14 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология бурения скважин

Технология бурения скважин на воду: основные методы

После приобретения участка возникает необходимость в его обеспечении водой. Без нее не обойтись, когда ведется строительство, создается сад, а также делать большой список дел по дому. Чем больше участок, тем больше растет потребность в удобстве добывания воды. Иногда подключиться к центрально системе водоснабжения нет возможности. В таких случаях можно выполнить самостоятельное бурение скважины, а затем ее оборудовать для удобного пользования. Такое решения является самым экономичным. Узнав тонкости разных методов создания собственного источника воды, можно понять, какой из них можно будет использовать на своей территории.

  • Типы водозаборных выработок и грунтов
  • Простые методы бурения
  • Как сделать буровой инструмент
  • Несколько полезных советов

Показать все содержание

Типы водозаборных выработок и грунтов

Выполнить бурение скважин на воду своими руками возможно несколькими способами. Каждый из них различается списком необходимой техники, типом ландшафта, на котором можно создать такую скважину, стоимостью, а также необходимыми для возведения навыками.

  • Абиссинская скважина трубчатого типа. Такой метод отлично впишется в участок с родником. Сооружение представляет собой длинный типичный колодец, но намного уже. Из-за 8-12 метровой длины скважины вода не смоет загрязняться мусором с земли. Она также имеет название «скважина-игла» из-за того, что после погружения трубы в почву, она похожа на иглу. При наличии активного источника, постоянный запас воды будет составлять около 2 м 3 .
  • Водяная скважина «на песок» с фильтром. Эту конструкцию вводят в землю на 15-30 метров, применяя ударно-канатный, шнековый либо колонковый способ. Диаметр трубы составляет примерно 10-18 сантиметров, в конце которой устанавливают фильтр из нержавеющей металлической сетки. Ее необходимо приварить к первому звену колонны перед тем, как трубу будут вводить в землю через слой крупного песка. Использование такого метода добычи воды позволит обеспечить небольшой домик с двумя точками водоразбора. Для более долгого срока службы необходимо пользоваться системой регулярно. Тогда ее хватит примерно на 15 лет. При сезонном применении этот показатель сократиться на отметку 5 лет. Когда скважина на воду заилится, то можно будет попробовать ее почистить. Такая процедура не всегда решает проблему и приходится создавать новую точку для добычи воды. Но она должна находиться возле предыдущей.
  • Артезианский колодец. Такое сооружение достигает в глубину до 100 метров и больше. Его не нужно дополнять фильтром. Вода добывается из трещин известняка из-за конденсации. Это минерализованная и кристально-чистая жидкость. Однако важно проверять степень минерализации. Если она небольшая, то использовать ее для повседневных дел разрешается. Но при высоких показателях она не подойдет для бытовых целей. Чтобы понять, на какую глубину следует пробивать скважину, можно поговорить с соседями, у которых есть подобные сооружения. Но такая информация тоже будет приблизительной. Поэтому приобретать обсадные трубы необходимо с учетом корректировки данных.

Простые методы бурения

Ручное бурение скважин на воду можно выполнять разными способами. Чтобы решить, какой именно из них использовать, следует определить тип земли, глубину расположения воды, а также возможный расход средств для обустройства конструкции. Далее описаны виды бурения скважин.

Способ 1: бурение шнеком. Для этого метода пригодится бур. Рабочий инструмент крепят к 10-сантиметровой трубе и устанавливают на месте будущего «колодца». Шнек аккуратно проворачивают, постепенно извлекая землю для создания туннеля. Так как его длина будет увеличиваться, бур также необходимо время от времени наращивать. Такую работу следует выполнять через каждые 0,5-0,7 метра. По мере извлечения грунта необходимо укреплять стены, используя обсадные трубы. Такой метод можно применять для создания 10-метровой скважины. По потребности еще можно углубить ее на пол метра. Работу следует продолжать, пока не появится водоносный слой.

Способ 2: роторное бурение. Данный способ следует применять при наличии скальных грунтов. Для работы используют бурильную трубу, которая похожа на стакан, по краю которого располагается шарошечный долот. В трубе находятся специальные системы для бурения. Они а также сама масса конструкции оказывают большое давление на долото, благодаря чему он может пробивать довольно крепкие скальные грунты. Чтобы извлечь лишнюю землю, можно применять один из следующих методов:

  • Промывка прямым путем. В трубу необходимо закачать раствор, используя насос. Он захватит лишнюю породу и выйдет вместе с ней через пространство за трубой.
  • Промывка обратный путем. Раствор в этом случае самостоятельно затекает в полость трубы, а достают его и породу с помощью насоса через затрубное пространство.

Первый способ является менее затратным, но также менее эффективный. Чтобы использовать второй метод, необходимо иметь дорогие инструменты. Однако он лучше справляется со вскрытием водоносного горизонта.

Способ 3: бурение желонкой. Ударно-канатный метод. Это самый надежный и долгосрочный способ обеспечения своего участка водой. Срок его службы может доходить до 50 лет. Однако для получения такой надежной конструкции необходимо выделить немало времени и сил. Главным инструментом в работе является желонка. Она представляет собой 1-2 метровую трубу с толстыми стенками, внизу которой находится клапан шарикового либо лепесткового типа. Вверху располагается отверстие для выхода земли, а также проушина для торса.

Желонку привязывают к тросу, перекидывают через блок и кидают вниз. Во время своей работы желонка разрыхляет, а затем захватывает землю при помощи клапана. Такая процедура повторяется несколько раз, после чего ее извлекают из ствола и очищают от почвы.

Данный метод признан наиболее эффективным. Еще одним плюсом его применения считается возможность достать рыхлую осадочную породу и плывун. Также благодаря отсутствию раствора грунтовая вода не будет спутана с другой жидкостью.

Способ 4: скважины иглы. Подходит для неглубоких вод. Устройство скважины для воды довольно узкое, составляет в диаметре 8 сантиметров. Оборудование для скважины под воду представляет собой трубу, к которой закреплен острый наконечник с фильтром. По мере ее введения необходимо выполнять наращивание до того момента, пока не будет достигнут уровень подземных вод. Рекомендуется использовать надземный насос.

Как сделать буровой инструмент

Намного проще – это приобрести готовый инструмент либо взять в аренду у друга или соседа. Но, к сожалению, не всегда есть такая возможность. В таких случаях можно ознакомиться с правилами создания инструмента для бурения и сделать самому. Рассмотрим, несколько видов таких приспособлений.

Вариант 1. Спиральный и ложковый бур. Главной деталью здесь считается прут из железа, к которому вдоль продольной оси приваривают несколько ножей, скошенных на 20 о . Также следует подготовить заостренный диск, который распилен пополам. Важно учитывать, что конструкция в диаметре должна превышать обсадную трубу.

Еще можно использовать листовой металл, который приваривают по спирали вокруг трубы или прута. Резец рекомендуется заточить для лучшей работы. Но для выполнения такого задания необходимо иметь навыки в работе с металлом, а также ряд инструментов.

Вариант 2. Желонка и стакан. В наличии должна быть 2-3 метровая труба со стенками толщиной 1 сантиметр. Внизу следует установить башмак и лепестковый клапан, который представляет собой металлическую пластину, зажатую упругой пружиной. Внизу грани с торца следует заточить внутрь, а вверху запечатать его сеткой из железа. Дальше к трубе крепят кронштейн, чтобы можно было установить трос.

Благодаря такой схеме, когда конструкция ударяет о землю, почва падает внутрь стакана. За счет клапана грунт не выпадет в момент подъема. Через 5-10 заходов желонку и стакан необходимо чистить.

Несколько полезных советов

Чтобы работа проходила без лишних трудностей, рекомендуется устанавливать сетчатый фильтр. Благодаря этому вода будет очищаться, а, значит, насос прослужит дольше. Помимо этого, оголовок скважины не нужно полностью запечатывать, иначе из-за недостатка вентиляции вода будет заиливаться и приобретать затхлый запах. Лучше скважину накрыть крышкой с возможностью ее время от времени откидывать, а также с отверстиями для вентиляции.

Технология бурения артезианских скважин

Бурение артезианских скважин выполняется вращательным способом, когда породоразрушающий инструмент (шарошечное долото) вращается за счет крутящего момента, передаваемого буровыми штангами от вращателя. В последнее время для этих целей наибольшее распространение получили буровые станки УРБ 2А-2 на базе ЗИЛ 131, УРАЛа или КАМАЗа. В качестве двигателя буровой установки может использоваться как маршевый двигатель, так и отдельный палубный двигатель.

Бурение на воду с промывкой

При бурении промывкой разрушаемая порода гидравлическим способом вымывается на поверхность. Поскольку буровые штанги представляют собой толстостенные трубы с резьбовым муфтовым соединением, через них с помощью насоса на забой подается специальная жидкость. Пройдя по штангам вниз до долота, эта жидкость вымывает разрушаемую породу и поднимает ее по стволу на поверхность, где она самотеком переливается в отстойник. Из отстойника по гибкому шлангу раствор вновь насосом подается внутрь штанг и по штангам на забой, тем самым, осуществляя круговорот.

Когда проходят неустойчивые породы в качестве промывочной жидкости применяют глинистый раствор, поэтому насос, который прокачивает этот раствор получил название грязевого насоса. А этот метод получил название бурения с промывкой. Если геологический разрез начинается с глинистых слоев, раствор получается естественным образом. При невозможности образования глинистого раствора естественным путем его замешивают из специальной глины (бентонитовой), возможно добавление небольшого количества цемента. При прохождении твердых пород, таких как известняк, в качестве промывочного раствора, как правило, используется вода.

Глинистый раствор выполняет еще одну важную функцию – за счет гидростатического давления удерживает стенки ствола скважины от обрушения. Глинистый раствор хорошо удерживает стенки при прохождении глинистых и песчаных слоев.

По виду вымываемого глинистого раствора буровой мастер видит, какие породы разрушает долото и фиксирует это в журнале.

Когда инструмент доходит до известняка, ствол обсаживается трубами и промывается. Известняк является естественным хранилищем воды, которая заполняет поры, каверны и трещины, образуя «бесконечную» систему «сообщающихся сосудов». Далее происходит бурение известняка долотом меньшего диаметра с использованием в качестве промывочной жидкости чистой воды (при небольших глубинах используют глинистый раствор). Если встречаются прослойки глины или песчаные линзы, буровой мастер фиксирует это в журнале, в будущем эти участки ствола обязательно перекрываются обсадной трубой меньшего диаметра.

Встречаются и сплошные известняки, иногда окремненные, в которых по понятным причинам нет трещин и, как следствие, воды. Но рано или поздно инструмент доходит до нужных пластов.

Когда начинается поглощение промывочной жидкости, ее количество пополняется с помощью привозной технологической воды, которую привозит автоцистерна, получившая название водовозки. По степени поглощения промывочной жидкости буровой мастер определяет ожидаемый дебит, то есть ее производительность. Когда это поглощение достигает необходимых значений, буровой мастер отбивает статический уровень и при необходимости обсаживает ствол известняка обсадной трубой меньшего диаметра.

Бурение скважин на воду в Московской области состоит из 3 операций, которые выполняются последовательно или параллельно:

  1. Разрушение породы.
  2. Транспортировка разрушенной породы с забоя на поверхность.
  3. Крепление стенок обсадной колонной.

Разрушение породы производится долотом, транспортировка буровым раствором с помощью насоса, а стенки скважины крепятся обсадными трубами.

Завершающая стадия

Завершается процесс бурения прокачкой. В скважину на буровых штангах опускается скважинный насос, которым она прокачивается. Процесс занимает от нескольких часов до суток. Но объективное представление о качестве воды можно сделать лишь через пару недель эксплуатации скважины.

При прокачке замеряют еще одну очень важную характеристику – динамический уровень. Затем рассчитывается удельный дебит скважины.

Скважина готова к эксплуатации. То есть не совсем так. Теперь ее необходимо обустроить кессоном и смонтировать скважинный насос.

Звонок нашим инженерам поможет Вам принять решение: (495) 649-8593

Узнайте цены на бурение и установку водоподьемного оборудования (кессон, адаптер, насос, гидробак).

Какие работы включает обустройство скважины, которое необходимо для создания полноценной системы водообеспечения коттеджа круглый год.

Какие данные содержит паспорт скважины, и почему его наличие необходимо при подборе водоподьемного оборудования.

Технологии бурения скважин на воду – советы профессионала

Организация автономного водоснабжения становится актуальным вопросом при удаленности участка от центральной магистрали. Существует несколько способов обеспечения водой: от сооружения колодца до применения специализированной буровой техники. Среди них имеются такие, которые позволяют построить скважину своими силами, и она будет давать воду высокого качества в необходимом количестве.

Виды скважин на воду

Скважина на песок

Бурение в этом случае производится на глубину 15-30 метров до момента достижения горизонта, содержащего воду. Чаще всего, для этого применяется шнековый способ. Труба, имеющая диаметр более 100 мм, оснащенная фильтром, является скважиной. В качестве фильтра используют перфорированную трубу. Его устанавливают в песках крупной фракции, имеющих примесь гальки. Дебет таких скважин находится в пределах 0,6-1,2 куб. м. в час, что дает возможность обеспечить водой дом с двумя точками забора.

Срок эксплуатации скважин на песок находится в пределах 5-10 лет при постоянном использовании. В случае нерегулярной эксплуатации скважины этот срок существенно снижается и составляет 2-3 года. После чего заилившуюся скважину очищают под напором воды, имеющим сильное давление. При отсутствии требуемого эффекта от промывки требуется бурение новой скважины.

Артезианская скважина

Французская провинция Артуа дала имя этому виду бурения. Это связано с тем, что именно там было осуществлено первое бурение на известняк, где имело место явление саморазлива воды из скважины. Практика показывает, что не все скважины такого типа способны фонтанировать. В процессе бурения необходимость в установке сетчатого фильтра отпадает. Воды в этом случае залегают в известняке, однако не в каждом из них может присутствовать вода. Дебит скважины на известняк находится в пределах 3-10 куб. м. в час. Количества воды достаточно на минимум 60 лет, а ее качество находится на высоком уровне. Для производства буровых работ требуется применение специальной техники, что подразумевает потребность в пространстве для ее заезда и развертывания.

Стоимость работ по бурению артезианской скважины достаточно высока, но качество и больше, чем достаточное количество воды, а также долговечность ее компенсируют затраты.

Бурение скважины на воду

Способы бурения

Шнековое бурение

Шнековое бурение скважин характеризуется простотой и относительно небольшими затратами. Многие малогабаритные установки для бурения работают с применением этого способа. Для выемки грунта используется архимедово колесо, в технике оно именуется шнеком. Глубина скважин, получаемых таким образом, менее 10 метров. В этом случае нет необходимости в воде или буровом растворе, используемых при промывке.

Применение шнекового бурения ограничено характеристиками грунта. Способ широко используется при сухом или мягком грунте. Работать шнеком в плавунах или скальных породах не представляется возможным. Для проведения буровых работ требуется соответствующая квалификация, так как помимо умения пробивки отверстия необходимо уметь проводить мероприятия по защите водоноса от проникновения верховодки и сточных вод.

Роторный способ бурения

Таким способом получают скважины большой глубины. В качестве инструмента для бурения скважин используют специальную бурильную трубу. В ее полости располагается вал, оснащенный на конце долотом, работающем от гидравлической установки. Таким образом можно достичь любой глубины скважины. С целью промывки скважины от грунта используется бурильный раствор. Подача его может происходить следующим образом:

  • прямой промывкой, при которой происходит подача насосом раствора, и он выводится на поверхность самотеком;
  • обратной промывкой, когда раствор попадает самотеком, а откачивается вместе с породой насосом.

Промывка обратным способом дает возможность иметь значительный дебит скважины. Это связано с существенным повышением качества вскрытия горизонта, содержащего воду. При этом стоимость работ значительно возрастает вследствие применения дорогостоящего сложного оборудования. В этом отношении прямая промывка предпочтительнее.

Образец трехгранной конструкции из стали

Бурение ударно-канатным способом

Бурение на воду таким способом производится уже длительный период времени. Характеризуют его высокая трудоемкость и малая скорость производства работ. При этом качество скважины находится на высоком уровне, она может эксплуатироваться до пятидесяти лет.

Технология бурения состоит в дроблении грунта путем воздействия снаряда, обладающего значительной массой. Снаряд поднимают на определенную высоту, и при его падении происходит разрушение грунта. Для удаления породы, подвергшейся разрушению, применяется желонка.

Бурение, происходящее таким образом, не требует промывки водой или бурильным раствором. Такая специфика технологии позволяет произвести точное вскрытие водоносного слоя, что обеспечивает максимальный дебит и эксплуатационный срок скважины.

Приспособление для данного метода

Стоимость буровых работ ударно-канатным способом значительна. Трудоемкость в этом случае существенно выше, чем при роторном методе. Помимо этого при выходе на последующие слои водоносного грунта необходимо использование обсадных колонн для изоляции более высоких горизонтов.

Технология ручного бурения скважин на воду

Шнековый способ бурения

Процесс производства буровых работ этим способом происходит с достаточно высокой скоростью. В его ходе одновременно ведутся работы по продавливанию и укладке стен скважины, что не допускает обрушения почвы. Скважина оборудуется бетонными или металлическими стенками.

Инструменты для работы

Основным инструментом является шнек для бурения, в качестве которого используется труба с навивкой из металлической ленты. Для осуществления технологических операций используется механизмы, оборудованные подвижным вращателем. Соединение его со шнеком происходит при помощи резьбы или за счет сопряжения элементов фигурного сечения. Максимальный шаг подачи составляет 15 м.

Конструктивно шнек выполняется полым и снабжается реверсивным замком и разными долотами.

Высококачественная сталь замков износоустойчива, что дает возможность уменьшить производственный цикл.

В случае ведения работ на грунте, имеющем повышенную мягкость и рыхлость, лопасти располагают под углом к забою 30-60 градусов. Буровые работы в плотных породах или на гальке и гравии производятся с расположением долота под прямым углом. Показатель твердости почвы определяет соответствующий угол.

Читать еще:  Как сделать своими руками оригинальные подвязки для штор

В ходе бурения за счет трения рабочих частей долота и почвы происходит их значительный разогрев. Спиральная поверхность шнека способствуют перемещению отработанного грунта на поверхность.
Шнек для бурения скважин, имеющий центральный канал является наиболее эффективным. С его помощью происходит подача при помощи насоса воды или воздуха, что существенно снижает коэффициент трения. Применение этой технологии дает возможность заглубляться на уровень 50 м. При необходимости обустройства скважин большей глубины, шнековое бурение комбинируется с другими способами выполнения буровых работ.

Станки, служащие для выполнения этого вида работ, оборудуются литыми головками, элементами, производящими резание и хвостовиком. Нередко на лопастях производится наплавка специальными сплавами, обладающими высокой твердостью, или оснащаются техническими алмазами.

Шнековое бурение производится с глубиной, соответствующей габаритам штанги. Достигнув ее, происходит отключение станка и отсоединение штанги для ее извлечения и наращения еще одной штангой. После этого работы возобновляются.

Роторное бурение

Для осуществления буровых работ требуется применения фрезерных двух- или трехлопостных долот. Долото срезает породу, находясь под воздействием колонн. Этот инструмент применим при сооружении колодцев трубчатого типа с мягким грунтом. Для твердых пород следует использовать долота с алмазной рабочей поверхностью. Универсальным инструментом является шарошечное долото, которое может работать с различными по твердости видами пород.

Установка

В основу процесса бурения положена передача от двигателя вращения ротору. Начальный этап требует применения долота с большими размерами. Нагрузка, направленная вертикально, передается от бурового снаряда инструменту, который производит работу по срезанию и раскрашиванию грунта. При окончании работ, достигнув определенного участка, производят монтаж обсадной трубы. При проходке очередного участка применяется инструмент и труба с меньшим диаметром по сравнению с предшествующим участком.

В процессе

Бурение с обратной промывкой

Для удаления отработанной породы происходит подача воды самотеком. В процессе стекания по трубе и поверхности стенок ствола осуществляется вымывание измельченного грунта. Образующийся раствор из выработанной почвы и воды откачивают сквозь отверстие бурильного инструмента при помощи насоса или эрлифта. Жидкость, поднятая на поверхность, по трубе или лотку перемещается для очистки в специальную емкость. При подаче воды также происходит охлаждение инструмента. Глубина скважин при использовании этого способа достигает одного километра.

Бурение с прямой промывкой

В этом случае применяется глинистый раствор, который закачивают в шахту по буровым колоннам. В процессе данного мероприятия происходит вымывание выработанного грунта, его подъем на поверхность вместе с водой. После чего раствор передается на отстой в емкость.

Ударно-канатное бурение

Для разрушения породы используется забивной стакан, который обладает существенной массой. С целью создания необходимого усилия для бурения, инструмент понимается на некоторую высоту, после чего опускается. При соприкосновении с грунтом происходит его забор полостью стакана, а при подъеме осуществляется удаление породы. Трудоемкость таких работ значительна, но при этом обслуживание такой установки возможно одним человеком. Подобная технология широко применяется в мягком грунте.
Конструкции буровых вышек для роторного и ударно-канатного бурения аналогичны. Она представляет собой треногу, которая имеет высоту больше длины стакана на 1,5 м. На вершине устройства зафиксирован блок лебедки. К тросу прикрепляется забивной стакан или ударная штанга. При применении стакана выемка грунта происходит за счет собственной массы. Использование штанги подразумевает дополнительное усилие при осуществлении забивания.

Стакан изготавливается из трубы с длиной 0,7-3 м, для выполнения режущей кромки которой применяется сталь высокой прочности. Кромку подвергают заточке внутрь стакана на конус. Если применяется ударная штанга, то ее конструкция выполняется из трубы, вверху которой приварена наковальня. В процессе погружения происходит заполнение стакана породой, а при подъеме через отверстие сбоку его очищают.

Орудие

В случае буровых работ в грунте, который обладает повышенной сыпучестью или влажностью, обычный забивной стакан заменяют желонкой. В ее конструкции предусмотрен клапан, который открывается в момент врезания в грунт и закрывается при его подъеме.

Основные методики и технологии бурения скважин на воду

Можно сказать, что технология бурения скважин на воду была известна человечеству еще с незапамятных времен. Ведь люди всегда предпочитали либо селиться вблизи водоемов, либо обустраивали искусственные колодцы. Одним словом, без воды не оставались. Конечно, современная технология ни в какое сравнение не идет с древней. И далее будет рассказано о том, каким образом можно пробурить водозаборную скважину так, чтобы пользоваться ей можно было максимально долго.

Какие бывают методы бурения водозаборных скважин

Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники — бурового оборудования.

В целом, специалистами различается три основных метода – следовательно, и три основных технологии, которые позволяют пробурить водозаборную скважину. В частности, это:

  • Шнековое бурение;
  • Роторное бурение;
  • А также ударно-канатное.

Какому именно способу отдать предпочтение? Однозначно на этот вопрос, как ни странно, ответить невозможно. Ведь каждая из приведенных технологий имеет свои особенности и сферы использования. В одном случае более предпочтительно применять одну технологию, а в другом – другую. Выбор должен осуществляться, исходя из целей и условий бурения.
Можно более подробно остановиться на каждом из данных способов.

Технология шнекового бурения скважины

Данный метод относится к наиболее доступным и недорогим. Неспроста именно на шнековое бурение формируется большинства бригад сегодня. И, если вы видите объявление о том, что какая-то бригада занимается бурением скважин, то это, скорее всего, и есть шнековое бурение.

Шнековое бурение — вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком — бурильной трубой с навитой на ней стальной лентой.

Работы выполняются при помощи специальной малогабаритной буровой установки, которая к месту применения доставляется на небольшом грузовике. Сборка установки на месте осуществляется буквально за 15 минут, после чего можно сразу приступать к бурению.
Шнек – это специальный режущий винт, который вгрызается в грунт, а отработанная земля выносится на поверхность по принципу архимедова винта. Среди многих преимуществ шнекового бурения, можно отметить то, что при этом окружающий ландшафт остается практически в неизменном виде. Не составит труда после такого бурения привести в порядок местность. Тем более, что порой можно обойтись даже без применения специального бурового раствора.

Роторное бурение водозаборной скважины

Этот вид бурения относится к более специализированному. Он более дорогостоящий, поэтому прибегать к нему стараются только когда в том есть действительно насущная необходимость – в случае обустройства скважины на глубине от 50 метров, а также если нужно проводить бурение в воду.
Для роторного бурения нужно применять специальную буровую трубу, внутри которой располагается специальный наконечник со сверлильным долотом. Именно оно и вгрызается в грунт.
В движение приводится установка с помощью гидравлического привода. Можно бурить практически любые грунты и на любую глубину (в разумных пределах).

Роторное бурение скважин — один из видов вращательного бурения. Породоразрушающий инструмент, располагается внутри скважины и приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Во время роторного бурения бур разрушает грунт слой за слоем, а отработанная земля вымывается специальным бурильным раствором. При этом обязательно применение так называемых обсадных труб. Они предотвращают разрушение скважины.
Можно с помощью роторного бурения даже разрушать скальную подземную породу. Так что, если шнековое бурение на местности не позволяет добиваться желаемого результата, то можно заказать роторную бурильную установку. Вот только она довольно дорога, а работа с ней требует наличия специальных навыков от рабочих.
Недостатком данного метода можно считать и то, что после себя роторная установка оставляет много отработанного материала, включая бурильный раствор.

Бурение скважины ударно-канатным методом

Эта технология относится к одной из самых старых. Для того, чтобы добраться до воды, нужно будет приложить массу усилий. Да и саму работу никак нельзя назвать быстрой. Почему же он до сих пор применяется?
Дело в том, что бурение ударно-канатным методом позволяет пробиваться практически через любые породы и обустраивать наиболее качественную скважину, срок эксплуатации которой составит от 50 лет.

Ударно-канатное бурение — это возможность производства операций без использования тяжелой специальной техники.

Технология состоит в том, что грунт разрушается с помощью довольно тяжелого снаряда, который падает с большой высоты. После того, как снаряд извлекается на поверхность, отработанный грунт вытягивается – и процесс повторяется. Часто процесс вытягивания бурильного снаряда и грунта совмещается.
Достоинством этого способа можно считать и то, что такое бурение относится к сухому, то есть не потребуется применения бурильного раствора.

Как выбрать место для бурения скважины на воду

Очень важно перед тем, как приступить к бурильным работам, правильно подобрать место для будущей скважины. Специалисты, впрочем, говорят, что вода есть везде. Вся хитрость лишь в том, чтобы суметь до нее добраться. Так что, если нужно обустроить скважину точно в каком-нибудь месте, то квалифицированный мастер справится с задачей. Вопрос останется лишь за тем, какими усилиями обойдутся работы.
В целом же, требования к месту расположения будущей скважины таковы. Потребуется ровная горизонтальная площадка размером 12 х 4 метра, а также место для того, чтобы можно было доставить бурильный станок. В радиусе двух метров должны отсутствовать и водопроводные сооружения, а сливная канализационная яма должна находиться как минимум в 30 метрах от скважины.
Что касается удаления скважины от дома, то обычно придерживаются варианта: чем ближе, тем лучше. Порой даже бурят непосредственно в помещении, предварительно вскрыв участок пола. Это заодно позволит предотвратить промерзание скважины в зимний период.

На рисунке представлено оптимальное место для бурения скважины.

Если же скважину предполагается обустраивать для того, чтобы осуществлять полив приусадебного участка и использовать воду для прочих технических нужд, то можно обойтись глубиной до 10 метров. Но вот в пищу такую воду употреблять нельзя. Кроме того, располагая скважину на открытом участке местности, будет нужно позаботиться об обустройстве кессона – защитного сооружения над скважиной.

Каким образом можно укрепить стенки скважины

Для того, чтобы стенки скважины не осыпались под действием глубинного давления грунта, необходимо проводить их укрепление. Делается это с помощью специальных обсадных труб. Можно применять как цельные трубы, так и собранные из отдельных сегментов, которые насаживаются друг на друга и закрепляются тем или иным способом по мере заглубления скважины.
Как правило, применяются трубы, выполненные из металла – черной стали. А вот оцинкованные применять не рекомендуется, так как они делают воду непригодной для употребления в пищу. В то же время, трубы из нержавеющей стали довольно дороги, хотя при наличии денежных средств их также можно применять.

Для укрепления стенок скважины чаще всего используют трубы из черной стали…

В качестве современного метода обсадки сегодня используется так называемая технология двойной обсадки. Она заключается в том, что основная колонна из стали дополняется вкладышем из ПВХ или из ПНД. В этом случае срок эксплуатации такой скважины возрастает, а качество воды остается на высоком уровне.

Технология процесса бурения водозаборной скважины

Обычно технология бурения скважины на воду подразумевает механическое разрушение породы. В качестве породоразрушающего приспособления может выступать как шнек, так и ударный стакан, так и бур – в зависимости от выбранного метода бурения.
Отработанная порода поднимается на поверхность гидравлическим методом. Для промывки при этом применяется глинистый бурильный раствор. Этот способ называется бурением с промывкой. При этом раствор подается в ствол шахты по штанге при помощи насоса, а затем подается наверх, вынося с собой отработанную породу.

Обратите внимание! Если бурение производится непосредственно в глинистых слоях, то раствор получается через естественное смешение обычной воды и глубинной породы. Если же бурение происходит, например, в породах скального типа, там, где глины нет, то раствор получают через смешение воды и специально доставленной к скважине бентонитовой глины.

Процесс бурения сопровождается обязательной обсадкой скважины трубами.

Необходимо учитывать, что скважина без обсадной трубы долго функционировать не будет, а сама вода быстро загрязнится.

Чтобы пробурить артезианскую скважину – от 30 и более метров, сначала она просверливается до известнякового слоя, затем известняк продолжает разрабатываться с применением бурильного долота меньшего диаметра.
На завершающем этапе работ проводится прокачка скважины до чистой воды.

Каким способом можно удалить отработанную породу из скважины

Для того, чтобы скважина стала полностью пригодной для применения, ее, разумеется, необходимо прочищать от отработанной породы во время разработки. При этом специалисты предлагают сразу несколько вариантов:

  • Наиболее распространенный вариант – гидравлический. Удаление породы происходит с помощью специальной технической жидкости. В качестве таковой может выступать самая обычная чистая вода, либо глинистый раствор. Вода может подаваться как в межтрубное пространство, а вымываться из трубной скважины, так и наоборот;
  • Механический способ подразумевает извлечение отработанной породы при помощи каких-либо механических приспособлений. Это желонка, шнек (архимедов винт), особым образом сконструированные буры и т.д.;
  • Пневматический способ – при этом порода буквально выдувается при помощи сжатого воздуха.

Отработанная порода, которая изымается из скважины в процессе бурения.

Часто оптимальный результат дает комбинирование всех этих способов. Хотя, какому именно методу прочистки отдать предпочтение, — решение об этом выносит мастер, опираясь на свой опыт работы и на конкретные условия бурения в данной местности.

Советы специалистов

Виктор Иванович Головко, мастер-бурильщик: что касается вопроса по поводу срока службы скважины, то при регулярном использовании в среднем это равно 15 годам. Если же долго не пользоваться скважиной, то ее может затянуть буквально через пару лет. Наибольшим сроком службы отличается артезианская глубинная скважина, проделанная ударно-канатным способом. Она может прослужить до 50 лет. Однако и стоимость, и трудоемкость обустройства такой скважины весьма велики.

Николай Андреевич Ворошилов, оператор бурильной установки: так называемый кессон можно приобрести в готовом виде в специализированном магазине, а можно соорудить и своими руками.

Подводя итоги

Несмотря на то, что технологий бурения сегодня действительно довольно много, в большинстве случаев прибегают к шнековому бурению – как к самому рентабельному. Эта технология уже достаточно хорошо освоена и может быть выполнена в подавляющем большинстве случаев в средней полосе России.
Если же хочется на своем участке обустроить самую настоящую артезианскую скважину с максимально качественной водой, то потребуется использовать роторную установку, которая позволит углубить скважину до 50 метров. Но при этом возрастает стоимость такой скважины.

Технология бурения скважин: описание основных способов

Технология бурения скважин, применяемая для обустройства источников автономного водоснабжения, может быть самой разной. И хоть большинство методик можно реализовать только силами профессиональной бригады, оснащенной высокотехнологичным оборудованием, изучить их стоит.

Ознакомившись с нюансами, вы сможете контролировать процесс выполнения работ, обеспечивая надлежащее качество. Да и сэкономить знание деталей поможет: как минимум, навязать вам ненужные услуги у недобросовестного исполнителя не получится.

Для достижения водоносного горизонта можно использовать разные методики

Основные методики

Шнековое бурение

Типы бурения скважин разделяют в зависимости от того, как оказывается разрушающее воздействие на породу. При этом наиболее важным фактором в выборе методики являются свойства грунта, а также назначение скважины.

Наиболее популярной ввиду своей простоты считается шнековая технология:

  • Шнек представляет собой стержень, на одном из концов которого закрепляются резцы из высокопрочного материала. По длине стержня располагаются винтовые лопасти, закрепленные под определенным углом.

Фото шнековой части инструмента

  • Заглубление шнека в породу производится путем вращения осевого стержня. При этом порода прорезается головной частью без разрушения, и по лопастям поднимается наверх.
  • Использование шнекового винта многократно облегчает извлечение породы. При этом на глубинах до 10 метров можно обустраивать скважины за один проход, без извлечения бура и промывки полости водой.

Обратите внимание!
Шнековые оголовки могут применяться и тогда, когда осуществляется бурение горизонтальных скважин.
Впрочем, в быту такая необходимость возникает довольно редко.

  • Также достоинством данной методики является ее доступность. Большинство полупрофессиональных буровых установок разрабатываются именно под шнек, и потому найти бригаду бывает очень просто.
  • Основной минус – сложность при проходке плотных грунтов. Если на глубине залегает скальная порода, то приходится использовать другой принцип бурения скважин.

Передвижной бур для отверстий большого диаметра

Роторная методика

Процесс бурения скважин по роторной технологии является наиболее востребованным в плотных субстратах:

  • Проходка осуществляется с помощью специальной бурильной трубы. Внутри трубчатой части размещается вал с долотом, которое и обеспечивает измельчение породы.
  • Поскольку долото под воздействием гидравлических нагрузок может развивать достаточно большое усилие, роторный метод широко применяется для разрушения плотных пород и скальных пластов.
  • Также для данного принципа практически отсутствует ограничение по глубине: даже самые глубокие артезианские скважины при наличии достаточного количества штанг и обсадных труб обустраиваются без усилий.

Схема роторного бурения с промывкой

Следует отметить, что роторная методика обязательно предусматривает бурение скважин с помощью вымывания водой:

  • Внутри бурильной трубы размещается шланг, через который подается глинистый раствор. При этом разрушенная порода под давлением поднимается через затрубное пространство наружу.
  • Гидравлическое бурение скважин может производиться также методом обратной промывки. При этом воду подают в зазор между обсадкой и краем скважины, а откачка взвешенных частиц грунта осуществляется через бурильную трубу.

Очистка полости путем обратной промывки

Обратите внимание!
Второй способ более трудоемок, однако он позволяет обеспечить более качественную очистку выработанной полости и получить скважину с большим дебитом.

Ударно-канатная технология

Еще одной достаточно популярной методикой является ударная.

Читать еще:  Выбираем шторы в комнату с зелеными обоями

Ее относят к наиболее старым и трудоемким способам заглубления, однако качество в данном случае получается максимальным:

Лебедка и тренога для ударной проходки

  • Основа технологии заключается в разрушении грунтовой массы под ударным воздействием.
  • Тяжелый снаряд поднимается на определенную высоту, а затем – сбрасывается на грунт. Для подъема си сброса снаряда обычно возводят треноги высотой до 3,5 м, собранные из прочных металлических труб.

Обратите внимание!
На начальном этапе иногда проводится так называемое лидерное бурение скважин: в грунте шнеком проделывается отверстие, играющее роль направляющего желоба для сброса снаряда.

  • Под ударами снаряда грунтовые массы разрушаются. Выемка раздробленной породы осуществляется с помощью желонки – полой трубы с заточенными краями.
  • При работе на мягких и песчаных субстратах снаряд объединяют с желонкой, что позволяет существенно сократить трудозатраты.
  • При этом в процессе заглубления в полость скважины не попадает вода, что позволяет более точно провести вскрытие водоносных горизонтов.
  • Кроме того, проходка с помощью ударного метода способствует уплотнению стенок скважины, что положительно сказывается на его долговечности.

Фото ударного оголовка

Основной минус ударно-канатной методики – высокая цена. Мало того что бурение получается весьма медленными и трудозатратным, так еще и обсадные колонны нужно возводить отдельно для каждого пройденного водоносного горизонта.

Самостоятельное обустройство скважины

Выбор места и времени

Как мы отмечали выше, описанные методики подходят в основном для промышленной реализации. Однако при наличии определенных навыков можно справиться с поставленной задачей и своими руками. Ниже мы опишем, что необходимо делать в этой ситуации.

В первую очередь стоит определиться с принципиальной возможностью самостоятельного бурения:

  • Работы можно начинать только тогда, когда водоносный горизонт залегает не глубже 10-15 метров от поверхности.
  • Определить это можно либо путем геологических изысканий (точно, но довольно дорого), либо осмотром действующих скважин и колодцев.
  • В любом случае удобнее всего выбирать места для обустройства источника воды в понижениях рельефа. Даже разница в несколько десятков сантиметров может быть ощутимой.

Работы в зимний период имеют как плюсы, так и минусы

Что качается времени, то наилучшим выбором является осенне-зимний период, начиная с ноября месяца:

  • В весеннюю и осеннюю распутицу ввиду высокой влажности грунта очень сложно обеспечить подъезд техники к месту работ.
  • Также довольно серьезной проблемой является определение точного уровня воды в скважине: большое количество осадков способствует увлажнению всего грунтового профиля.
  • Бурение скважин зимой несколько осложнено необходимостью прохождения смерзшегося поверхностного слоя, однако его мощность редко превышает 1 м даже в самые сильные морозы. Зато, ниже лежит субстрат с вполне приемлемыми рабочими характеристиками.

Обратите внимание!
Кроме того при зимних работах мы успеем прокачать и обустроить источник к началу сезона полива.

Работа ручным буром

Подробное описание процесса бурения скважины таково:

  • На выбранном месте выкапываем углубление, в которое затем установим кессонную емкость или обустроим крытый приямок.
  • Вокруг места бурения обустраиваем треногу, которую будем использовать в качестве опоры для направляющих штанг.

Обратите внимание!
Когда осуществляется бурение скважины мотобуром, тренога не возводится.

  • Устанавливаем шнековый бур в выбранную точку и начинаем его заглубление. Периодически вынимаем инструмент и очищаем лопасти от налипшей породы. Вынутый грунт удаляем, чтобы исключить его осыпание в ствол скважины.
  • Заглубление осуществляем с помощью вращения рукоятей бура. Удобнее делать это вдвоем, присоединив к рукояткам удлиняющие «печи» из стальной трубы длиной по 1,5 – 2 м.
  • После заглубления на метр начинаем монтаж обсадных труб. Диаметр выбираем таким образом, чтобы бур свободно проходил через просвет трубы. Обычно это не составляет труда, так как при вращении шнек разрушает стенки, оставляя достаточно большой зазор.
  • Соединение частей обсадной колонны осуществляем либо с помощью резьбы, либо сваркой. Для упрощения процесса лучше всего использовать полиэтиленовые трубы, тогда для сваривания можно применять недорогой паяльник для пластика.

Резьбовое соединение обсадной трубы

  • Бурение проводим до тех пор, пока полностью не пройдем водоносный горизонт. Если остановиться при первых признаках появления воды — дебит скважины будет занижен очень сильно.
  • После завершения бурения вынимаем шнековую часть из полости. Инструкция рекомендует перед началом эксплуатации очистить нижнюю часть скважины либо с использованием желонки на тросе, либо путем промывки погружным насосом.

Вывод

Как видите, бурение скважин на тепло и воду может осуществляться по самым разным методикам. При этом некоторые из них можно реализовать своими силами, в то время как другие требуют использования тяжелой строительной техники и профессионального оборудования. Более подробно ознакомиться с нюансами используемых технологий поможет видео в этой статье.

Способы бурения скважин: технологические принципы и особенности основных методов

Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения. Рыхлые и насыщенные водой грунты извлекают с помощью желонки. Для проходки по глинистым и скальным породам используют способы бурения скважин, основанные на вращательном и вибрационном принципе.

В работе задействованы механизмы, позволяющие производить разработку грунтов различных типов и на разную глубину. Мы расскажем, как подобрать оптимальную технологию бурения, позволяющую быстро и безупречно пройти выработку для устройства водозабора.

Для наглядного представления предложенной нами информации текст дополнен полезными схемами, фото-подборками, видео-руководствами.

Виды буровых способов

Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения.

Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

  • Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
  • Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
  • Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.

В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на четыре основных вида бурения:

  • колонковое;
  • шнековое;
  • ударно-канатное;
  • роторное.

Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.

Специфика колонкового бурения

Колонковое бурение – механический вращательный метод, при осуществлении которого глинистый или плотный песчаный грунт извлекается в виде керна цилиндрической формы. Буровой снаряд для колонкового бурения представляет собой толстостенную металлическую трубу.

Вверху колонкового бурового снаряда расположено приспособление для присоединения штанг, необходимых для наращивания буровой колонны. Внизу – коронка, вид которой подбирается в зависимости от категории подлежащего бурению грунта.

При проходке колонковым методом грунт разрушается кольцеобразной коронкой. Внутренняя часть керна при этом сохраняется в не разрушенном виде. Для облегчения процесса бурения по твердым и полутвердым суглинкам, глинам, скальным породам на забой подается промывочная жидкость.

Шлам с забоя иногда удаляют промывкой – нагнетанием в ствол выработки большого количества воды. Чаще всего промывку заменяют продувкой сжатым воздухом, поставляемым компрессором внутрь трубы. Данный тип бурения позволяет бурить скважины глубиной до 1000 метров и диаметром от 8 до 20 см.

Механическое колонковое бурение производится буровыми установками типа ЗИФ, УГБ, УКБ, монтированных на автомобили типа КАМАЗ, КРаЗ, трелевочные тракторы и т.д. В варианте для ручного бурения колонковую трубу укорачивают, называют колоколом или стаканом. С последним, перевернутым вверх дном предметом обихода, конструктивно схожа колонковая труба.

Бурение колонковым способом используется в следующих случаях:

  • геологоразведка полезных ископаемых;
  • бурение разведочных скважин;
  • устройство водоносных скважин любой глубины, в том числе безфильтровых скважин в скальных породах.

Для устройства частных скважин на воду в некоторых случаях колонковый способ используется перед тем, как начать шнековое или роторное бурение, выполняя одновременно разведывательную и подготовительную роль.

В устройстве частных скважин колонковое бурение используется в комплексе с ударно-канатным. Глинистые слои проходят колонковой трубой. Пески неплотного сложения, гравий и галечник с песчаным заполнителем, которые не задерживаются в колонковой трубе, извлекают из ствола желонированием.

По эффективности колонковый метод несколько уступает шнековому способу бурения водозаборных скважин. Шнеком бурят быстрее, но он не позволяет полностью освободить ствол от пробуренной породы. Их редко используют в паре. А уж если приведется, то шнеком проходят первые несколько метров.

Используемое оборудование и инструменты

Для колонкового бурения используются следующие инструменты:

  • буровые коронки из алмазного или другого твёрдосплавного материала (сталь, вольфрам, победит);
  • колонковая труба;
  • труба для отвода шлама;
  • штанги, требующиеся для наращивания буровой колонны;
  • муфтовые соединения, переходники между трубами, промывочный сальник.

При бурении в скальных породах буровая коронка быстро изнашивается и подлежит замене. Материал коронки – дорогостоящий, выдерживающий колоссальные нагрузки, наибольшее распространение получили алмазные буровые варианты.

Все используемые в процессе бурения инструменты должны соответствовать соосности, т.е. располагаться ровно относительно оси бурения.

Технология колонкового бурения

Главная особенность колонкового бурения – прохождение породы с полным её сохранением в колонковой трубе. Т.е. при работе бурильного оборудования коронка по кольцу разрушает грунт, который по мере заглубления проталкивается в колонковую трубу и удерживается в ней за счет собственной плотности.

При извлечении наполненной трубы из ствола выработки, ее освобождают от керна путем простукивания кувалдой.

Поэтапный процесс колонкового бурения выглядит следующим образом:

  • бурильную коронку соединяют с колонковой трубой;
  • колонковая труба соединяется со штангами, которые наращиваются по мере углубления;
  • верхняя штанга закрепляется в буровом станке;
  • бурильный станок вращает буровую колонну и постепенно “ввинчивает” ее в грунт;
  • колонковая труба постепенно наполняется керном – заклинившим в ее полости грунтом;
  • после проходки 50 – 70 см буровая колонна извлекается на поверхность, штанги по очереди отсоединяются до тех пор, пока не извлечется колонковая труба;
  • трубу освобождают от выбуренной породы;
  • опорожненный снаряд снова опускают на забой, наращивая буровую колонну штангами.

Действия производятся в описанном порядке до тех пор, пока скважина не вскроет водоносный горизонт и не заглубится на 50 см в нижележащую водонепроницаемую породу.

Если фиксация верхнего водоносного горизонта не является целью проходки, то верхние слои можно бурить с промывкой. В этом случае насос продаёт промывочный раствор через шланг внутрь труб. Затем раствор выносит выработанный грунт на поверхность.

Веские достоинства и недостатки

В сравнении с ударно-канатным и роторным способом механического бурения колонковое производится довольно быстро, значительно сокращая время проведения работ. Главный его недостаток – невозможность подъема рыхлых грунтов и насыщенных водой галечников. Медленно продвигается по скальным породам, для проходки валунов требуется долото.

К достоинствам колонкового бурения относят:

  • высокую производительность и возможность бурить скважины глубиной свыше 100 м;
  • сокращение нагрузок на бурильное оборудование за счёт разрушения глинистой породы, сравнимым с ее вырезанием;
  • возможность применения мобильной буровой установки компактных габаритов.

Колонковое бурение – один из самых скоростных методов разработки водозаборных выработок. Скважину на песок с его применением можно пройти за один рабочий день. Разрабатываемая вручную водозаборная выработка отнимет намного больше времени.

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования. Метод напоминает ввинчивание, позволяет бурить на глубину и одновременно удалять ненужный грунт.

Используемый для бурения инструмент называется шнек. Представляет собой металлический стержень с лопастями. Завинчиваясь в грунт, шнек разрушает породу, которая задерживается на его лопастях. Из-за специфики конструкции шнеком невозможно полностью освободить забой от отвала. Поэтому его в основном применяют для проходки верхних слоев.

Бурение с использованием шнека не требует больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций, устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду.

Его сейчас активно применяют для устройства абиссинских колодцев, чтобы не забивать полностью скважину-иглу в плотный грунт, а слегка облегчить процесс погружения ствола в заранее разрушенную породу.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: роторным, ударно-канатным, колонковым.

Процесс бурения, как это происходит

Ознакомившись со всеми технологическими тонкостями нашей работы и начитавшись различных материалов Вы окончательно решили пробурить скважину. Давайте разберем как происходит сам процесс от начала до конца и с какими сложностями можно столкнуться.

Договор на бурение скважины

Как правило 1 этап это заключение Договора на бурение скважины. Тут наша компания предлагает на выбор два варианта:

  • Если вы располагаете достаточным количеством времени Вы можете подъехать в удобно расположенный офис нашей компании, где Вам дадут профессиональные консультации по всем вопросам
  • Если Вам по каким либо причинам неудобно ехать в офис, Договор можно заключить на месте с буровым мастером, тогда заявка делается по звонку, по телефону же уточняются необходимые нюансы.

Тонкости процесса бурения

Как правило удобней заниматься бурением скважины и сопутствующими работами на этапе строительства дома. Тогда легче всего спланировать удобное место для бурения скважины и все подводящие коммуникации. Если все же у Вас готовый участок, не отчаивайтесь, ООО НПО «КВО» поможет вам возвести собственный водозаборный узел с минимальными переделками. Какие нюансы нужно учесть при бурении скважины?

    • Во-первых, нужно правильно выбрать место предполагаемого бурения. Обычно его выбирают в непосредственной близости от той точки, где трубопровод будет входить в помещение. Но самое главное чтобы к этому месту смогла подъехать буровая установка. Желание «Заказчика» для нас закон, но не всегда технические возможности могут подчиняться этим законам. Обычно приходим к общему знаменателю исходя из того куда может буровая установка подъехать и где желает сделать скважину сам «Заказчик».
    • К месту бурения выдвигается два автомобиля. Это непосредственно буровой станок (Рис. 1) и автоцистерна на базе Зил 131 называемая в народе «водовозка» (Рис. 2). Минимальная ширина ворот для проезда буровой машины – 3 метра. Желательно чтобы ширина дороги также позволяла автомобилю совершить поворот в направлении вашего участка. Если размер участка позволяет, то на участок заезжают оба автомобиля. Если нет, то «водовозка» может находиться на удалении но не более 20-ти метров от места бурения (Рис. 3). Буровая установка после выставления на месте бурения будет стоять неподвижно производя буровые работы, тогда как «водовозка» будет выезжать для пополнения запасов воды для бурового раствора.

  • Идеальной площадкой для бурения скважины является площадка размером 10х5 метров. Понятно, что в условиях стесненной планировки большинства садовых товариществ такую площадку подобрать сложно, но нужно учесть что при идеальных условиях работа пройдет быстрее. Непосредственно над местом бурения не должно быть линий электропередач или деревьев, т. к. это создаст условия, препятствующие подъему буровой мачты. Высота мачты-8м. Площадка бурения должна быть освобождена от строительного мусора, препятствующего проезду а также от ЖБ плит и конструкции.
  • Если бурение будет происходить в непосредственной близости от дома либо других строений, их следует укрыть пленкой, дабы воспрепятствовать их загрязнению, поскольку во время бурения технологические брызги летят в радиусе 2-3 метров от бурового инструмента
  • Бригада работает весь световой день. Работа эта достаточно шумная, так что если в садовом товариществе, поселке, деревне и т. д. существуют ограничения по шумовым работам лучше о них упомянуть заранее, т. к. у буровой бригады есть свой график, а на такие скважины затрачивается больше времени.
  • Бурение в среднем происходит в течении 2-3 дней. Бригада буровиков полностью автономна в своем существовании, на ночь их забирает служебный автомобиль. Техника же остается на месте бурения.
  • После бурения скважины мы производим опытную прокачку скважины своим насосом, для этого нам необходимо подключение к электросети 220V. Если электроэнергия на участке отсутствует, тоже желательно заранее об этом предупредить, тогда будет задействован свои генератор.
  • Необходимо четко понимать, что к месту предполагаемой скважины всегда должен существовать подъезд техники, иначе компания при возникновении гарантийного случая не сможет выполнить свои обязательства.
  • Частый вопрос при бурении — это много ли грязи. Тут нужно четко представлять себе что непосредственно в месте бурения будет вырыта технологическая яма, по которой будет курсировать буровой раствор и из которого будет удаляться буровой шлам (Рис. 4). Наиболее четко остатки этого шлама лучше показать на фотографии. Также следует упомянуть что если бурение проходит в осеннее-весеннии период , тяжелая техника своими перемещениями по участку естественно оставит следы.

После завершения работ, буровой мастер пригласит Вас для подписания Акта сдачи-приёмки скважины. В котором, как и в паспорте, который Вам будет выдан при окончательном расчете будут указаны характеристики Вашей скважины, как то конструкция, время бурения, статический и динамический уровни воды в скважине, дебет скважины и необходимые рекомендации по типу и опуску насосного оборудования.

Читать еще:  Кольца как разновидность уплотнительных изделий

Теперь Вы полноценный владелец артезианской скважины, остается только произвести монтаж водоподающего оборудования и вода приятным шумом польется из вашей системы.

Технология бурения скважин на воду

Наконец-то сбылась мечта и Вы стали владельцем земельного участка.

Эта статья ориентирована на тех, кто стал хозяином участка без построек и коммуникаций. Всем известно, что для обустройства нормальной жизни прежде, чем строить дом, необходимо иметь на участке электропередачи, газ и воду. Предположим, Ваш участок, возможно, электрифицировать, так как рядом проходит линия электропередач. Так же не будет преткновением газификация, потому как газопровод тоже тянется неподалеку. Остается, наверное, самая главная проблема: обеспечить свой участок водой. При отсутствии центрального водопровода необходимо продумать индивидуальное водоснабжение. Не стоит говорить о необходимости проведения воды, ведь без нее жизнь в запланированном доме будет невозможна.

Конечно, на участке просто необходима питьевая вода, которая обеспечит Вам нормальное существование и позволит засадить землю какими-либо насаждениями.

Для того, чтобы обеспечить себя питьевой водой, необходимо организовать бурение скважины. Изучив существующие технологии, их плюсы и минусы, можно будет сделать вывод, какая же технология бурения скважин на воду подойдет именно Вам.

Все рассматриваемые технологии отличаются друг от друга по используемому оборудованию, количеству затраченного времени, установкой, а также процессом, с помощью которого измельчается и извлекается порода.

Основные типы бурения:

  • шнековое;
  • роторное;
  • ударно-канатовое;
  • ручное.

Рассмотрев каждое из них, будет проще ориентироваться в выборе необходимого.

Шнековое бурение

Если Вы заинтересованы в несложном и не очень дорогом бурении, то щнековое бурение как раз для Вас. При данной технологии винт (шнек) буравит землю, вращаясь и добираясь до глубоких слоев почвы, где вероятность получения качественной питьевой воды значительно больше. Скважина при этом может достигать диаметра от 6 до 80 см. А глубина – 50 метров.

При необходимости можно достичь и сто метровой глубины. При данной технологии вслед за буром опускается обсадная труба, что закупоривает стены и не дает почве осыпаться. Организации такого вида бурения предполагает использование бурового раствора. Но если высота ствола бура в пределах 10 м, буровым раствором можно не пользоваться.

Шнековое бурение возможно только на мягких породах почв. Использование бура в сыпучих почвах, на скалистых или глинистых местностях, а также плывунах не возможно.

Роторное бурение

Для организации скважины в различных почвах, в том числе и скальных, допустима такая технология бурения скважин на воду, как роторная.

В данном случае, постоянно вращающимся долотом порода разбивается, а затем вымывается из скважины глинистым раствором. Применяя данную технологию, необходимо организовать самоходную установку. При использовании на жестких породах (например, скальных) она не возможна без применения бурильных утяжеленных труб. И конечно, необходимо правильно рассчитать нагрузку на них. Глинистый раствор непрерывно поставляется с помощью грязевого насоса прямо в бурильную трубу. Благодаря обратной промывке, когда раствор подается в затрубную полость, порода, попавшая в устье в результате разрушения, будет вымываться прямо из трубы. Этот способ позволяет быстрее добраться до слоев с водой.

Роторное бурение дороже шнекового, но на него уходит гораздо меньшее количество времени.

К сожалению, роторное бурение имеет ряд недостатков:

  • Для осуществления пробы воды, необходимо будет организовать предварительный спуск;
  • Если бурение осуществляется в холодное время года, это требует утеплить систему циркуляции;
  • Известковые пласты загрязняются большим количеством глины и воды.

Необходимо помнить, что, чем чище воду Вы хотели бы добыть, тем бурение будет глубже.

Ударно-канатное бурение

Наиболее старым и трудозатратным способом бурения является ударно-канатное бурение. Помимо больших трудозатрат, он требует большего количества времени, чем описанные выше способы. Учитывая, что он длительное время остается востребованным, понятно, что это наиболее качественная технология бурения скважин на воду.

Смысл такого процесса состоит в том, что порода дробится благодаря сильному ударному воздействию специального массивного снаряда, который резко опускается с высоты. Порода, под воздействием удара, измельчается и в последствие выбирается из жезлонги, в которую попадает.

Принцип ударно-канатного бурения:

  1. Лебедка помогает стакану (специально заостренной трубе) подняться над поверхностью забоя;
  2. Затем стакан резко опускается в породу;
  3. Проникая вглубь, стакан вбирает в себя некоторое количество породы. Ударяя по стакану, штанга помогает опустить стакан более глубоко и наполнить его породой.

Примечание: при бурении скальных пород лучше пользоваться долотом, которое не только будет способно врезаться в твердый слой, но и раскрошит его или измельчит.

Ударно-канатный способ имеет ряд преимуществ перед другими:

  • Поскольку порода сразу черпается стаканом, глинистым раствором для ее вымывания пользоваться не придется;
  • Как только вскрывается водоносный слой, это сразу становится понятно;
  • Эксплуатация скважины может осуществляться долгое время.

Но такой способ имеет ряд недостатков:

  • Это достаточно дорогостоящий способ;
  • Требуются большие трудозатраты;
  • Необходима обсадная трубы для перекрытия всех плывунов и водоносных слоев.

Ручное бурение

Когда участок не позволяет выделить место для установки бурения, на помощь придет ручной способ. К тому же, это довольно действенная технология.

Необходимо использование следующих инструментов: ручного бура (диаметром 10-30 см), инструменты для очищения бура, рукоятки, переходные штанги. Ручное бурение используется на глубине, не превышающей 10 метров.

Если требуется наиболее глубокое бурение, то это потребует больших усилий. Но если применить лебедку, подвесное устройство и блок, то глубину можно увеличить. Когда есть возможность воспользоваться ручным бурением, то оно позволяет затратить на работу не более двух рабочих дней. Если за работу возьмутся два мастера.

Преимущества ручного бурения:

  1. Наиболее финансово экономичный способ
  2. В случае поломки ручного бура ремонт осуществить достаточно просто и быстро
  3. Оборудование для бурения не громоздкое и нет необходимости использовать тяжелую технику
  4. При бурении скважины в труднодоступных местах такой способ вполне применим
  5. Быстрые приготовления к работе и ее организации
  6. Довольно не продолжительно время на осуществление самого бурения
  • Используется только на небольшой глубине, а водные пласты с водой хорошего качества могут находиться в довольно глубоком слое породы.
  • Технология не применима на жестких и скалистых почвах.

Ознакомившись с возможными технологиями бурения воды для участка, можно определиться, какой способ подойдет именно Вам. Если нет необходимости добывать питьевую воду, то вполне приемлемым будет ручное бурение, с довольно не глубоким проникновением в грунт. Если качество воды очень важно для дальнейшего пользования, лучше будет применять другую технологию, предполагающую другие работы и необходимую для этих работ технику.

Как пробурить и обустроить скважину на воду своими руками? Технология и способы бурения, виды скважин

Скважина на воду своими руками – это реальный способ обеспечить водой участок в рамках подготовки к строительству частного дома, тем самым построив на перспективу надежное водоснабжение на загородном участке, где отсутствует централизованная подача воды.

Обустройство такого водного источника требует существенных финансовых и трудовых затрат. Для бурения потребуются специальные приспособления и оборудование, но при правильной организации работ все можно сделать самостоятельно и надежно.

Технологии бурения

Для того, чтобы обустроить собственную скважину на воду, необходимо отыскать нужный водный пласт, определить глубину его залегания и пробурить в земле канал (ствол скважины), входящий в этот продуктивный слой. Ниже рассмотрены основные способы бурения.

Шнековый метод

Для такого бурения используется бур (шнек) в виде стержня с резцом на торце и лопастями, расположенными по винтовой линии. Элементарными шнеками можно считать садовые или рыболовные буры.

Суть технологии состоит во вкручивании инструмента в грунт путем его вращения и извлечении земли при его подъеме. Процесс может осуществляться вручную или механическим способом. Вручную шнековым способом можно пробурить скважину до глубины 8-10 м.

Такая методика считается наиболее простой и доступной, но ее можно использовать только при наличии достаточно мягкого или сыпучего грунта. Нельзя ее использовать и при наличии плывунов и скальных выходов. При наличии более твердой почвы или при более глубоком бурении необходима механизация вращения инструмента. По мере углубления ствола шнек прикручивается к секции бурильной трубы (колонны).

Гидробурение (гидродинамическое бурение)

Технология основывается на объединении традиционного бура и гидравлического воздействия.

При этом в зону бурения постоянно подается под давлением промывочная жидкость, которая:

  • помогает разрушать землю;
  • вымывает выбуренную почву, вынося ее на поверхность;
  • охлаждает буровой инструмент;
  • выравнивает стенки всего ствола по мере своего продвижения.

Она представляет собой воду, утяжеленную глиной, а подается в скважину при помощи помпы. При помощи гидробурения обычно делаются скважины глубиной 30-50 м, но с принципе, можно пробурить ствол и глубже 200 м. Для увеличения глубины бурения собирается бурильная колонна из штанг — труб длиной 1,3-2 м, диаметром 45-75 мм.

Пневмобурение (пневмоударное бурение)

Относится к ударно-вращательной технологии. При такой методике разрушение породы происходит путем ударного воздействия пневматическим инструментом (пневмоударником), при этом всей буровой колонне придается вращательное движение.

Для пневмобурения не страшны твердые породы, а проблемы возникают при глинистых, вязких грунтах, которые быстро забивают инструмент. Глубина бурящихся скважин невелика – до 50 м (обычно 15-25 м). Важное преимущество – большая скорость проходки.

Алмазный инструмент

Самым эффективным, но очень дорогим способом бурения скважин считается колонковая проходка с использованием насадок с алмазными коронками. Такие буровые установки способны осуществлять бурения с очень большой скоростью в грунте любой твердости. Основные недостатки – малый диаметр ствола (до 15-17 см) и стоимость проходки до 500-700 руб на 1 м.

Турбинная технология

Способ основан на продольном продвижении бурового долота, вращательное движение которому обеспечивает турбобур. Все это располагается на погружаемой колонне, которая наращивается штангами по мере углубления ствола.

Основной элемент – турбобур представляет собой двигатель, который погружается в забойную зону, т.е. не вращает всю бурильную колонну. Бурение может обеспечиваться малоскоростными (120-300 об/мин) и высокоскоростными (450-600 об/мин) двигателями, при этом в движение их приводит гидродинамическая сила, создаваемая потоком жидкости, действующим на лопасти двигателя.

Электробур

Эта технология принципиально не отличается от турбинного бурения. В данном случае вместо турбобура с лопастями в зону забоя погружается электродвигатель асинхронного типа. Использование электрического привода позволяет отказаться от бурильной колонны в виде труб и опускать электробур на кабель-канате.

Основной недостаток – пониженная работоспособность кабеля в скважинных условиях при частых спуско-подъемных операциях.

Винтовые двигатели

Это современные, усовершенствованные привода, опускаемые в забойную зону. Они представляют собой объемные, гидравлические установки роторного типа. Их вращение обеспечивается буровым раствором, а эффективность повышается использованием камер низкого и высокого давления.

[stextbox Выбор способа бурения зависит от глубины залегания продуктивного, водного пласта, характеристик грунта и наличия сложных участков в зоне проходки, а также планируемого дебита скважины и наличия оборудования и финансовых возможностей.[/stextbox]

Как бурят скважины для водоснабжения?

Любая скважина предназначена для подъема воды из глубинного водного пласта на поверхность. Ее принцип действия основан на обустройстве ствола в виде трубопровода за счет монтажа обсадной колонны (трубы) так, чтобы забойная часть с фильтром грубой очистки оказалась внутри источника воды, при этом подъем жидкости обеспечивается насосом погружного или поверхностного типа.

Таким образом, вода проникает через отверстия в нижней части колонны и принудительно поднимается по скважинному стволу на поверхность.

С учетом конструктивных особенностей и глубины выделяются следующие виды скважин на воду:

  1. Абиссинская скважина (трубчатый колодец). Она сооружается путем забивания трубы в грунт, а потому глубина составляет не более 6-10 м. Вода поднимается с самого верхнего пласта (грунтовые воды) и имеет значительное загрязнение. Ее можно использовать в технических целях или для питья, но только после кипячения.
  2. Скважина на песок. Она бурится на глубину 14-25 м, что позволяет использовать любой способ бурения. Обычно она обсаживается трубой диаметром 12-20 см. Дебит такой скважины небольшой и она предназначается для небольших хозяйств. В работе используется центробежный насос, устанавливаемый на поверхности.
  3. Артезианская скважина бурится до нижнего, продуктивного водного пласта на глубине более 50 м. Вода в ней абсолютно чистая и используется для питья. Подъем из нее может осуществляться только с помощью погружного насоса.

Функциональные узлы

Любая скважина, независимо от глубины и разновидности, имеет следующие функциональные зоны и узлы:

  1. Забойная зона или водозаборник. Это нижняя часть скважины, которая располагается в водном пласте. Здесь через перфорацию вода поступает внутрь обсадной колонны. Обязательный элемент – фильтр.
  2. Обсадная колонная (труба) или всасывающая магистраль. Ее задача обеспечить герметичный канал для воды от забойной зоны до входа в насос (водозаборник насоса), который обязательно снабжается обратным клапаном для предотвращения обратного водного потока.
  3. Насос. Он обеспечивает подъем воды, для чего создает определенное давление.
  4. Гидроаккумулятор или накопительный бак. Этот узел отвечает за защиту оборудования от гидравлических ударов, обеспечения водного резерва и создания нужного давления в водопроводном трубопроводе.
  5. Реле давления и контролирующая аппаратура.
  6. Оголовок скважины. Это верхняя, наземная часть скважины, обеспечивающая защиту ее от загрязнения сверху, промерзания и распределения поднятой воды.

Оборудование

Для обустройства скважины на воду необходим такой инвентарь и оборудование:

  1. Насос. Он выбирается с учетом глубины и производительности скважины, размеров обсадной колонны, протяженности водопроводной магистрали. При глубине ствола до 10-12 м чаще всего используется поверхностный, центробежный насос нужной мощности. Для глубоких скважин применяется насос погружного типа. Для него необходим несущий, страховочный трос и погружной электрокабель.
  2. Насосная станция с системой автоматического управления процессом. В ней обязательно наличие контролирующих приборов и устройств защиты от перегрузок.
  3. Гидропневмобак. Он предназначен для поддержания стабильного давления в системе и оптимизации работы насоса. Постоянный уровень воды в нем поддерживается с помощью реле уровня. Размеры резервуара зависят от мощности оборудования и дебита скважины. Объем может колебаться в широких пределах от 20-30 до 1000 л. Оптимальным считаются емкости объемом порядка 100-150 л.
  4. Кессон. Скважинный оголовок может обустраиваться разными способами, но наиболее популярен кессон, представляющий собой металлический короб (бак), герметизирующий устье скважины. Он монтируется с небольшим заглублением (до 1-1,2 м) и имеет размеры, достаточные для размещения соединительного оборудования и обслуживающего человека.
  5. Коммуникации. Кабель, провод для обеспечения надежного электропитания и водопроводные трубы от кессона до точек потребления воды.

[stextbox defcaption=»true»]Верхняя часть скважины и водопровод находятся в зоне промерзания грунта, а потому их необходимо надежно утеплять.[/stextbox]

Последовательность монтажа

Погружной насос монтируется в такой последовательности:

  • установка обратного клапана (если его нет в комплекте насоса);
  • закрепление на тросе и подключение кабеля;
  • погружение насоса на нужную глубину;
  • установка и подключение гидроаккумулятора (гидропневмобака);
  • подключение и регулировка системы управления и контроля;
  • установка и подсоединение фильтров тонкой очистки;
  • подсоединение к точкам потребления (нагревательное оборудование, смесители и т.д.).
Схема скважинного устройства

Стандартное устройство глубокой скважины с погружным насосом имеет такую базовую конструкцию:

  • перфорированный водозаборник обсадной трубы с отстойником;
  • фильтр грубой очистки воды;
  • погружной насос с обратным клапаном и водозаборником;
  • водовод или труба (шланг) для подъема воды, соединенная с насосом;
  • водонепроницаемый кабель для электропитания насоса;
  • скважинный колодец или расширенная верхняя часть скважинного ствола;
  • оголовок, кессон;
  • запорная аппаратура (кран шарового типа);
  • контролирующие приборы, манометр (до 8-10 Бар);
  • механизм прокачки с шаровым краном.

Схема работы скважины достаточно стандартна:

  1. Вода под напором пласта просачивается в отстойник и накапливается в нем.
  2. При включении насоса вода поднимается вдоль обсадной колонны, поступает в насосный водозаборник и направляется вверх по водоводу.
  3. В кессоне вода направляется в гидроаккумулятор, где создается определенный ее запас, после чего поступает в водопровод.

Как обустраивается скважина?

При достижении в процессе бурения продуктивного пласта – водоноса, начинается этап обустройства скважины для воды. Вначале в ствол опускается нижняя фильтрующая колонна, представляющая собой трубу с перфорированным наконечником, отстойной камерой и фильтром из нескольких сеток, которые предотвращают проникновение крупных фракций примесей.

Далее монтируется вся обсадная колонна, а зазор между ней и грунтом засыпается песком и щебнем мелкой фракции. Одновременно с засыпкой смеси осуществляется прокачка скважины путем подачи воды с герметизацией устья.

После очистки забоя на тросе опускается погружной насос с подключенным водоводом диаметром 25-50 мм в зависимости от дебита скважины. На оголовке производится закрепление обсадной колонны и устьевой защиты. В отводящей системе устанавливается запорный вентиль. В кессоне производится соединение водовода и водопроводного трубопровода.

Скважина является достаточно сложным гидротехническим сооружением, но при ее правильном обустройстве появляется надежное собственное водоснабжение. Все операции, начиная с бурения ствола, можно осуществить своими руками, но для этого необходимо соблюдать все рекомендации специалистов и пользоваться стандартным оборудованием.

Полезные видео

Самый дешевый и простой в изготовлении гидробур и его тест при бурении водоносной скважины:
[yvideo number=»64YiGkq208c»]
Как пробурить своими руками ручным буром из листового металла, смотрим:
[yvideo number=»6lCDyN3icJU»]
Та же скважина, назначение и устройство:
[yvideo number=»vDyKwu3Ac7M»]
Способы и варианты очистки бытовой скважины от заиливания своими руками:
[yvideo number=»PcjEQWEievk»]
Перед бурением важно убедиться в достаточной продуктивности водного пласта, для чего необходимы профессиональные геологические исследования.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector