основном применяют механизмы, основанные на технологиях:
- мобильная буровая установка, установленная на базе грузовика;
- малогабаритная установка, предназначенная для ударно-канатного вида бурения;
- буровая шнековая установка (не имеет промывки свежей скважины)
- мини буровая установка компактным размеров роторного типа, позволяющая вытаскивать на поверхность породы;
- малогабаритные буровые установки для бурения на глубине 120 метров
Подобные установки незаменимы на тех дачных участках, где нельзя воспользоваться стандартными буровыми устройствами. Буровая установка урб 2а2 имеет компактные размеры, поэтому ее легко можно перевозить с одного места на другое, использовать на участках со сложным рельефом, заездом.
Малогабаритные варианты
Установка «Стерх» применяется в разных областях: бурения на воду, геологической разведки. Она имеет отличные эксплуатационные характеристики. Среди основных областей применения переносных буровых установок выделим:
- шнековое;
- шарошечное
- пневмоударное;
- колонковое бурение
Бурение на воду малогабаритной буровой установкой не предполагает перевозки на ГАЗ или КамАЗ, что существенно ускоряет и упрощает процесс бурения скважин. Подробнее обо всех нюансах, связанных и с применением таких установок, рассказывает видеофрагмент
Преимущества мобильных буровых систем:
- Надежность.
- Простота и удобство применения.
- Надежность и долговечность.
Артезианские воды
Так как такие воды залегают в недрах земли, они в минимальной степени зависят от антропогенных факторов. Для бурения подобных скважин применяют буровые самоходные устройства. Их часто создают на базе КамАЗ, применяют для бурения геофизических и структурно-поисковых скважин. Устройства имеют существенные размеры, для их установки требуется значительное количество пространства. Но данный факт полностью компенсируется той глубиной скважин, которые с их помощью можно пробурить. К тому же такая конструкция дает реальный шанс найти чистую воду.
Буровые устройства «Беркут» идеальны для создания инженерных скважин. Такой установкой можно производить буронабивные сваи, буроинъекционные сваи, водопонижающие скважины, выполнять все виды работ на открытых пространствах. Подобные устройства подходят для тех участков, на которых нельзя использовать переносные установки.
Алгоритм работы
Последние данные по буровым установкам подтверждают востребованность передвижных устройств. Есть отличия по мощности, скорости, глубине создания скважин, но основные технические характеристики всех буровых установок одинаковы. Конструкции, используемые для создания скважин на газ и нефть, оснащены кронблоком. Он является неподвижной основной частью всей талевой системы, монтируемой на подкронблочных балках вышки либо на верхней части мачты. Материалом для данного элемента является профпрокат.
Предназначение кронблока:
- выполняет при проходке скважины спускоподъемные операции;
- поддерживает инструмент либо обсадные трубы на весу
Буровая установка своими руками позволяет дачникам делать на участке колодцы, пользоваться водой в бытовых и технических целях.
Скважина на воду без помощи буровой установки – экономичный и простой способ добычи воды. Гидробурение предполагает размягчение грунта на участке заглубления бура. Для промывочной жидкости применяется простая техническая вода, в результате чего уменьшается сила трения о бур грунта, в результате скважина будет высочайшего качества. Для таких скважин нужны такие установки, позволяющие получать через какое-то время качественный источник воды.
Поиск выхода
Несмотря на огромное расширение водопроводных сетей, многие владельца личных участков, решают проблему с питьевой водой только с помощью скважины либо индивидуального колодца. Для их обустройства нужна эффективная буровая установка, которая эффективно работает на разных грунтах. Идеальный вариант – помощь специалистов, которые занимаются бурением скважин. Но применение промышленной буровой установки – дорогостоящее удовольствие, не всем оно « по карману».
Малогабаритные установки, сбор которых под силу и новичкам, помогут выполнить сборочные и слесарные работы.
Виды самодельных бурильных устройств
Ударно-канатные устройства
Они отличаются существенным рабочим ресурсом, ими можно сделать множество скважин. Скорость бурения подобной установкой незначительная, к тому же потребуется специальная обсадка трубами существенного диаметра, в результате цена скважины увеличивается. Ударно-канатная установка гарантирует создание качественной скважины.
Суть работы заключается в использовании ударного снаряда, под собственным весом падающего вниз, разрушающего во время удара слой грунта. Для подъема раздробленной почвы применяется желонка. Снаряд имеет вид трубы, длина его может быть до 2 метров, нижний край заточен. В трубу ставится клапанный механизм, который удерживает разрыхленный грунт во время подъема на поверхность. Сначала простым буром делают незначительное отверстие, потом приступают к применению установки. 2-3 цикла работы снаряда позволяют освободить участок от грунта, сделать скважину.
Шнековые устройства
В них есть винт Архимеда (шнек), который обеспечивает полный подъем разрыхленного грунта. Вместе со шнеком буровая штанга имеет длину до 2 метров. При необходимости дополнительного наращивания делают резьбу на верхней штанге. Бурить можно вручную, либо автоматическим способом. Через 2-3 оборота извлекают инструмент, удаляют раздробленный грунт. Как только бур уйдет на существенную глубину, наращивают его путем добавления новой буровой штанги. При существенной глубине желательно проводить бурение механизированными станками, имеющими привод, который обеспечивает подъем и вращение на поверхность шнека. Мобильные буровые установки такого типа гарантируют высокую производительность. Недостатком является постоянный подъем рабочего инструмента из-за необходимости периодической очистки грунта.
Бурение с промывкой
Максимальную производительность имеет бурение с периодической промывкой буровым раствором скважины. Раствор позволяет поднимать на поверхность весь разрушенный грунт. Подобное оборудование включает в себя узлы:
- буровые штанги с буром, которые позволяют разрушать грунт;
- приводной механизм, который обеспечивает поступательное движение и вращение рабочего инструмента;
- помпа с напорными рукавами, которая нужна для подачи воды;
- переходной узел (вертлюг), благодаря которому происходит передача к инструменту вращательного момента
При необходимости сделать глубокую скважину, можно воспользоваться подобной установкой. Учитывая качество грунта, скорость бурения может составлять 10 м/с.
Промывка скважины выполняется прямым способом. Раствор идет по штанге, вымывает весь отработанный грунт, поднимает его по скважине. Обратная промывка предполагает подачу раствора в скважину, удаление через инструмент.
bouw.ru
Разновидности скважин и их разработка
Многие интересуются, можно ли выкопать колодец или скважину своими руками. Теоретически можно, а на практике нередко возникает столько сложностей!
Возьмём колодец. Если грунтовые воды расположены не глубже шести метров, проблем может и не возникнуть.
Итак:
- Хотя, даже на этой глубине, в грунте может оказаться массовое содержание твёрдых включений, что сильно затруднит выемку грунта. Но, в этом случае, можно хотя бы вырыть котлован экскаватором.
А если глубина шахты 10-15м и более? Копать, в таком случае, приходится вручную, и это может стать поистине каторжным трудом. - Кроме того, что данный процесс очень трудоёмкий, он ещё и требует много времени. К тому же, нет гарантии, что вы в конечном итоге не попадёте на песчаный плывун.
Содержание песка в воде из плывуна превышает допустимые нормы. При этом, любой фильтр быстро забьётся, затрудняя приток воды в колодец.
Обычные скважины
Нормально функционирующий водозабор должен быть устроен не на плывуне, а на песчаном водоносном пласте. Чаще всего, они располагаются на отметке 20-45 метров.
Для колодца это внушительная отметка, а для скважины – минимально возможная глубина.
Итак:
- Песчаные пласты дают меньший объём воды, чем известковые, залегающие намного глубже. Поэтому, срок службы скважин на песок невозможно прогнозировать.
Можно сказать только примерно – это 7-10 лет. Как только лимит будет исчерпан, ее нужно углублять, либо ликвидировать, и бурить новую.
- Сегодня применяют два способа бурения: роторный и шнековый(см.Бурение скважин шнековое: какие особенности). Суть первого состоит в разрушении постоянно увлажняющихся пород буром.
Он вращается за счёт усилия ротора – отсюда и название метода. Ротор может быть установлен как на передвижной буровой установке, так и на стационарной, имеющей собственный двигатель. - Стенки ствола укрепляются обсадными трубами, после чего бурение продолжается шарошечным долотом. Чем сильнее заглубляется бур, тем меньше размер используемого долота. Обычно роторный способ используют для бурения на глубину до 50-55 метров.
- На среднюю глубину (от 55 до 80м) бурят всухую, шнековым способом. Для этого используется сварная конструкция из труб. Вы можете видеть её на фото в начале статьи.
Шнек имеет спиралевидную форму, и жёстко зафиксированные на конце резцы. Они и разрушают породу, которая подаётся «на гора» транспортёром. При попадании на особо твёрдые породы, используются специальные буры с несколькими резцами.
Трубчатые колодцы
Существует такое понятие, как абиссинский колодец. Она небольшой глубины (до 30м), и с очень маленьким диаметром.
Иначе её называют колодцем трубчатого типа. Он обычно не превышает два дюйма – а это всего лишь 5,08 см.
Итак:
- Чтобы получить скважину такого диаметра, вручную забивают в грунт стальную наращиваемую штангу.
Бурение скважин на воду мини установками гораздо упрощает эту задачу. А цена вполне позволяет приобрести её в личное пользование.
- В качестве обсадных труб, в данном случае, используют обычные газовые трубы. Их соединяют резьбой в длинную колонну, которая называется «игла».
Такую ассоциацию вызывает первая труба с конусообразным наконечником. Его диаметр превышает соответствующий размер труб, чтобы исключить трение, и облегчить их прохождение сквозь толщу грунта. - Фактически, абиссинский колодец бурят, применяя оба вышеописанных способа. Сначала работа идёт всухую, максимально большим буром (2 дюйма).
Как только скважина доходит до уровня плывуна, содержащего воду, бур меняют на «иглу» с наконечником, и начинают поочерёдную забивку всех сегментов колонны. - К отрезку с наконечником монтируется перфорированная труба, обмотанная специальной сеткой – это фильтр. Все сегменты соединяют между собой муфтами, и герметизируют силиконом.
В принципе, данный технологический процесс имеет много общего с устройством обычных скважин. Разница возникает в связи с их габаритами: глубиной и диаметром.
Артезианские
Наиболее глубокие – артезианские. Именно они черпают воду в известковых пластах.
Несмотря на внушительную глубину, подача воды из артезианской скважины может осуществляться обычным погружным насосом, такой же мощности, как и в колодце. Он монтируется на уровне ближайшего водоносного песчаного горизонта.
Итак:
- Статический уровень воды в артезианской скважине устанавливается на отметке ближайшего водоёма. Равновесие водяного столба достигается, благодаря воздействию межпластового давления с одной стороны, и атмосферного давления – с другой.
Наличие воды в известковых горизонтах гарантировано самой природой, и её уровень никак не зависит от местности или, к примеру, климатических условий.
- Бурение скважин глубиною до трёхсот метров производится ударно-канатным способом. Его суть заключается в том, что ударный снаряд, состоящий из долота, штанги, и замка, опускается в скважину на канате.
Падая с определённой высоты, буровой снаряд дробит породу. - Эффективность работы в забое, зависит от веса и скорости падения долота, его качества и числа ударов.
Буровой инструмент меняется, в зависимости от структуры встречающихся слоёв грунта. Например, пласты с твёрдыми каменистыми породами проходят с помощью буровых патронов.
Для разработки свехглубоких скважин (от 600м) есть и другой метод. Для этого существуют буровые установки для бурения скважин на воду ударно-вращательным способом.
В этом случае, используются телескопические ударные штанги и раствор бентонитовой глины, с помощью которого укрепляются стенки скважины. Обычно это передвижные установки на базе мощного грузового автомобиля или трактора.
Подобное оборудование с таким же успехом применяется и для разработки нефтяных скважин.
moikolodets.ru
Куда бурить?
Каким образом в природе формируются водоносные пласты можно посмотреть на следующей схеме:
Верховые воды, залегающие на глубину до 10 м, формируют преимущественно атмосферные осадки. Такую воду можно использовать для питья после очистки (фильтрации через шунгит, кипячения), а для технических целей верховодку берут прямо из колодца. Что касается дебета скважины под нее, то он слишком мал, да еще и нестабилен.
Для питьевой воды своими силами лучше всего бурить скважину в межпластовые воды (на схеме они указаны красными стрелками). Конечно, самая качественная вода — это артезианская, но самостоятельно до нее добраться практически невозможно, даже если наверняка знать, где нужно бурить. А кроме того, индивидуальная разработка и добыча такого ценного природного ресурса запрещена законом вплоть до уголовной ответственности.
Своими силами получается пробурить скважину только в безнапорный пласт — то есть в песок, пропитанный водой и лежащий на глиняной подстилке. Отсюда еще одно распространенное название таких скважин — скважины «на песок», хотя водоносный слой в них может состоять и из галечника, и из гравия, и еще из какой-нибудь субстанции. Дебет их невелик (если есть 2 000 «кубов» в сутки, то это очень хорошо) и может колебаться.
Глубина залегания безнапорных вод — 5-20 м от поверхности земли. И такую воду уже можно пить, правда, после раскачки скважины и соответствующей проверки качества добываемой жидкости в контролирующих инстанциях.
Обратите внимание! Конструкция любой скважины в безнапорный пласт достаточно сложна, поскольку требует отфильтрования песка при добыче. Добавляет сложности и отсутствие напора – в связи с этим появляется ряд требований к насосу и водопроводу в целом.
Напорные пласты ниже безнапорных. Глубинный диапазон их залегания в земле — от 7 до 50 м. Такие пласты — это плотные породы: трещиноватые, водоупорные (суглинок, известняк) или гравийно-галечниковые отложения. Самую качественную воду можно добывать из известняка. И скважины (их еще называют «скважинами на известняк»), пробуренные в эту породу, служат достаточно долго. Их дебет, как, впрочем, и многих других напорных скважин, составляет до 5 кубов воды в сутки. Эти сооружения также отличают высокие показатели стабильности. Воду почти до поверхности земли поднимает ее собственный напор, поэтому любые напорные скважины, как и соответствующие системы водоснабжения, гораздо легче обустраивать.
Важные обстоятельства
Собираясь бурить скважину на воду, следует помнить:
- В местах, где массово и бесконтрольно осуществляется забор воды из безнапорных пластов, становится возможна суффозия грунта, которая, в свою очередь, приводит к непредсказуемо-внезапным грунтовым провалам.
- На российской равнине критическая глубина самостоятельного бурения составляет 20 м, а если нужно глубже, то стоит заказать скважину профессионалам, поскольку затраты на «самобур» уже не оправдаются.
- Срок эксплуатации скважины, выполненной самостоятельно, зависит от регулярности забора воды из нее. Так, если выполнена скважина «на песок», а воду из нее берут регулярно и понемногу, она прослужит до 15 лет, «на известняк» при тех же условиях — уже до 50 лет. Когда же скважину используют от случая к случаю, да еще и периодически выкачивают ее до дна, срок службы сооружения сокращает до 3-7 эксплуатационных лет. А ремонтировать скважину или повторно ее раскачивать, это настолько затратно, что проще и дешевле пробурить новую. Поэтому, встретив на глубине 12-15 м безнапорную воду, не стоит останавливать бурение. Лучше двинуться дальше и выйти на известняк.
При трудностях со средствами, временем и силами правильнее произвести для начала разведочное бурение, используя для этого скважину-иглу. Такая скважина справится и с ролью временного источника водоснабжения, пока не будут изысканы и задействованы вспомогательные производственные ресурсы.
Колодец или скважина?
Работы по оформлению колодца сложнее и опаснее, нежели по производству скважины на воду. Зато колодец ремонтопригоден.
Из колодца можно вычерпать столько воды, сколько «земля даст», тогда как скважина сама «тянет» воду из земельных пластов. Именно поэтому срок службы скважин ограничен, и они способны не в лучшую сторону поменять геологию конкретной местности. А грамотно оформленный колодец эксплуатируется не то, что десятилетиями — столетиями и даже тысячелетиями, если высечен в скальном грунте. И на экологию эти сооружения не оказывают абсолютно никакого негативного воздействия.
Грамотным подходом к организации водоснабжения считается вырыть частную скважину на воду «с прицелом» на коллективный артезианский водопровод, долговечный и безопасный. Если же таких планов нет, копают колодец. И систему водоснабжения строят капитальную. Использованную скважину бетонируют, а землю вокруг нее возвращают в хозяйственный оборот.
Виды скважин
Скважина на воду — это длинный и узкий ствол в горной породе. Именно в него опускается бур или буровой снаряд на длинной жесткой штанге, собранной из труб, или на тросе. В стволе помещается обсадка, которая предохраняет его стенки от разрушения и держит давление окружающей породы. Такая обсадка или плотно сидит в стволе, или оформляется с затрубным пространством, заполненным засыпкой, глиной (так называемый, «глиняный замок») или залитым бетонным раствором.
Что касается нижнего конца ствола, то он может быть заглушенным, открытым или со ступенчатым сужением — забоем. В забое или просто снизу делается заборное устройство.
Верхняя часть обсадки — это оголовок скважины. В нем или вокруг него размещается комплекс устройств, носящий название «обустройства» скважины.
Скважины могут быть самых разных конструкций, но для самостоятельного выполнения больше всего подходят:
Скважина-игла. При ее оформлении штанга, обсадка и буровой снаряд составляют единое целое. Бурение выполняется ударным способом. Никакого дополнительного оборудования и инструментов для такой скважины не требуется. Предельная глубина «иглы» — 45 м, скорость проходки — 2-3 м/час. Скважины-иглы используют для обустройства абиссинских колодцев. Дебет у них небольшой, но летом стабильный, поэтому они идеально подходят для оформления на даче. Срок службы такого сооружения зависит от регулярности и интенсивности водозабора, но предсказать, сколько будет существовать тот или иной абиссинский колодец не получится — есть те, что эксплуатируются более 100 лет, а некоторые иссякают за полгода.
Важно: Скважины-иглы не подлежат ремонту, поскольку пролегают в неплотных и неоднородных грунтах.- Несовершенная скважина. Такие в пласте просто «висят». Для их исполнения не потребуется ни особых буровых навыков, ни геологических познаний. Но дебет таких скважин невелик, а качество добываемой воды оставляет желать лучшего. Можно, правда, получать и более качественную воду, если скважину внизу заглушить. Но большинство «самобойных» сооружений оформляется все-таки несовершенными в силу целого ряда обстоятельств.
- Совершенная скважина. В ней обсадка опирается на кровлю водоупорного подстилающего пласта. Качество воды и дебет таких скважин максимальные, но для их проходки потребуются и знания местной геологии, и буровой опыт. В противном случае возможно затягивание пластичного подстилающего пласта в обсадку. Кроме того, без опыта и знаний можно проткнуть в процессе бурения подстилку, тогда вода уйдет ниже.
Важно: Совершенная скважина, выполненная с ошибками, способна серьезно навредить экологии местности, в которой пробурена. - Скважина с забоем. Эта может быть, как несовершенной, так и совершенной. Наличие забоя облегчает ее обслуживание и делает ремонтопригодной (до определенной степени). Но по-настоящему качественно выполнить такое сооружение могут лишь опытные мастера-буровики.
Способы бурения и буровой инструмент
Для самостоятельного бурения скважин подходят следующие способы:
- вращательный (роторный), когда буровой снаряд, вращаясь, «вгрызается» в породу;
- ударный, при котором по буровой штанге делаются удары, заглубляющие снаряд в породу;
- ударно-вращательный, когда штангу поднимают-опускают нужное число раз, рыхля породу, а затем вращают, чтобы забрать эту породу в полость бурового снаряда;
- канатно-ударный, при котором особый буровой снаряд опускают, а затем поднимают на канате, попутно забирая этим снарядом отработанную породу.
Все вышеперечисленные способы — это методы, так называемого, «сухого бурения». Если же говорить о гидробурении, там работать приходится в слое воды или в буровом растворе, которые делают породу более податливой. Гидробурение считается неэкологичным и затратным способом, поэтому любители применяют его крайне редко. Кроме того, оно требует специального профессионального оборудования, тогда как при любом из сухих способов можно обойтись:
- шнековым буром (шнеком), подходящим для суглинков, чуть влажных супесей и мягких глин;
- бур-стаканом (буровым снарядом Шитца), отлично работающим при канатно-ударном бурении со связными, но вязкими, сильно облипающими грунтами, в которых шнек, например, обязательно застрянет;
- ложковым буром, который при вращательном и ударно-вращательном бурении подходит для рыхлых и сыпучих грунтов, держащихся в витках шнека, а также в стакане;
- желонкой, чтобы при канатно-ударном бурении счищать со ствола осыпавшийся грунт, ил или мягкую полужидкую породу;
- ударным долотом для возможной разбивки валунов.
Режущие кромки всех вышеперечисленных буров сделаны из закаленной стали. А посмотреть схемы изготовления самодельных буровых снарядов для скважин на воду можно на рисунке:
Диаметры меняются в зависимости от калибра конкретной скважины.
Раскачка самодельной скважины
Забуренная скважина — это еще не все. Она не даст воду требуемого качества в нужном количестве. Для этого необходимо вскрыть водоносный пласт или «раскачать» скважину. Если вскрывать пласт (прямым или обратным способом — без разницы), воду можно получить в течение суток, но потребуется сложное дорогостоящее оборудование. А раскачка скважины будет длиться несколько дней, но для нее достаточно иметь самый обычный бытовой погружной насос (только центробежный, потому что вибрационный не подойдет).
Чтобы раскачать пробуренную скважину, из нее сначала желонкой удаляют ил, а затем начинают качать воду — полностью, как только наберется объем, покрывающий задействованный насос.
Можно выполнить раскачку и с помощью манерки, но тогда долго придется черпать воду — недели 2, не меньше.
Важно: Раскачку скважины можно считать завершенной, когда прозрачность воды доходит до 70 см. Проверить это можно в непрозрачном сосуде (например, в чистой бочке), с помощью эмалированного или фаянсового диска белого цвета, диаметр которого примерно 15 см (взять, скажем, блюдце или кастрюльную крышку). Смотреть на погруженный диск следует строго вертикально, и, как только по его краям жидкость начинает расплываться, размывая контуры — это уже непрозрачность, необходимо остановиться. Как только прозрачность достигнута, надо взять пробу воды и сдать ее на анализ в лабораторию. Если контролирующий орган подтверждает качество добычи, затрубное пространство скважины бетонируют или заделывают глиной, а после ставят фильтр.
Фильтры
Качество воды из любой скважины во многом обуславливается наличием особого скважинного фильтра. И эта деталь больше других, входящих в скважинное сооружение, подвержена износу. А значит к ее выбору следует подойти ответственно.
Для скважин «на известняк», например, достаточно будет простого решетчатого фильтра — то есть перфорации на нижнем обсадочном колене. Он же сможет стать основой фильтра скважины «на песок» (в сочетании с гравийной засыпкой). При этом требования к перфорации предъявляются следующие:
- диаметр отверстий от 15 до 30 мм, в зависимости от грунта;
- скважность (отношение общей площади отверстий к площади, которую они занимают) 0,25-0,30;
- расположение отверстий поперечное, в шахматном порядке;
- площадь (общая) отверстий должна быть не меньше площади поперечного сечения обсадочной трубы (ее просвета).
Когда насос ставится в скважину, оснащенную внутренним фильтром, дном этой скважины считается его (фильтра) верхний обрез. Из-за этого однократный объем забора воды существенно снижается. Кроме того, фильтр сильно заиливает скважинное сооружение, ведь вода просачивается в зазор между ним и обсадной трубой. Сокращается и срок службы самого фильтра, и насоса, поскольку в последний неизбежно попадает песок. Поэтому насос зачастую помещают в отдельную трубу, которая насаживается на фильтровый выход. Но для этого надо делать скважину большего диаметра.
Если в распоряжении бурильщиков имеется дорогой и конструкционно сложный центробежный насос, все просто — его подсоединяют к выходному патрубку фильтра, и в результате прекращается и заиливание, и запесочивание. Но когда такого оборудования нет, приходится что-то придумывать.
Обратите внимание! Многие мастера детали для фильтров делают самостоятельно, используя ПВХ-трубы, полимерную сетку и пружины из нержавеющих материалов. Но такие конструкции редко служат долго, да и фильтруют воду не слишком хорошо.
Лучше потратиться, но выбрать и купить по-настоящему надежный, хорошо работающий фильтр. Тем более, что выбрать есть из чего:
- Наборно-кольцевой полимерный фильтр. Доступен по цене, но недолговечен и склонен к заиливанию. Зато пригоден к ремонту — его можно поднять и перебрать при необходимости, заменив вышедшие из строя кольца на новые. Требует расширенного скважинного диаметра.
- Трубчато-проволочный фильтр с обмоткой из профилированной проволоки. Дороже полимерного, но надежнее и долговечнее, плюс не заиливается. Ремонт такого сводится к верхней промывке, но нужно внимательно его выбирать, поскольку нередки случаи, когда в таких фильтрах (заявленных производителями, как полностью нержавеющие) продольные стержни выполнены и обычной оцинкованной проволоки. Такие ржавеют, с фильтра сползает обмотка, а в воде появляются вредные примеси. Приходится менять деталь.
- Сварной безопорный фильтр. Выдерживают и обсадку, и ствол на трубе, но дороги, поскольку делаются из нержавеющей профилированной проволоки, а ее цена сравнима с ценой на серебро.
Обустройство скважины своими руками
Чтобы вода из скважины подавалась в дом, следует эту скважину обустроить и согласовать с водопроводной системой. Для этого:
- ставят стальной или бетонный кессон;
- оборудуют каменный приямок;
- или устанавливают скважинный адаптер.
Последний является самым современным методом оборудования скважин. И устанавливают его следующим образом:
- Когда вода пошла, по скорости ее осветления решают, насколько еще можно углубиться. А дальше сверху в размер режут последнюю трубу обсадки.
- Роют к дому траншею, чтоб была глубже нормативных показателей промерзания грунта.
- Заранее в трубе вырезают отверстие под адаптер и устанавливают его (адаптер), заглушив патрубки.
- Трубу ставят и бурят, сориентировав выход адаптера в траншею как раз ниже отметки промерзания грунта.
- Раскачивают скважину, устанавливают фильтр и опускают насосное оборудование.
- Подключают подающую насосную трубу.
- Затем транзитную трубу (ту, что в дом) подключают к штуцерам адаптера.
- Прокладывают кабель насоса.
- Устанавливают скважинную крышку.
- Как только вода пошла в дом, траншею засыпают.
После проведенных мероприятий пробуренная скважина считается обустроенной.
okeymaster.ru