Способы бурения скважин: лучшие методы и их полное описание

Содержание

Основные способы бурения скважин

Разработка различных месторождений и изучение горных пород предполагает бурение скважин. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, поэтому специалисты учитывают все нюансы, с которыми они столкнутся во время работы и выбирают оптимальный способ, гарантирующий получение нужного результата с минимальными затратами. Разработку месторождений могут выполнять только квалифицированные компании, которые имеют нужную аккредитацию. Несмотря на то, что существует не так много способов бурения скважин, не так просто подобрать оптимальный метод, поэтому без привлечения специалистов по бурению обойтись нельзя.

Виды бурения скважин

Способы бурения разделяют на механические и немеханические виды. Немеханические способы слабо изучены, поэтому практически не используются на практике. Механические методы бурения применяются при разработке скважин различного назначения. Пробуривание происходит при помощи специальных долот, что обеспечивает получение ствола скважины нужного размера.  Механические способы бурения также разделяются на несколько разновидностей:

  • Вращательный.
  • Ударный.
  • Вибрационный.

Каждый из способов имеет особенности, но каждый из них позволяет добиться нужного результата. Наиболее эффективным способом бурение считается вращательный, так как позволяет извлекать породу скважины без остановки процесса. Также вращательный метод является самым дешевым, поэтому большинство работ выполняется при помощи именно этого вида бурения. Так как вращательный метод является основным способом бурения скважин, то его стоит рассмотреть подробнее. Вращательный метод делится на три способа:

  • Колонковый.
  • Шнековый.
  • Роторный.

Вращательный способ бурения может использоваться на грунтах различной плотности, поэтому выделяют три подвида, каждый из которых имеет свое предназначение и особенности. Общий процесс бурения скважин вращательным способом не сильно отличается, но каждый метод оптимален только при наличии некоторых критериев.

Особенности колонкового бурения

колонковое бурение

Колонковое бурение применяется преимущественно на песчаных или неплотных глинистых грунтах. Почва извлекается в виде керна, а бурение происходит при помощи специального долота также углубление скважины может происходить при помощи специальная коронки, которая монтируется на трубу. Вращательный момент передаётся поверхности земли при помощи труб, имеющих надежное крепление. Если бурение происходит на плотных породах, то при буровых работах дополнительно подаётся промывочная жидкость. К твердым породам относятся:

  • Суглинки.
  • Скальные виды.
  • Тяжёлые глины.

При помощи большого количества воды также возможно удалить шлам из забоя. В некоторых случаях вместо промывки используется продувка сжатым воздухом, который поставляется внутрь трубы при помощи специального компрессора. При колонковом бурении можно разработать скважину диаметром 8-20 сантиметров и глубиной до километра. Основные работы проводятся при помощи буровых установок, которые установлены на автомобиле КАМАЗ или КрАЗ.

Особенности шнекового бурения

шнековое бурение

Шнековое бурение применяется при разработке водоносных скважин в частных домохозяйствах. Бурение при помощи шнека предполагает ввинчивания в породу, благодаря чему одновременно с углублением скважины происходит извлечение грунта. Шнек является стержнем с лопастями. Такая конструкция не позволяет полностью извлечь из забоя отработанную породу, поэтому метод эффективен только при прохождении верхних слоёв.

Чаще всего способ подходит для создания скважин, глубина которых не превышает 30 м на мягких почвах и 20 м на средне-плотных грунтах. После того как из забоя извлекается шнек, ствол укрепляется обсадкой, а сама скважина очищается от остатков пород. Использование шнека при бурении в плотных и скальных породах нецелесообразно, поэтому метод может комбинироваться с другими способами бурения.

Особенности роторного бурения

Роторное бурениеРоторное бурение используется для пробуривания скважин в скальных и полускальных почвах на глубину до 150 м. Роторная установка чаще всего оснащается помимо долота сальные утяжеленные трубами для бурения. Обязательно при роторном бурении используется промывочная жидкость, поэтому в холодных регионах зимой невозможно использовать способ из-за замерзания технологических компонентов. Среди достоинств метода стоит отметить:

  • Возможность организации скважины, диаметр которой будет до 2 м.
  • Высокое качество бурения при разработке водяных скважин.
  • Быстрый процесс бурения при небольших затратах ресурсов.

Обсадная труба монтируется после очищение ствола скважины от отработанных пород, что позволяет добиться хороших результатов и надежности разработки. 

Нужно провести бурение? Компания "Горгеомех" уже много лет занимается инженерно-геологическим бурением скважин и готова вам в этом помочь!

Способы бурения скважин

Бурить скважины можно механическим, термическим, электроимпульсным и другими способами (несколько десятков), Однако промышленное применение находят только способы механического бурения – ударное и вращательное. Остальные пока не вышли из стадии экспериментальной разработки.

УДАРНОЕ БУРЕНИЕ

     

 Ударное бурение. Из его всех разновидностей наибольшее распространение получило ударно-канатное бурение (Рис. 2   ).

       Буровой снаряд, который состоит из долота 1, ударной штанги 2, раздвижной  штанги-ножниц 3 и канатного замка 4 , спускают в скважину на канате 5, который, огибая блок 6, оттяжной ролик 8 и наравляющий ролик 10, сматывается с барабана 11 бурового станка. Скорость спуска бурового снаряда регулируют тормозом 12. Блок 6 установлен на вершине мачты 18. Для гашения вибраций, возникающих при бурении, применяются амортизаторы 7.

      Кривошип 14 при помощи шатуна 15 приводит в колебательное движение балансирную раму 9. При опускании рамы оттяжной ролик 8 натягивает канат и поднимает буровой

снаряд над забоем. При подъеме рамы канат опускается, снаряд падает, и при ударе долота о породу последняя разрушается.

      По мере углубления скважины канат удлиняют, сматывая его с барабана 11. Цилиндричность

скважины обесечивается поворотом долота в результате раскручивания каната под нагрузкой ( во время приподъема бурового снаряда) и скручивания его при снятии нагрузки (во время удара долота о породу).

      Эффективность разрушения породы при ударно-канатном бурении прямо пропорциональна массе бурового снаряда, высоте его падения, ускорению падения, числу ударов долота о забой в единицу времени и обратно пропорциональна квадрату диаметра скважины.

      В процессе разбуривания трещиноватых и вязких пород возможно заклинивание долота. Для освобождения долота в буровом снаряде применяют штангу-ножницы, изготовленные в виде двух удлиненных колец, соединенных друг с другом подобно звеньям цепи.

       Процесс бурения будет тем эффективнее, чем меньшее сопротивление долоту бурового снаряда оказывает накапливающаяся на забое скважины выбуренная порода, перемешанная с пластовой жидкостью. При отсутствии или недостаточном притоке пластовой жидкости в скважину с устья периодически доливают воду. Равномерное распределение частиц выбуренной породы в воде достигается периодическим расхаживанием (приподъемом и опусканием) бурового снаряда. По мере накопления на забое разрушеной породы (шлама) возникает необходимость в очистке скважины. Для этого с помощью барабана поднимают буровой снаряд из скважины и многократно спускают в нее желонку 13 на канате 17, сматываемом с барабана 16. В днище желонки имеется клапан. При погружении желонки в зашламленную жидкость клапан открывается и желонка заполняется этой смесью, при подъеме желонки клапан закрывается. Поднятую

Рис. 3.  Схема вращательного бурения скважин

на поверхность зашламленную жидкость выливают в сборную емкость. Для полной очистки скважины приходится спускать желонку несколько раз подряд.

      После очистки забоя в скважину опускают буровой снаряд, и процесс бурения продолжается.

      При ударном бурении скважина, как правило, не заполнена жидкостью. Поэтому, во избежание обрушения породы с ее стенок, спускают обсадную колонну, состоящую из металлических обсадных труб, соединенных друг с другом с помощью резьбы или сварки. По мере углубления скважины обсадную колону продвигают к забою и периодически удлиняют (наращивают) на одну трубу.

      Ударный способ более 50 лет не применяется на нефтегазовых промыслах России. Однако в разведочном бурении на россыпных месторождениях, при инженерно-геологических изысканиях, бурении скважин на воду и т.п. находит свое применение.

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН

. При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

     Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями.

       При роторном бурении (Рис.  4) мощность от двигателей  9 передается через лебедку  8 к ротору 16  - специальному вращательному механизму, установленному над устьем скважины в центре вышки. Ротор вращает бурильную колонну и привинченное к ней долото 1. Бурильная колонна состоит из ведущей трубы 15  и привинченных к ней с помощью специального переводника 6 бурильных труб 5.

Следовательно, при роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся

бурильной колонны, а при бурении с забойным двигателем – невращающейся бурильной колонны. Характерной особенностью вращательного бурения является промывка

 При бурении с забойным двигателем долото 1 привинчено к валу, а бурильная колонна – к корпусу двигателя 2. При работе двигателя вращается его вал  с долотом, а бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса  двигателя , который гасится  невращающимся ротором (в ротор устанавливают специальную заглушку).

скважины  буровым раствором в течение всего времени работы долота на забое.

  Для этого буровой насос 20, приводящийся в работу от двигателя 21, нагнетает буровой раствор по манифольду (трубопроводу высокого давления ) 19 в стояк  - трубу 17, вертикально установленную в правом углу вышки, далее в гибкий буровой шланг(рукав) 14, вертлюг 10 и в бурильную колонну. Дойдя до долота, промывочная жидкость проходит через имеющиеся в нем отверстия и по кольцевому  пространству между стенкой скважины и бурильной колонной поднимается на поверхность. Здесь в  системе емкостей 18 и очистительных механизмах (на рисунке не показаны) буровой раствор очищается  от выбуренной породы, затем поступает в приемные емкости 22 буровых насосов и вновь закачивается в скважину.

      В настоящее время применяют три вида забойных двигателей – турбобур, винтовой двигатель и электробур (последний применяют крайне редко).

     При бурении с турбобуром или винтовым двигателем гидравлическая энергия потока бурового раствора , двигающегося вниз по  бурильной колонне, преобразуется в механическую на валу забойного двигателя, с которым соединено долото.

      При  бурении с электробуром электрическая энергия  подается по кабелю, секции которого смонтированы внутри бурильной колонны и преобразуется  электродвигателем в механическую энергию на валу , которая непосредственно передается долоту.

       По мере углубления скважины бурильная колонна, подвешенная к полиспастной системе, состоящей из кронблока (на рисунке не показан), талевого блока 12, крюка 13 и талевого каната11, подается в скважину. Когда  ведущая труба 15 войдет в ротор 16 на всю длину, включают лебедку , поднимают бурильную колонну на длину ведущей трубы и подвешивают

бурильную колонну с помощью клиньев на столе ротора. Затем отвинчивают ведущую трубу 15 вместе  с вертлюгом 10 и спускают  ее в шурф (обсадную трубу, заранее установленную в специально пробуренную наклонную скважину) длиной, равной длине ведущей трубы. Скважина под шурф бурится заранее в правом углу вышки примерно на середине расстояния от центра до ее ноги. После этого бурильную колонну удлиняют (наращивают)  путем привинчивания к ней  двухтрубной или трехтрубной свечи (двух или трех свинченных между собой бурильных труб), снимают ее с клиньев, спускают в скважину  на длину свечи, подвешивают с помощью клиньев на стол ротора, поднимают из шурфа  ведущую трубу с вертлюгом, привинчивают ее к бурильной колонне, освобождают бурильную колонну от клиньев, доводят долото до забоя и продолжают бурение.

       Для замены изношенного долота поднимают из скважины всю бурильную колонну, а затем вновь спускают ее. Спуско-подъемные работы ведут также с помощъю полиспастной системы. При вращении барабана лебедки талевый канат наматывается на барабан или сматывается с него, что и обеспечивает подъем или спуск талевого блока и крюка. К последнему с помощью штропов и элеватора подвешивают поднимаемую или спускаемую бурильную колонну.

    При подъеме БК развинчивают на свечи и устанавливают их внутри вышки нижними концами на  подсвечники, а верхние заводят за специальные пальцы на на балконе верхового рабочего. Спускают БК в скважину в обратной последовательности.

      Таким образом процесс работы долота на забое скважины прерывается нарашиванием бурильной колонны и спуско- подъемными операциями (СПО)для смены изношенного долота.

      Как правило, верхние участки разреза скважины представляют собой  легкоразмываемые отложения. Поэтому пред бурением скважины сооружают ствол (шурф) до устойчивых пород (3-30 м ) и в него спускают трубу 7 или несколько свинченных труб ( с вырезанным окном в верхней части) длиной на 1-2 м больше глубины шурфа. Затрубное пространство цементируют или бетонируют. В результате устье скважины надежно укрепляется.

      К окну в трубе приваривают короткий металлический желоб, по которому в процессе бурения буровой раствор направляется  в систему емкостей 18 и далее, пройдя через очистительные механизмы (на рисунке не показаны), поступает в приемную емкость 22 буровых насосов .

      Трубу (колонну труб) 7, установленную в шурфе, называют направлением. Установка направления и ряд других работ, выполняемых до начала бурения , относятся к подготовительным. После их выполнения составляют акт о вводе в эксплуатацию буровой установки и приступают к бурению скважины.

      Пробурив неустойчивые, мягкие, трещиноватые и кавернозные породы, осложняющие процесс бурения  (обычно 400-800 м), перекрывают эти горизонты  кондуктором 4 и цементируют затрубное пространство 3 до устья. При дальнейшем углублении могут встретиться горизонты  также подлежащие изоляции, такие горизонты перекрываются  промежуточными (техническими) обсадными колоннами.

      Пробурив скважину до проектной глубины, спускают и цементируют эксплуатационную колонну (ЭК).

      После этого все обсадные колонны на устье скважины обвязывают друг с другом, применяя специальное оборудование. Затем против продуктивного пласта  в ЭК и цементном камне пробивают несколько десятков (сотен) отверстий, по которым в процессе испытания , освоения и последующей эксплуатации нефть (газ) будут поступать в скважину.

      Сущность освоения скважины сводится к тому, чтобы давление столба бурового раствора, находящегося в скважине, стало меньше пластового. В результате создавшегося перепада давления нефть (газ) из пласта начнет поступать в скважину. После комплекса исследовательских работ скважину сдают в эксплуатацию.

      На каждую скважину заводится паспорт, где точно отмечаются ее конструкция, местоположение устья, забоя и пространственное положение ствола по данным инклинометрических измерений ее отклонений от вертикали  (зенитные углы) и азимута (азимутальные углы). Последние данные особенно важны при кустовом бурении наклонно-направленных скважин во избежание попадания ствола бурящейся скважины в ствол ранее пробуренной или уже эксплуатирующейся скважины. Фактическое отклонение забоя от  проектного не должно превышать заданных допусков.

      Буровые работы должны выполняться с соблюдением законов об охране труда и окружающей природной среды. Строительство площадки под буровую , трасс для передвижения буровой установки, подъездных путей , линий электропередач, связи, трубопроводов для водоснабжения,сбора нефти и газа , земляных амбаров, очистных устройств, отвал шлама должны осуществляться лишь на специально отведенной соответствующими организациями территории. После завершения строительства скважины или куста скважин все амбары и траншеи должны быть засыпаны, вся площадка под буровую – максимально восстановлена (рекультивирована) для хозяйственного использования.

Основные виды и способы бурения

Сегодня практически все скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда когда разращенная порода транспортируется на поверхность из скважины, при помощи механизмов или воздуха и гидравлическим, когда он вымывается водой.

Существует два основных метода бурения: с отбором керна — колонуовый, сплошным забоем — шнековый, пневмоударный и шарошечный.

Мы выделяем 4 основных вида бурения, широко применяемых для сооружения скважин в различных сферах:

  • колонковое;
  • шнековое;
  • пневмоударное;
  • шарошечное.

Каждый вид 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.

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.

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.

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

Веские достоинства и недостатки

В сравнении с шарошечным 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.

К достоинствам колонкового бурения относят:

  • технология осуществляет вынос на поверхность кернового материала, это позволяет определить состояние геологии в данной местности, что поможет обосновать наличие или отсутствие здесь месторождений полезных ископаемых.
  • высокую производительность и возможность бурить скважины глубиной свыше 100 м;
  • сокращение нагрузок на соединения бурового инструмента и привод буровой колонны за счет небольшой площади разрушения породы путем обуривания (вырезания) керна;

Главный недостаток колонковое бурение – быстрым методом колонковое бурение не назвать, т.к. способ с отборкой керна требует через каждый интервал керноприемной трубы разбирать буровой став. Кроме того, в ходе процесса колонка затупляется очень быстро, так как она сильно перегревается при работе с твердыми породами.

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.

Инструмент -транспортируемый разрушенную породу на поверхность скважины называю шнеком. Переставляет собой несущую трубу с присоединительными замками, обваренную ребордой. Породоразрушающим инструментом выступает долото с впаяными или сменными элементами твердого сплава. Под давлением долото разрушает и скалывает породу, которая далее по реборде транспортируется к устью скважины. Часто применяют в комбинации с колонковым бурением, когда керн необходимо отобрать с заданой отметки.

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.

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: шарошечным , ударно-канатным, колонковым.

Плюсы и минусы применения шнека

Шнековый метод бурения позволяет произвести устройство скважины максимально быстро, при условии, что размер шнека и угол наклона долота были подобраны правильно.

К достоинствам шнекового бурения относят:

  • высокая скорость углубления в грунт без технологических остановок;
  • нет необходимости делать промывку ствола скважины;
  • нет необходимости поднимать на поверхность первое звено и разбирать/собирать буровую колонну как при колонковом методе.

Главным недостатком шнекового бурения можно считать невозможность работы на сыпучих и очень твёрдых грунтах, но в то же время шнек – идеальный инструмент для бурения в суглинистых, смешанных (глина и супесь) и мягких глинистых грунтах.

Ещё один недостаток, ограничивающий применение шнека для устройства водоносных скважин – необходимость применять ударно-канатный способ для очистки ствола от осыпавшейся породы.

Особенности пневмоударного бурения

Бурение с пневмоударником относится к технологиям ударно-вращательного бурения и наиболее широко применяется в сфере инженерно-геологических изысканий, а также для бурения водозаборных скважин. С помощью бурения с пневматическим инструментом можно выполнять горные выработки вертикальных и направленных скважин в грунте до 10 категории буримости.

Главная отличительная особенность методики – для разрушения породы используется одновременно ударное и вращательное действие, выполняемые соответственно пневмоударником и вращателем буровой установки.

Рабочим органом станка является погружной пневмоударник. С помощью клапанного устройства сжатый воздух, поступающий по буровой штанге, приводит в поступательно-возвратное движение ударник, наносящий удары по хвостовику буровой коронки. Одновременно вместе со штангой вращается пневмоударник; вращатель расположен вне скважины. Буровые сколы удаляются из скважины сжатым воздухом.

Преимущества и недостатки бурения с пневмоударником

Основные преимущества бурения с пневматическим молотком – высокая скорость создания скважин, эффективная очистка от шлама, возможность работать на скальных трещиноватых породах и отказаться от расходов на бентонит и доставку воды для промывки.

Так же преимуществам мы отнесем:

  • Цикл бурения в разы меньше по времени ранее рассмотренных. Технология бурения с пневмоударником дает возможность выполнять создание скважин значительно быстрее, чем при бурении с промывочной жидкостью. Основная причина – скорость движения воздушного потока значительно больше скорости перемещения промывочного раствора;
  • Попутная очистка скважины в процессе бурения. Вынос шлама достигается движением мощного восходящего потока воздуха в зазоре между бурильной колонной и стеной скважины;
  • Нет необходимости в использовании промывочного раствора, для изготовления которого необходимо приобретать бентонит и организовывать транспортировку воды к месту работ;
  • Быстрая и удобная смена бурового инструмента.

К недостаткам бурения пневмоударным способом можно отнести, потребность в большом объеме  сжатого воздуха, возможен прихват буровой колонны при бурении водоносных горизонтов и пород повышенной трещиноватости. Следует обеспечить устойчивость стенок скважины.

Характеристика шарошечного бурения

Шарошечное бурени — вращательный способ бурения скважин с использованием в качестве породоразрушающего инструмента шарошечного долота. Вращатель приводится в движение от двигателя автомобиля или отдельно установленного электродвигателя посредством приводного вала.

Разработанный грунт вымывается из забоя скважины методом прямой или обратной промывки. Промывочный раствор может подаваться как самотёком, так и насосной станцией.

Шарошечное бурение применяется для разработки скальных и полускальных грунтов при устройстве глубоких скважин до 150 м. Буровая установка с правильно подобранным долотом и утяжеленными бурильными трубами отлично справляется со скальными породами.

Специалисты-буровики рекомендуют использовать этот метод бурения при соблюдении следующих условий:

  1. Гидрогеологический разрез участка изучен достаточно хорошо. Известно, что бурить предстоит скальные породы. Известен уровень залегания водоносной зоны в коренных породах.
  2. Подземная вода обладает характерным для артезианских скважин напором
  3. Имеется возможность бесперебойной доставки технической воды для промывки скважины.

Достоинства и недостатки шарошечного бурения

Данный метод бурения имеет следующие преимущества:

  • высокое качество вскрытия водоноса в коренных скальных породах;
  • возможность устройства скважины большого диаметра;
  • высокая скорость бурения, небольшие затраты энергоресурсов.

Существенным недостатком шарошечного бурения можно назвать необходимость организации промывки скважины.

Какой способ бурения выбрать?

Подводя итоги, можно сказать, что:

  1. Колонковое бурение целесообразно использовать для проходки в пластичных глинистых грунтах. Колонковый способ подходит для устройства большинства водозаборных выработок, при необходимости используется в паре с ударно-канатным.
  2. Шнековое бурение по сфере применения схоже с колонковым методом. От него отличается некачественной очисткой ствола, требует обязательного использования желонки или долгосрочной промывки скважины перед эксплуатацией.
  3. Шарошечное бурение – оптимальный вариант для пробивки стволов скважин в скальных грунтах.
  4. Пневмоударное бурение является наиболее эффективным при работе с трещиноватыми, твердыми и сухими породами.

Стоимость разработки скважины с использованием того или иного метода бурения во многом зависит от того, какое оборудование применяется, а также от категорий пройденных пород по буримости.

Если у Вас возникли вопросы или Вы заинтересовались в приобретении оборудования, инструмента и запасных частей, обращайтесь к нам по следующим контактам: +7 (391) 228-72-62 / [email protected]

Скважина своими руками. Подробно о сложном.

Бурение скважины на воду довольно трудоёмкий процесс, который требует определенных знаний и умений. В статье представлена информация, которая не сделает из вас профессионального бурильщика, но заполнит некоторые пробелы в знаниях и поможет при самостоятельном бурении скважины.

Если вы собираетесь бурить скважину самостоятельно, без применения специального бурового оборудования, то вам будет доступна максимальная глубина бурения около 40 метров. Глубже пробурить скважину будет довольно трудно. Поэтому у вас есть выбор бурить обычную глубокую скважину или абиссинскую. Артезианскую скважину вручную пробурить невозможно, так как такие скважины глубиной примерно от 100м и больше.

Способы бурения скважины вручную.

Гидробурение.

Для бурения этим способом понадобятся буровые штанги с фрезой, шланг для подвода воды и водяной насос.

Суть способа заключается в том, что бурение происходит с помощью бура с фрезой и потока воды. Для бурения достаточно крутить штангу в разные стороны, сначала в одну, а затем в другую сторону. Полного вращения бура не требуется. Во время кручения штанги фреза бура рыхлит породу, а вода, которая выходит из штанги в зоне бурения, подымает размытую породу наверх из скважины.

Гидробурение скважины.Гидробурение скважины. Буровая штанга с ручками и водяным шлангом.Верхняя часть буровой колонны со съемными ручками и присоединенным шлангом, по которому происходит подача воды в буровой ствол.

Недостатком данного вида бурения является то, что с его помощью невозможно пройти обломочные породы типа галечников или просто породы богатые камнями. В процессе бурения мягкая порода вымывается, а камни остаются на дне скважины, где скапливаются и мешают бурить.

Преимущество в том, что нет необходимости доставать бур из ствола скважины, чтобы убрать разрыхленную породу.

Штанги бура изготавливают длиной 1.5-2 м из водопроводной трубы с условным проходом 25мм и с наружным диаметром 32мм. Штанги соединяются посредством резьбовых муфт. На штангах с двух сторон нарезается обычная трубная резьба. Муфта частично накручивается на штангу с одной стороны и обваривается.

Буровая штанга с приваренной муфтой.Буровая штанга с приваренной муфтой. Соединение буровых штанг.Соединение буровых штанг.

Фрезу для бура нужно изготавливать из прочного и толстого металла. Лучше всего подойдет старая пластинчатая пружина от грузового авто. Эти пружины сделаны из стали 75Г и они каленые, что придает металлу особую прочность на истирание.

Фрезу, как правило, делают трех лепестковую или двух лепестковую. На гранях фрезы обязательно нужно сделать насечки. Данные насечки выполняют функцию измельчителя породы и с ними бур вращается легче.

Фреза буровой штанги.Фреза буровой штанги.

Для гидробурения нужно организовать два приямка для воды: один из них побольше (он должен располагаться близко от места бурения) и второй — поменьше. Приямки будут выполнять роль резервуаров воды. В первом приямке вымытая порода будет отстаиваться и оседать на дно, а из второго приямка вода должна забираться насосом и подаваться внутрь буровой штанги. Таким образом вода будет течь по замкнутому кругу. Первый приямок периодически нужно очищать от вымытой породы и одновременно производить осмотр этой породы с целью поиска крупнозернистого водоносного песка.

Чтобы вода меньше уходила в почву приямков, их дно можно застлать полиэтиленом.

На фото видно технические приямки для гидробурения.На фото видно технические приямки для гидробурения. Буровая штанга с ручками, удерживаемая над краем бурового отверстия специальным ловителем.Буровая штанга с ручками, удерживаемая над краем бурового отверстия специальным ловителем. Схема гидробурения.Схема гидробурения.
Видео: изготовление скважины на воду гидробурением.

Бурение шнеком.

Для бурения скважины шнеком необходимы специальные шнековые штанги.

Этот вид бурения имеет как свои преимущества, так и недостатки. Шнеки позволяют бурить породы, насыщенные камнями, но, чтобы поднять на поверхность земли разрыхленный грунт, нужно периодически вынимать всю буровую колонну из ствола скважины. И чем глубже скважина, тем тяжелее вынимать буровую колонну. Поэтому при бурении глубоких скважин придётся изготавливать подъёмный механизм.

Для ручного шнекового бурения вполне достаточно сделать со шнеком первую штангу. Остальные штанги не имеет смысла изготавливать шнековыми. Штангу со шнеком можно изготовить самостоятельно или применить какой-либо другой шнек, например, от старого рыбацкого бура.

Бурение скважины шнеком.Бурение скважины шнеком. Набор буровых штанг со шнеком.Набор буровых штанг со шнеком.
Видео: бурение скважины шнеком.

Бурение ударно-канатным способом.

Принцип работы такого бурения заключается в том, что круглая металлическая труба опускается под своим весом в ствол скважины. Ударяясь о дно скважины, она разбивает грунт, камни и наполняется разбитой породой. После трубу вынимают из скважины и очищают от грунта. Такой процесс повторяется многократно.

Эффективность данного способа бурения напрямую зависит от высоты, с которой падает буровой инструмент, и от его веса. Поэтому данный снаряд следует утяжелять. Можно сделать его длинным и одну часть залить бетоном или свинцом, а другую часть оставить для приема грунта.

Большое преимущество данного способа бурения в том, что он позволяет проходить породы с камнями. Но есть и недостаток. Если не использовать лебедку для подъема снаряда, то придется затрачивать большие физические усилия. 

Буровая установкаСамодельная буровая установка для ударно-канатного бурения.

Для ручного бурения скважины используют два основных типа инструмента:

  • Забивной стакан – это труба с заостренными краями и продольными прорезями для вынимания грунта.

Заостренный рабочий край должен быть немного большего диаметра, чем диаметр трубы. Для этого край трубы развальцовывают молотком.

Это необходимо для того, чтобы при работе этого инструмента образовывалось отверстие в земле немного больше, чем диаметр стакана. Таким образом убирается трение между стаканом и стволом скважины.

В основном стаканом вынимают грунт, который может прилипать к его стенкам. Таким грунтом может быть глина и суглинок.

Забивной стакан.Забивной стакан.
  • Второй инструмент – это желонка.

Этот инструмент также изготавливается из металлической трубы и его рабочий край обязательно затачивается и развальцовывается. Отличие от стакана в том, что у желонки нет продольных отверстий для выемки грунта, зато около рабочего края внутри есть клапан. Такая конструкция обуславливается тем, что желонка предназначена для выемки крайне сыпучей или обводненной породы. Например, смесь глины с водой очень хорошо поднимается желонкой.

ЖелонкаЖелонка
Видео: самодельный стакан и желонка для бурения.

Забивка абиссинской скважины иглы.

Суть способа заключается в том, что в землю забивается труба диаметром 57мм с острым концом, которую ещё называют игла. Часто на острие трубы наваривают наконечник, изготовленный из старого лома. Игла состоит из нескольких труб по длине, которые наращиваются в процессе забивки с помощью обычной сварки.

Труба во время забивки раздвигает грунт своим острием и входит в него. Такой способ пробивки скважины подойдет только для неглубоких скважин, например, для абиссинки.

Схема забивки абиссинской скважины.Схема забивки абиссинской скважины. Забивка абиссинской скважины.Забивка абиссинской скважины. Изготовление наконечника трубы.Изготовление наконечника трубы. Изготовление наконечника трубы.Изготовление наконечника трубы.

В трубе режутся щели в шахматном порядке с помощью УШМ (болгарки) тонким кругом на расстоянии примерно полметра от острия. Количество и размер щелей будут влиять на способность воды проникать внутрь трубы, поэтому их не должно быть мало. Отрезной круг должен быть как можно тоньше. Эти щели будут выполнять роль грубого фильтра. Длина такого фильтра должна быть не менее двух метров на трубе. Щелевой фильтр должен находиться на расстоянии 50 см от наконечника трубы. Таким образом это расстояние будет выполнять роль отстойника.

Изготовление щелевого фильтра.Изготовление щелевого фильтра.

Чтобы трубу было легче забивать, можно сначала пару метров пройти обычным садовым буром, а уже потом переходить к забивке.

Процесс забивки можно механизировать, если приспособить для этой цели перфоратор или отбойный молоток.

Для уменьшения трения трубы о грунт и облегчения работы, сразу же после острия делается небольшое утолщение по кругу. Самый простой способ сделать такое утолщение — это наварить сварку по кругу трубы. В случае если труба дойдет до камней, которые не удается пробить, ее всегда можно будет вынуть и попробовать забить иглу в другом месте.

У такого способа пробивки скважины есть два существенных недостатка.

  • Проблема забивных скважин в том, что водонос ищется вслепую, так как нет вынимаемого грунта из скважины. Поэтому для определения водоносного слоя нужно через каждый метр забивки наливать в трубу воду и смотреть за ее поглощением землей. Как только началось хорошее поглощение, значит достигли водоносного слоя. Здесь стоит обратить внимание на один момент. Иногда при забивании отверстия в трубе закупориваются глиной и поэтому стоит обращать внимание на каждое, даже небольшое поглощение воды скважиной. Если есть поглощение, значит нужно сначала сделать обратную промывку, а затем прокачать скважину.

Если же после прокачивания скважины объем воды, который она может дать, остается небольшим, то следует забивать трубу глубже.

  • После достижения водоносного слоя может получится так, что зеркало воды установится на глубине ниже 7-8м. В этом случае поверхностный насос просто не сможет поднять воду из скважины на поверхность. 

Если скважину удалось прокачать, то в скважину опускается труба пнд диаметром 32-25 мм с фильтром и к ней подключается насос.

Фильтр на трубе пнд.Фильтр на трубе пнд. Фильтр обёрнутый нержавеющую в сетку.Фильтр обёрнутый в нержавеющую в сетку.

Практикуется еще один способ изготовления фильтра для иглы. Для этого трубу сверлят отверстиями диаметром примерно 12-16мм и сверху одевают фильтр, изготовленный из нержавеющей сетки галунного плетения п48-52. На трубу обязательно изготавливается наконечник диаметром большим, чем диаметр фильтра.

  • Фильтр с наконечникомФильтр с наконечником
  • Фильтр с наконечникомЭтапы изготовления фильтра для скважины иглы.

Бурение скважины вручную в вопросах и ответах.

Какую скважину выбрать, обычную глубокую или абиссинскую?

Чтобы определиться с выбором скважины, нужно знать, чем они отличаются.

Абиссинская скважина буриться небольшого диаметра буром примерно 60-90мм. Обсадная труба для абиссинской скважины чаще всего 40-70 мм по наружному диаметру. В абиссинской скважине насос располагается на поверхности земли. Современные поверхностные насосы могут поднять воду, которая находится на глубине максимум 8метров.

К примеру, если пробурили скважину и уровень зеркала воды находиться глубже 8 метров, то поднять эту воду поверхностным насосом становиться невозможно. Зеркало воды — это расстояние от уровня земли до поверхности воды в скважине.

Но если вырыть колодец глубиной 1-2 метра и на его дно установить поверхностный насос, то можно будет поднять воду с глубины 9-10 метров.

Обычная глубокая скважина лишена этого недостатка, так как ее погружной насос находиться на глубине ниже зеркала воды.

Схема буровых скважин.На схеме изображены обычная глубокая и абиссинская скважины.

Поэтому если зеркало воды находиться глубже 7-8м, то придется выбрать обычную скважину.

Сразу же возникает вопрос, как предварительно определить глубину зеркала воды. 

Если у вас есть соседи, у которых пробурена скважина или колодец, то можно спросить у них, на каком уровне зеркало воды. Как правило, на соседних земельных участках водоносные слои одинаковые и уровень зеркала воды также будет одинаковым. Исключения бывают в редких случаях и связаны они с геологией участка.

Если же таких соседей нет, тогда придется бурить. Здесь может быть два варианта:

1. бурить под абиссинскую скважину и если зеркало воды будет ниже 8м, то разбуривать скважину под обычную.

2. Сразу бурить обычную скважину фрезой диаметром 160мм под обсадную трубу диаметром 125мм. Диаметр скважины должен быть, как минимум, на четверть шире диаметра обсадной трубы.

Перед тем как начать бурение, нужно понимать, что абиссинскую скважину бурить будет намного легче, чем обычную, так как диаметры отверстий у них значительно различаются. К тому же, стоимость материалов для абиссинской скважины меньше, чем для обычной. Но есть и минусы. У абиссинской скважины площадь поверхности фильтра намного меньше, чем у обычной скважины, поэтому и забиваться фильтр абиссинки будет чаще. Также у нее примерно в 2 раза ниже дебет (количество воды, которое может выдавать скважина за час) по сравнению с обычной скважиной.

Что делать если в процессе бурения вскрыли плывун.

Плывун -насыщенный водой грунт (обычно песок или супесь), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии его котлованами и другими выработками. Также про плывун можно сказать, что это герметичный объём в толще грунта, в котором под давлением находятся мелкие и пылеватые пески, насыщенные водой. Его толщина варьируется от 2 до 10 м. Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, насыщенные водой, содержащие в большом количестве очень мелкие частицы (глинистые и коллоидные), которые начинают играть роль смазывающего вещества между крупными частицами грунта. Вследствие наличия глинистых и более мелких коллоидных частиц эти грунты обладают гидрофильными свойствами и слабо отдают воду. Википедия

Если в процессе бурения вынимается так называемая жижа — это может быть песок в вперемешку с водой и глиной и при этом скважина не углубляется, то значит добурились до плывуна. Плывун постоянно заполняет собой буровой ствол и не дает углубить его.

Чтобы пройти плывун можно попробовать такие варианты:

  1. Замыть плывун бентонитом или клеем.
  2. Разбурить скважину на больший диаметр до плывуна и забить кондуктор. Это металлическая труба, которая на один –два размера больше обсадной трубы. Важно, чтобы кондуктор перекрыл собой полностью плывун и вошел своим концом в твердый грунт. Если этого не сделать, то кондуктор может завернуть плывуном, так как он находится в постоянном движении. После этого можно продолжить бурение через кондуктор желонкой или гидробурением.
Схема бурения с кондуктором.Схема бурения с кондуктором.

Для чего необходимо замывать скважину.

Замывка скважины –это промывка ее специальным клеящим раствором, который склеивает и упрочняет стенки скважины и не дает им обсыпаться и обвалиться.

Раствор приготавливается на основе воды и бентонита, который можно приобрести в строительном магазине.

Бентонит — это природный нетоксичный материал, который разбухает в воде и образует плотный гель. В ограниченном пространстве этот гель не пропускает воду.

Приблизительно бентонит разводят 25 кг на тонну воды. После этого полученный раствор должен настояться минимум 2 часа, а лучше 12 часов. За это время бентонит разбухнет и раствор будет напоминать кисель.

В качестве замены бентонита можно использовать обычный обойный клей КМЦ. Он стоит на порядок дешевле. Разводят его примерно 20 литров воды на 4 пластиковых стакана клея. Если в процессе работы клей начнет сворачиваться и превращаться в клейстер, то в раствор можно добавить обычную соду. Она предотвратит сворачивание клея.

Еще можно смешать воду с жирной глиной и добиться кисельного раствора. Такой раствор тоже неплохо работает.

Случаи, когда необходима замывка скважины:

  • Если скважина бурится в песке, то ее обязательно необходимо замывать на всем её протяжении. Если используется метод гидробурения, то буровой раствор следует приготовить с самого начала бурения.Если используется шнековый метод бурения, то замывать скважину нужно после смены каждой штанги.
  • Если скважину бурили в глине и дошли до песчаного водоносного слоя, то перед выемкой бура и установкой обсадной трубы скважину необходимо замыть. Пока бурение происходит в глине, замывать скважину необязательно.
  • Если необходимо пройти плывун.
  • Если необходимо пройти ненужный водонос, например, верховодку. В этом случае данный водоносный слой нужно запечатать и предотвратить уход бурового раствора в этот водоносный слой. Густота бурового раствора должна зависеть от скорости оттока раствора в водоносный слой. Чем сильнее отток, тем гуще должен быть раствор и, следовательно, тем дольше замывать ствол скважины.

Как понять, что нашли водоносный слой.

Водоносный слой может быть не один. Поэтому если вода нужна для технических нужд или для полива, то можно остановиться на первом слое. Такой слой может быть на глубине 4 метров. Вода, взятая из этого слоя, как правило чистой не бывает, но могут быть и исключения. Такую воду называют верховодка.

Верховодка — подземные воды, которые накапливаются над временным подпором (промерзлой почвой и тому подобное). Залегают вблизи поверхности (выше горизонта грунтовых вод), склонны к резким колебаниям, легко загрязняются.Википедия

Если же вода нужна для общего пользования, то лучше бурить поглубже.

Понять, что вы достигли водоносного слоя нетрудно.

Если используется метод гидробурения, то буровой раствор начнет уходить в скважину. Это будет хорошо заметно по падению уровня воды в технических приямках. То есть, водоносный слой будет поглощать воду, которую в него наливают. С какой скоростью водонос потребляет воду, с такой же скоростью он ее и отдаёт. В 95% случаев это будет водоносный слой, в 5% случаев трещина в земле или пустота. Если вода уходит в скважину очень быстро, то это может быть пустота в земле.

Если же используется метод бурения шнеком, то понять, что вы достигли водоносного слоя можно по мокрому вынимаемому грунту и его типу.

Хорошие водоносные слои располагаются в крупнозернистых песках, известняках, песчано-гравийной смеси или галечнике. Иногда бывает вода и в суглинке, но очень редко. Поэтому одним из признаков водоносного слоя будет крупнозернистый песок или другие водоносные породы.

Конец водоносного песчаного слоя можно определить, когда бур наткнется на что-то более твердое, чем песок и, скорее всего, это будет известняк или глина. Если закончился крупнозернистый песок и началась другая порода, это значит, что водоносный слой закончился.

После того как нашли водоносный слой грунта необходимо установить обсадную трубу с фильтром.

Для чего делается обратная промывка скважины.

Обратная промывка делается сразу же после того, как установили обсадную трубу. Она необходима, чтобы распечатать водоносные каналы скважины и вымыть из неё песок и мелкие камни. По сути, это гидроразрыв пласта (создание пустот в скважине).

Также при обратной промывке промываются водоносные каналы, которые ранее были запечатаны бентонитом или клеем. Причем, если водонос был запечатан в суглинке, то его придется дольше размывать, чем водонос в песке.

Лучше всего выполнять промывку мотопомпой большой производительности (от 1000 литров в минуту) водой объемом 2-3м3. Для того чтобы сделать обратную промывку, на обсадную трубу одевается оголовок со штуцером, к которому подсоединяется шланг от насоса. Вода под давлением подается в обсадную трубу, выходит из фильтра в скважину и поднимается на поверхность земли между обсадной трубой и стенками скважины.

Промывка скважины.К синей пластиковой обсадной трубе подключается шланг для подачи воды под давлением.

Как прокачать скважину.

Прокачивают скважину сразу же после обратной промывки.

Прокачивание скважины — это длительное выкачивание воды насосом из скважины с целью промывки водоносных каналов, осветления воды и увеличения производительности скважины. Прокачивание скважины может быть непрерывным в течении 2-48 часов.

Это действие позволяет очистить воду скважины от растворенных в ней мелких частиц породы. Поэтому прокачивать скважину нужно до тех пор, пока вода не станет чистой. Также с целью увеличения производительности скважины практикуют её длительное прокачивание в течении суток и более.

Все мелкие частицы, которые проходят через фильтр, выкачиваются из скважины, остальные же скапливаются на ее дне. Поэтому для прокачивания скважины лучше использовать недорогой насос, так как он может запросто забиться. Если скважина бурилась в теплое время года, то понять какая вода течет из скважины можно по ее температуре. Вода из скважины будет заметно холоднее воды, которой ранее выполнялась обратная промывка.

Обсыпка скважины.

Заполнение пространства между обсадной трубой и стенками скважины выполняется с целью защитить скважину от попадания в неё различных загрязнений с поверхности земли.

Чтобы не забить водоносные каналы, обсыпка выполняется только после обратной промывки и последующей прокачки скважины. Также обсыпка делается только под давлением воды, чтобы не забить фильтр обсадной трубы. Поэтому перед обсыпкой к обсадной трубе подключается насос и нагнетается в нее вода. Все то же, что и при обратной промывке скважины.

Скважина заполняется песком или щебнем выше высоты фильтра обсадной трубы, а потом обсыпается глиной.

Как определить уровень зеркала воды в скважине.

Все очень просто. Необходимо взять обычную веревку с грузиком узкого типа. Например, можно привязать к ней обычный гаечный ключ.

Опускаете веревку и слушаете. Как услышите звук «бульк» — это начало водяного столба, то есть уровень зеркала. Завязали на веревке узелок и опускаете дальше. Если веревка ослабла, то значит достигла дна скважины. Завязываете второй узелок. Вытягиваете веревку и меряете расстояние между узелками, это будет высота водяного столба.

Также нужно понимать, что уровень зеркала воды может меняться согласно сезону или при активном выкачивании воды из скважины. Поэтому уровень столба воды в скважине должен быть как можно больше. Желательно не менее 2м.

Что делать если глина сильно налипает на стенки бурового ствола и штанги бура?

Красно-бурая глина имеет свойство набухать и сильно прилипать. В этом случае хорошо помогает обычная сода, которая делает глину не активной. Соду необходимо добавить в буровой раствор. В результате глина перестает налипать на инструмент и стенки бурового ствола.

Зависит ли уровень зеркала воды от глубины скважины?

Скважина бурится с целью найти источник воды — водоносный слой. Он может оказаться на достаточно большой глубине, например, 25м. Но это не означает, что воду нужно будет поднимать с такой глубины. После того как скважина дошла до водоносного слоя, вода заполняет ствол скважины и поднимается по нему до определенного уровня, например, 10м от уровня земной поверхности. Этот уровень называется зеркало воды в скважине. Исключение составляют артезианские скважины, где вода находиться в земле под давлением и при вскрытии такого водоносного слоя может быть самоизлив воды на поверхность земли.

Какие трубы применить в качестве обсадных.

В качестве обсадных труб применяют металлические трубы или пластиковые. Так как металлические трубы довольно дорогие, то для скважин чаще всего выбирают пластиковые обсадные трубы. В продаже имеются специальные пластиковые обсадные трубы ПНД (полиэтилен низкого давления) синего цвета для скважин. Эти трубы изготовлены из пищевого пластика и химически безопасны для человека. Применять для скважины обычные канализационные трубы ПВХ желтого или серого цвета категорически нельзя.

Обсадные трубы ПНДОбсадные трубы ПНД Труба с щелевым фильтром.Труба с щелевым фильтром. Длина фильтра 3 метра.

При покупке пластиковой обсадной трубы старайтесь не приобретать трубы черного цвета. Как правило, такие трубы изготовлены из вторичного сырья. И никто не сможет гарантировать, что во вторичном сырье не будет потенциально опасных веществ.

Какой насос выбрать для скважины?

Лучше всего для скважины подходит шнековый глубинный насос. Главное — это не использовать вибрационный насос. От постоянных вибраций грунт вокруг скважины уплотняется, и водяные каналы закрываются. В результате чего дебет скважины может снизится до полного ее пересыхания. Также из-за постоянных вибраций вода в скважине будет мутная.

Если же зеркало воды находиться на глубине до 7-8метров, то можно установить центробежный насос на поверхности земли.

Каким маслом смазывать резьбовые соединения буровых штанг и обсадных пластиковых труб?

Смазка должна быть безопасной, поэтому обычный солидол и машинное масло использовать нельзя. Можно смазывать растительным маслом или мыльным раствором.

Пошаговая инструкция по правильному бурению скважин на воду

Краткий план создания скважины

Вода на участке

Сначала расскажем в общем о том, что нужно сделать, чтобы на участке появилась вода. План действий таков:

  1. Определить место для будущей скважины.
  2. Определить ее параметры: способ бурения, глубину.
  3. Выполнить бурение.
  4. Выполнить обсадку скважины.
  5. Произвести прокачку воды.
  6. Проверить качество воды.
  7. Провести обустройство скважины.
  8. Провести воду в дом, установить фильтр.

Казалось бы, план простой, но каждый этап включает в себя разные нюансы, которые мы сейчас рассмотрим.

Какие бывают водоносные слои

Очевидно, что бурить нужно там, где есть водоносный слой (горизонт). Важно понимать, что эти слои распределяются на разной глубине, не равномерно, исходя из свойств породы.

Водоносные слои

По глубине залегания существуют следующие виды подземных вод:

  • Почвенные - находятся почти возле поверхности. Осадки сцепляются с твердыми частями почвы и образуют почвенные подземные слои. Водоупорного слоя у них нет
  • Верховодка - в основном это осадки, которые скапливаются сверху водоупора.
  • Грунтовые - есть почти везде, их образуют осадки, воды озер, рек, других водоемов. Этот постоянный водоносный горизонт лежит на водоупоре.

Важно! У этих трех слоев своего напора нет. Если сделать до них скважину, то вода не будет литься. Именно поэтому бурят до других межпластовых горизонтов. В редких случаях хватает бурения до грунтовых вод, но это скорее исключение.

  • Межпластовые - это водоносный слой, который зажат между двумя водоупорными горизонтами. Здесь есть напор и можно ставить скважину - их часто называют артезианскими. Вода из нее будет подниматься и бить даже без помощи насоса.
Читайте также: Как найти водоносный слой для бурения скважины на воду своими руками

Где искать воду на участке

Поиск воды

Специалисты компаний, которые занимаются бурением скважин, обычно знают, на какой глубине находится вода в конкретном регионе. Но это не значит, что водоупорный слой  распространяется на весь регион! Может быть так, что на вашем участке вода залегает на 25-30 метрах, а у соседей ее совсем нет или она гораздо глубже.

Важно! Как правило, бурение скважин на воду выполняют на глубину до 30 метров. Если нужно глубже, то стоит это дороже и необходимо получать лицензию на использование водоносного горизонта, который стоит на гос. учете. (См. ст. 19 закона РФ «О недрах»)

Здесь есть три нюанса:

  • без лицензии глубинный водоносный горизонт использовать нельзя;
  • получить ее может только юридическое лицо;
  • выдает лицензии  Министерство экологии и природопользования;

Бурение скважины

Что делать, если вам предлагают бурить дорого и глубоко? В этом случае лучше дополнительно проверить, что на участке нет других водоносных слоев, которые залегают не так глубоко. Уточнить это можно так:

  1. Собрать сведения в нескольких компаниях. Если несколько специалистов настаивают на глубоком бурении, то, скорее всего, так оно и есть.
  2. Есть платные и бесплатные базы данных, в которых указана глубина верхнего водоносного слоя в разных регионах. Можно получить информацию там. Еще вариант - сделать запрос в Росгеолфонд, где имеются данные по разным регионам или поискать информацию на сайте Росгеологии
  3. Обязательно стоит пообщаться с соседями, особенно, если у них уже есть эксплуатируемая скважина. Соседи могут подсказать другие данные о подземных водах и их качестве.

Где в Московской области залегает вода

Существуют такие обобщенные карты, которые показывают глубину водяных скважин в Московской области. Вот одна из них.

КартаМожно сравнить несколько вариантов карт и рассмотреть данные из 2-3 источников. Важно учитывать, что гидрогеологические данные меняются с течением времени. На это влияет деятельность человека, а также естественные природные факторы.

Читайте также: Какая глубина бурения скважин на воду в Московской области считается оптимальной

Какими способами бурят скважину

Есть несколько способов бурения, которые выбирают с учетом местности, глубины залегания водоносного слоя, гео строения почвы. Самые популярные способы:

  1. Ударно-канатный. Проводится без тяжелой техники, бюджетный и экологичный. В грунт на участке забивается специальный цилиндр из металла (т.н «стакан»), который имеет скошенную кромку. Затем его достают лебедкой, удаляют изнутри грунт и погружают заново. Никаких промывных растворов не требуется. Но у этого способа есть и минусы: он не применяется на некоторых грунтах (текучий суглинок, слабая супесь), а также выполняется медленно. 
  2. Вращательное бурение. Способ универсальный, подходит для любых грунтов, применяется часто. Его суть в том, что в почву ввинчивают специальный инструмент с насадкой, который разрушает земляную породу. 

Шнековое бурение

Типы насадок бывают разные, исходя из этого выделяют: 

  • шнековое бурение. Используется металлический шнек, как в мясорубке. Он наматывает на себя и поднимает вверх породу;
  • колонковое бурение. С помощью буровой колонки в землю вставляют колонковую трубу, по которой затем подают воздух или раствор. В трубе собирается выбуренная земля (т.н керн), который поднимают наверх; 
  • шарошечное бурение. Для него используется спец.долото (т.н шарошку), которую забивают в почву. Долото крепят на бурильной установке штангами, по которым затем подается раствор или воздух. Наверх поднимается буровой шлам - мелкий грунт. 

Как правило, для выполнения скважины на воду используют последний вариант - шарошечный. Он пригоден для различных типов почвы. Но опять таки, выбор это индивидуален и подбирается специалистом для конкретного участка.

Читайте также: При бурении скважины обнаружен плывун. Как его пройти?

Какая техника используется для бурения

Это разные виды установок с насадкой (коронка, долото), разрушающей породу. Обычно применяется буровая установка УРБ, выполненная на шасси ЗИЛа, Урала, Камаза. Данный агрегат способен пробурить скважину на глубину до 350 м, делает это быстро и качественно.

Установка на базе ЗиЛ-131

Но есть нюанс - этой большой машине нужно место для разворота и маневра на участке. Поэтому ее обычно используют, если участок еще пуст от построек и больших деревьев с грядками и кустами.

Второй вариант техники - самоходная малогабаритная установка. Работает на любом участке, даже засаженном. Может бурить скважину возле дома или хоз.построек.  По мощности меньше чем УБР, поэтому бурить будет дольше. Среди самоходных бурильных установок популярностью пользуются «Альбатрос», «Аллигатор», «Журавль» со шнеками.

В нашей компании бурение скважин выполняется установками УБР, которые делают это за день-два. Большой плюс их в том, что система бурит и глину, и каменистый слой. Когда бур доходит до водоносного слоя из скважины постепенно поднимается столп воды. Далее воду отправляют на анализ, а скважину начинают обсаживать и благоустраивать.

Читайте также: Где бурить скважину под воду на участке относительно дома

Как выполняется анализ воды из скважины

Когда бурение будет закончено, очень важно брать пробу воды на анализ. Проба сдается в Санэпидстанцию, специальную компанию или лабораторию гидрогеологии. Предварительно о качестве воды из скважины можно узнать от соседей.

Чистая вода

В Москве сдать воду на анализ можно в следующих лабораториях:

Важно! Пробу нужно взять в чистую колбу/бутылку, которая должна быть чистой и не содержать следов продуктов или моющего. Бутылку обязательно ополаскивают полностью той водой, которую затем берут на анализ.

Какой вид анализа выполняется для воды? Обычно это комплексный, когда проверяются много параметров сразу, а именно:

  • Реакция среды — рН.
  • Основные показатели: цветность/мутность.
  • Показатель жесткости.
  • Содержание железа.
  • Перманганатная окисляемость.
  • Аммоний.
  • Сульфат-ионы/Сульфид-ионы.
  • Содержание марганца, сероводорода.
  • Нитрит-ионы/Нитрат-ионы.
  • Общее солесодержание.

Лабораторный анализ воды

Отчет из лаборатории обычно содержит не только цифры-показатели по вашей воде, но и указание на предельно допустимые концентрации.

Проверьте, чтобы ваши цифры были не выше предельно допустимых, а гораздо ниже. Существует еще и бактериальный анализ воды, который полезно сделать, если этой водой не пользуются соседи и отзывы получить не от кого.

Важно! Если недалеко от вашего участка было месторождение руд (свинец, никель, мышьяк и т.д), то полезно проверить воду на содержание этих элементов. Если недалеко от вас скотоводческая ферма, то обязательно проведите бактериологический анализ воды.

Читайте также: Как очистить воду от извести из скважины

Как выполняется обсадка скважины

Этап обсадки наступает сразу же по окончании бурения и заключается в том, что в скважину устанавливают обсадную трубу. Этой техникой вода ограждается от верховодки, предотвращается загрязнение, оползание и укрепляется ствол скважины.

Трубы для обсадки

Для обсадки лучше всего использовать металлические трубы, а не пластиковые (ПВХ/НПВХ). Трубы из пластика не слишком прочные и подходят для неглубоких скважин. Тогда как металл очень прочен и долговечен. Стоимость металлической обсадной трубы зависит от ее толщины, которая тоже подбирается индивидуально.

Важно! Если у вас глубокая скважина, рекомендуем сделать двойную обсадку. Например, внешнюю можно сделать трубой из металла, а для внутренней использовать пластик или тоже металлическую трубу.

Читайте также: Какую обсадную трубу для скважины выбрать металл или пластик

Какой фильтр и где использовать

Следующий этап после монтажа обсадной трубы - это установка фильтра. Сам фильтр может быть сетчатым, перфорированным или щелевым, который подбирается с учетом свойств водоносного слоя. Учитывается, через какие слой проходит вода, размер частиц, их состав.

У каждого вида фильтра есть свои нюансы. Так, сетчатый синтетический может часто забиваться, а металлический перфорированный добавлять железо. Чаще всего используют щелевые. Стоимость фильтров разнится от толщины стенок, диаметра, материала, из которого он изготовлен. Металлические долговечнее, прочнее, но и дороже, чем ПВХ.

Сетчатый фильтр для скважины

Монтаж фильтра выполняется прямо на уровне водоносного слоя. Не нужно ставить его глубже - вода станет вымывать, обрушит породу до фильтра и почистить это будет сложно. Не стоит ставить фильтр и выше водоносного слоя, чтобы не перекрыть и не загубить  скважину. Одно из последствий неправильного установленного фильтра - мутность воды, от которой потом сложно избавиться.

Читайте также: Из скважины идет вода с глиной и песком. Что делать и как исправить

Что такое прокачка скважины

Один из ключевых этапов, который напрямую влияет на эффективность работы скважины и качество воды. Суть прокачки состоит в том, чтобы сформировать вокруг ствола питающую камеру, куда быстро поступает вода. Кроме того, во время прокачки вода выносит в скважину глинистую и песчаную воду, которая затем откачивается. С каждым разом поток будет больше, а вода прозрачнее и чище, поскольку мутность снижается.

Прокачка скважины

Важно! Не стоит волноваться, если во время первой прокачки выходит не просто мутная вода, а грунт/земля. Это нормально, поскольку земля попадает в воду в процессе бурения и остается на поверхности. После того как начнется прокачка с помощью погружного насоса, вода будет прозрачнее раз за разом.

Какой насос используют для прокачки? Они есть разные, самый примитивный - вибрационный, но его лучше не использовать. Он не опускается в скважину, поскольку не может формировать питающую камеру, закупоривает фильтр и поднимает ил. Гораздо практичнее использовать шнековый, роторный или лопастной насосы.

скважинный насосРекомендуем насос для артезианских скважин Grundfos SQ 3-105 (или его аналог Waterstry 3 ST 3-90)

Читайте также: Правильная прокачка скважины после бурения или застоя

Что делается после обсадки

Следующий шаг после обсадки скважины - закрепление оголовка и кофра наверху обсадной трубы. Кофр предназначен для теплоизолирования, а оголовок создает нужное давление и закрывает скважину. Оголовок располагают не выше уровня промерзания, чтобы вода в скважине не замерзала. Узнать уровень промерзания можно из «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений».

Обустройство - это еще не конец работы, поскольку для полноценной подачи воды нужна еще система водоочистки, подвод водопровода в дом. Желательна также автоматическая система водоподачи, тогда процесс пользования будет как в квартирах. Кроме того, необходимо облагородить на участке саму скважину.

Читайте также: Как извлечь обсадную трубу из скважины по всем правилам

Что используется для подвода воды в дом

Для этого лучше всего использовать оцинкованные металлические трубы - надежные и долговечные. В качестве бюджетного варианта используются полипропиленовые или полиэтиленовые трубы, но они не так надежны.

Еще нужен расширительный бак, автоматика и фильтры. Бак выполнен в виде герметичного сосуда, который может быть разного объема и давления. Можно также предусмотреть автоматику-защиту от сухого хода. Она выключит насос, если потребление слишком большое и вода не успевает поступать из глубины.

Расширительный бак

Кроме того, исходя из анализов воды, подбирают систему водоочистки, фильтр. Его нужно ставить обязательно, если по итогам анализов параметры воды выше, чем предельно-допустимые концентрации.

Читайте также: Как выбрать насосную станцию для дачи и дома

Бурят скважины правильно только профессионалы

Создание на участке скважины и подвод воды в дом - довольно сложная процедура, которая не по силам простым «домашним умельцам». Если вы хотите сделать все правильно и пользоваться водопроводом десятилетиями, то лучше доверить работы специалистам. Компания "Пирогово+" предлагает такую услугу как бурение под ключ, когда владелец ни о чем не беспокоится и получает готовую, обустроенную скважину и подвод в дом.

карта бурения скважин

Посмотреть нашу клиентскую карту скважин

Наша репутация и профессионализм подтверждены многочисленными отзывами от благодарных клиентов. Мы выполнили десятки скважин в Московской области, бурили их на разной глубине и в различных условиях.

Сотрудничество с нами подкрепляется договором, который подписывают две стороны: мы и заказчик. Имея на руках договор, клиент защищен от срыва сроков и недобросовестной работы.

У нас действует акция %: Дарим гидробак в подарок при заказе скважины!
Типовая смета на бурение скважины глубиной 105 метров и монтаж системы автоматического водоснабжения производительностью 3 м3

В примере: статический уровень воды - 70 м., глубина насоса - 80 м.

 НаименованиеКол-воЕд. измЦена за едСумма
1Насос скважиный SQE 3-95, 220В, "Grundfos"1шт.45 000 р.45 000 р.
2Кабель водостойкий 3*480м.180 р.14 400 р.
3Кабельная муфта термоусадочная КМ-11шт.1 500 р.1 500 р.
4ПЭТ труба d 32 мм (Россия)80м.70 р.5 600 р.
5Латунные соединения 32*32 Beulco (Германия)2шт.1 500 р.3 000 р.
6Трос из нержавеющей стали d 5 мм85м.70 р.5 950 р.
7Зажим на тросс4шт.70 р.280 р.
8Изолента2шт.80 р.160 р.
9Гибкая подводка3шт.800 р.2 400 р.
10Оголовок стальной негерметичный1шт.3 000 р.3 000 р.
11Шланг полиэтиленовый 1/2"1м.100 р.100 р.
12Обратный клапан латунный1шт.1 500 р.1 500 р.
13Кессон стальной d=1 м., h=2 м.1шт.25 000 р.25 000 р.
14Шаровые краны4шт.600 р.2 400 р.
15Манометр и воздухоудалитель1шт.1 500 р.1 500 р.
16Реле давления MDR 5/8 Condor (Германия)1шт.4 500 р.4 500 р.
17Бак мембранный Reflex - 80 л (Германия)1шт.9 000 р.9 000 р.
18Гидрант с установкой1шт.9 000 р.9 000 р.
19Комплект фитингов и дополнительные материалы5 000 р.---
20Транспортные расходы5 000 р.---
Итого по оборудованию и материалам:144 290 р.
 
1Установка кессона (с земляными работами)10 000 р.
2Монтаж насоса, оголовка, кабеля и троса из
нержавеющей стали на водоподьемных трубах и
установка насосного оборудования в скважине
10 000 р.
3Кнопка траншеи и монтаж трубопровода 10 метров0 р.
4Монтаж гидроаккумулирующего бака6 000 р.
5Монтаж автоматики, подключение кабеля к4 000 р.
Итого по стоимости работ:30 000 р.
ИТОГО ПО СМЕТЕ:174 290 р.

Посмотреть цены на бурение скважин в Московской области

 

Что бывает, когда скважину на воду бурят «самоучки»

Скважина под домом

Учтите, процесс бурения и обустройства скважин не так прост, как может показаться! Чтобы не рисковать здоровьем, деньгами, временем прочтите отзывы тех, кто бурил самостоятельно и что из этого вышло:

1. «Женщина купила дачу и решила начать обустраиваться. По объявлению пригласила «мастеров» пробурить скважину на воду. После того как они забурились ударил фонтан несколько десятков метров высотой. Бурильщиков как волной смыло, а вместе с ними домик с земельным участком и нескольких соседей. Фонтан не могли заглушить около полугода, затопило треть поселка. Кстати вода оказалась непригодной для питья. Оказывается, бурить могут все!»
2. «Знакомая сама сделала скважину, в итоге не могут остановить фонтан воды до сих пор, уже потерян дом, который ушел под землю и большой участок вокруг дома и далее медленно уходит под воду…»
3. «НЕ БУРИТЕ СКВАЖИНУ САМИ! В Подмосковье в нашем ТСЖ у одного товарища фонтан воды бил 4 дня, еле-еле заткнули»

Нужны ли вам такие проблемы?  Стоит задуматься, прежде чем решить сэкономить и доверять работу мастерам-самоучкам!

Какие вопросы нужно выяснить перед подписанием договора

Подписание договора

Перед тем, как окончательно выбрать бурильную компанию и подписать договор, желательно выяснить несколько моментов, которые касаются скважины и других нюансов. Задайте эти вопросы сотрудникам компании (например, нашей)!

  1. Каков у вашей компании опыт бурения? Выполняли вы скважины в нашем регионе?
  2. Какова вероятность найти воду на нашем участке? На какой глубине планируется найти ее?
  3. Какой диаметр скважины вы рекомендуете и почему?
  4. Какие подойдут обсадные трубы, из какого материала и толщины?
  5. Как выполняется прокачка? Сколько времени она обычно занимает?
  6. Что делать с землей, которая будет поднята после бурения?
  7. Что входит в вашу услугу «под ключ»: бурение, обсадка, монтаж насоса, подвод воды в дом? Это будет делать одна бригада или разные?
  8. Какую технику и инструмент вы будете использовать для бурения?
  9. Какой способ бурения предпочтительный на нашем участке?
  10. Есть ли гарантия и на какой срок? Что именно входит в гарантийные обязательства?

Кроме того, запрашивайте смету работ и материалов. Уточняйте о том, будут ли дополнительные расходы. Если планируете платить в рассрочку, то обязательно спрашивайте, какой аванс нужен сразу и каков ежемесячный размер платежа, будет ли комиссия, какие варианты оплаты. Узнавайте, уточняйте все и когда уверены, подписывайте договор и вносите оплату!

Скачать типовой договор по бурению водяной скважины

Читайте также: До какой глубины можно бурить скважину без разрешения
Бурение скважин на воду в частном доме и на даче своими руками: пошагово разберем все варианты

Скважина – это необходимый питьевой источник, чтобы организовать жизнь в загородном доме, на строительной площадке и прочее. Как следствие, добыча воды является первостепенной задачей и при строительстве дачи. Способы и технологии добычи разнятся, исходя из глубины их расположения и типа источника.

Виды

  1. Артезианская.
  2. На песок.
  3. Абиссинская.
  4. Водозаборная.
  5. Нагнетательная.
  6. Пьезометрическая.
  7. Дренажная.

Артезианская

Фото 1

Изготавливается для больших домов. Глубина может достигать 100 метров и более. На даче обустраивается обсадной и эксплуатационной трубой. Первая имеет диаметр 159 или 133 мм. Вторая 133 или 117 мм. Диаметр скважины определяется из потребностей.

Принцип. Вначале забивается обсадная. В нее помещается эксплуатационная и глубинный насос.

Плюсы:

  • Высокая производительность.
  • Продолжительный эксплуатационный срок.
  • Стабильный уровень.

Минусы:

  • Высокая стоимость.
  • Продолжительное изготовление, до 7 дней.
  • Использование дорогой очистной системы по причине высокой минерализации.
  • Применение крупногабаритной техники.
  • Необходим пакет разрешительных документов.

На песок

Фото 2

Глубина определяется уровнем залегания водоносного слоя. Водяная скважина на песок располагается во втором межпластовом слое. Жидкость скапливается в песчаных отложениях. Ее глубина может быть минимум 15 м и максимум 30 м. Изготавливается она преимущественно шнековым способом бурения.

Принцип действия. Диаметр источника составляет 100 мм. На дно кладется специальная фильтрующая трубка. Впоследствии она может засориться и придется бурить заново. Наверх жидкость подается при помощи насосного оборудования.

Полезно знать: при постоянном использовании прослужит до 20 лет — это в лучшем случае.

Плюсы:

  • Минимальные вложения средств.
  • Простая конструкция позволяет выполнить ее своими руками.
  • Возможность использования небольших буровых установок.
  • Возможность пробурить в любом удобном месте.
  • Нет необходимости сооружать сложную фильтрационную систему.

Минусы:

  • Эксплуатационный срок.
  • На производительность влияет уровень залегания воды.

Абиссинская

Фото 3

Абиссинская скважина под воду представляет собой небольшой источник, который можно изготовить на территории частного дома, гаража и другого крытого помещения. Жидкость добывается из глубины около 15 метров. Преимущественно вода питьевая и чистая. Имеет благоприятный минеральный состав.

Принцип действия. В основе лежит дюймовая труба. На ее нижнем конце закреплен специальный фильтр, буровой элемент – игла. Труба забивается в грунт, а сверху устанавливается насос, создающий вакуум.

Плюсы:

  • Изготавливается своими руками.
  • Не нарушает ландшафтный дизайн.
  • Отсутствует потребность в аренде спецтехники.
  • Насос выносной или находится в кессоне над самим источником.
  • Работа займет около 1 дня.
  • Исключается заиливание.
  • Производительность до 3 куб/ч.
  • При необходимости можно легко демонтировать и переместить в другое место.

Минусы:

  • Ограничение по глубине.
  • Необходимо постоянно эксплуатировать. В противном случае придется производить прокачку, что является трудоемким процессом.

Водозаборная

Фото 4

Изготавливается в известняковом или песчаном водоносном слое. В случае попадания на известняк источник будет глубоким, больше 40 метров. Это влечет дополнительные расходы по установке большего количества обсадной трубы. Несмотря на это, качество жидкости прекрасное. Она не подвергается никаким загрязнениям.

Принцип действия. Водозаборные скважины обязательно должны иметь проект, если речь идет о водоснабжении предприятий. Это касается и частного дома. Состоит система из одного или двух подъемов. На первый происходит монтаж гидротехнического оборудования, которое осуществляет подкачку воды.

Плюсы:

  • Доставляется жидкость без загрязнений от поверхностных вод. В этот источник не проникает верховодка.
  • При правильном обустройстве прослужит до 50 лет и более.
  • Нет необходимости регулярно выполнять чистку.

Минусы:

  • Процесс бурения сравнительно дорогой.

Нагнетательная

Фото 5

Используется для добычи нефтепродуктов, способом закачки жидкости в нужный пласт. Отталкиваясь от технологии разработки, источник может использоваться уже существующий.

Принцип действия. Устанавливается колонна обсадных. Внутрь обязательно опускается лифтовая труба, посредством которой происходит закачивание жидкости в пласт. В качестве арматуры используются задвижки, чтобы перекрыть поток воды. Освоение и организация нагнетательных скважин возможны в промышленных условиях.

Плюсы:

  • Поддерживать стабильное давление в пласте.
  • Самостоятельно задавать и регулировать темп отбора полезных ископаемых.
  • Способность качественно вытеснять нефтепродукты из пласта залегания.

Пьезометрическая

Фото 6

Необходима для проведения контроля по изменению давления в пласте. Происходит это методом регистрации и фиксации уровня жидкости в стволе. Пьезометрические скважины осуществляют измерения посредством глубинного манометра. Основное назначение и сфера использования при добыче нефтепродуктов.

Дренажная

Является важным элементом всей дренажной системы. Она изготавливается параллельно с прокладкой труб в траншеях на участке, который требуется защитить от излишней влаги.

Принцип действия. Бурение дренажных шахт осуществляется на глубину водоносного горизонта. Благодаря этому жидкость сверху будет быстро уходить. Устройство этого источника должно быть таким, чтобы не нарушилась система естественной фильтрации.

Плюсы:

  • Возможность оперативно отводить скопившуюся влагу на дачном участке.
  • Исключить заболоченные места.

Недостатки:

  • Если не соблюсти технологию по изготовлению фильтрации, то существует вероятность попадания в водоносный горизонт грязной воды.

Устройство и схема

Фото 14

На схеме показаны водяные пласты. Верховодка подпитывается осадками и залегает на глубине до 10 метров. Качество воды позволяет сразу ее использовать для питья. Источник с межпластовыми водами делается самостоятельно. Чтобы получить более качественную воду, изготавливается артезианская скважина.

Согласно СНиПам и установленным нормам источник защищается от любого рода загрязнений. От септика расстояние 15 метров. Выгребные ямы минимум за 50 м. От складских помещений, промышленных предприятий более 100 метров. Также учитывается расстояние от соседнего источника, жилых построек, курятников и хлевов.

Совет: пробурить скважину под воду возле деревьев с большой корневой системой затруднительно.

Когда это делать лучше?

Оптимальным временем года считается лето и теплая весна. Однако при использовании современного оборудования бурение осуществляется и в зимнее время. Если смотреть на этот вопрос в разрезе экономии, то именно зимой лучше всего бурить. Причина в том, что уровень грунтовых вод имеет минимальный показатель. Как следствие, намного проще пройти в водоносный слой.

Как своими руками пробурить на даче или в частном доме

Выполнить ряд подготовительных действий:

  1. Выбранное место не должно быть самой нижней точкой на участке.
  2. Уклон грунта не более 35 градусов.
  3. При использовании специальных буровых установок важно организовать место для подъезда.
  4. Площадка на дачном участке должна быть как минимум 4 на 9 м.

Совет: ручное бурение скважин на воду менее требовательно к подготовке, но, когда речь идет об использовании спецтехники, необходимо согласовывать все нюансы.

Инструменты и установки

Фото 7

Разные виды бурения скважин требуют использование различного оборудования. Выбор инструмента определяет характер почвы в вашем районе.

Используются следующие ручные буры:

  • Шнековый. Необходим при роторном бурении в условиях мягкой глины и влажных супесей.
  • Стакан. Нужен в канатно-ударном, в условиях облипающей и вязкой почве.
  • Ложковый. Применяется в ударно-вращательном бурении, в условиях сыпучего и рыхлого грунта.
  • Желонка. Используется в канатно-ударном, в условиях ила, осыпающейся почвы и тому подобное.
  • Долото. Штанга для разбивания валунов.

Каждый бур имеет режущую коронку. Делается она из твердосплавной и закаленной стали.

Перед тем как пробить источник, происходит монтаж специальных установок:

  • Ударно-канатная. Скорость бурения очень низкая. Принцип заключается в падающей желонке, которая под своим весом разбивает грунт. Она же и поднимает почву наверх. Представляет собой треногу с тросом. На веревку крепится желонка.
  • Шнековая. Длина шнека достигает 2 метров. Процесс бурения происходит вручную и механизированно. Выполнив 3 оборота, почва извлекается наружу. Постепенно штанга наращивается. Мобильная установка позволяет обеспечить высокую производительность.
  • С промывкой. Самая производительная установка. По сути, это бурение водой при использовании штанги с лопастным буром. За один час можно углубиться до 10 метров.

Способы

Сделать это без оборудования практически невозможно. Рассмотрим наиболее распространенные методы:

  1. Шнековое.
  2. Вращательное (роторное).
  3. Ударно-вращательное.
  4. Ударное-канатное.
  5. Гидробурение.
  6. Колонковое.

Не каждым из перечисленных способов можно выполнять бурение скважин вручную.

Инструкция пошагового бурения

Вы узнаете, как бурят скважину на воду многие домашние умельцы.

Шнековое

Фото 8

На трубу навариваются лопасти по спирали, которая погружается в грунт вращательными движениями. Подходит не всем типам почв. Идеальное решение для мягких и средних грунтов.

Шнековый способ:

  1. Выкапывается шурф 1,5 на 1,5 м, глубиной до 2 метров. Позднее в нем будет кессон.
  2. Если грунт сыпучий, то стенки усиливаются деревянными щитами.
  3. Шнековый бур проворачивается при помощи специального хомута или ключа.
  4. Если грунт неустойчив, то при бурении сразу выполняется обсадка ПВХ-трубой.
  5. Если на шнеке грунт будет извлекаться непосредственно через трубу, то ПВХ не подойдет – используется металлическая.
  6. По мере продвижения шнек и обсадная труба наращиваются с помощью соединительных муфт.
  7. За один проход рекомендуется делать не более 5 оборотов. В противном случае поднять почву наверх будет сложно.
  8. Чтобы облегчить ход бура в источник, можно подливать воду.
  9. Устанавливается тренога с блоком для подъема бура.
  10. Бурение проходит вплоть до водоупора. Если пошел песок крупной фракции и влажный, то водоупор отличный.

Совет: по мере погружения шнека контролируйте вертикальность; чтобы его выровнять, между стенкой источника и обсадной трубой вбиваются деревянные клинья.

Вращательное (роторное)

Фото 9

Инструментарий изготавливается самостоятельно. Обычно используется ручной бур, для которого применяется толстая сталь. Эта методика для неглубоких источников, не больше 15 метров. Ручной бур применяется в условиях мягкого грунта. Последовательность работы:

  • Вращая бур, нужно постепенно погружать его в намеченном месте.
  • Для удобств работы сверху крепится рукоятка на винтовых соединениях.
  • По мере заглубления бура штанга наращивается резьбовым соединением.
  • Предварительно снимается рукоятка, а после она надевается на очередную штангу также при помощи резьбы.

Ударно-вращательное

Фото 10

Специальный бур поднимают и с большой силой опускают. Таким образом разрыхляется почва, потом снаряд вращается и поднимается вверх.

Здесь могут использоваться разные буры. Все зависит от характера почвы. Суть технологии сводится к следующему:

  1. На низ к штанге закрепляется бур.
  2. Процесс бурения чередуется с его поднятием и сбрасыванием, а после прокручиванием.
  3. Например, при использовании ложки грунт прилипает и удерживается в ее полости, а потом поднимается вверх.
  4. Процесс разбивки породы осуществляется за счет режущей кромки при ее вращении.
  5. Взятая порода ложкой извлекается из отверстия.
  6. За один проход можно пройти до 400 мм.

Ударно-канатное

Фото 11

Это специальный снаряд, который опускается и поднимается на канате. По мере этого процесса почва извлекается наружу.

Порода разбивается специальным забивным стаканом, который падает с высоты. Нужно установить специальную вышку. Как правильно бурить:

  1. Вначале монтируете буровую вышку. Она имеет три ноги.
  2. Подготавливается забивной стакан для изъятия почвы.
  3. Стакан тросом поднимается и опускается.
  4. Летит вниз под своим весом и захватывает почву.
  5. После этого стакан поднимается наверх.
  6. Из него удаляется захвативший грунт.
  7. По мере погружения стакана продвижение идет все глубже.

Гидробурение

Фото 12

Осуществляется мощной струей воды из специального бурового инструмента. Преимущество технологии в том, что возможно гидробурение скважин в каменистой почве.

Нагрузка струи обеспечивается весом штанги и бурильной оснастки. В установку заливают специальный раствор, который потом направляется в подготовленный приямок.

Основным требованием является использование специальной установки для ручного скважинного гидробурения.

Последовательность гидробурения своими руками:

  • В первую очередь устанавливается малогабаритная конструкция или МБУ для гидробурения.
  • Начинать работы лучше всего с утра.
  • Если бурение происходит в песчаной почве, то необходим большой запас жидкости.
  • Перед работой глина смешивается в раствор в подготовленном приямке. Замес выполняется посредством строительного миксера. Консистенция должна напоминать кефир.
  • Далее по шлангам подается раствор к работающему буру.
  • Постепенно жидкость шлифует стенки и углубляется в почву. Раствор используется по кругу.

Эта технология содействует дополнительному усилению стенок образующегося источника.

Колонковое

Фото 13

Подразумевает использование пустого стакана и постепенного его закручивания. Если в вашей местности отсутствуют твердые скалы, то данный способ бурения источника для водопровода оптимальный.

Плюс ко всему, технология простая, что позволяет выполнять работу без привлечения квалифицированных специалистов и особых технологических установок.

Технология самостоятельного колонкового бурения выглядит следующим образом:

  • Пустотелый стакан вверх дном погружается в грунт.
  • В нижней его части обязательно имеются резцы или коронка.
  • По мере выхватывания породы она поднимается на поверхность по спиралевидному направлению.
  • При ударе по стакану кувалдой с него полностью удаляется имеющийся шлам.
  • По степени погружения стакана его можно нарастить.
  • Обычно наращивается за один раз штанга длиной 1200–1500 мм.

Все соединения по длине колонны штанг должны быть жесткими и не иметь никакого зазора.

Обслуживание и эксплуатация

Один раз на протяжении года следует осуществлять проверку всей установки на предмет исправности. Вначале осматривается трубопровод. Если обнаружилась утечка, ее следует устранить. Рекомендуется проверять давление в системе, нужно отключить насос и открыть водозаборный вентиль. Необходимо убедиться в корректной работе насосного оборудования и гидробака. Автоматика должна функционировать исправно.

Особое внимание уделяется источнику в холодное время года. Необходимо побеспокоиться о том, чтобы зимой вода не замерзла. Обсадную трубу следует утеплить вплоть до уровня промерзания грунта в вашей местности.

Совет! Если источник используется посезонно, то ранней весной воду следует прокачать.

Заключение

Вы узнали, как сделать скважину. Исходя из удаленности водяного пласта в вашей местности, глубина источника для питьевой воды будет на разном уровне. Надеемся, что этот материал помог вам разобраться с тем, как забить скважину самостоятельно. В дополнение к этому рекомендуем просмотр схем и видеоматериала в конце этой статьи.

Гидро:

правила процесса бурения, как бурят скважину под воду

Содержание:

Главной сложностью при организации водоснабжения загородного дома является отсутствие централизованных магистралей. Чтобы решить эту задачу, применяют одну из технологий бурения скважин на воду.

бурение скважин под воду

Какой вариант бурения лучше

При выборе подходящей технологии в учет следует взять следующие факторы:

  1. Присутствует ли на участке водоносный слой. Чтобы это определить, стоит внимательно понаблюдать за окружающей природой. Существует несколько признаков, которые указывают на близость к поверхности земли воды. Кроме того, есть специальные приспособления, позволяющие найти воду на участке.
  2. Специфика состава грунта в данном районе. Подобную информацию могут предоставить местные гидрогеологические компании. Они также смогут подтвердить достоверность данных, полученных пользователем при исследовании участка на воду.
  3. Необходимо вооружиться информацией о глубине залегания различных водоносных слоев. Дело в том, что на одном участке на разной глубине может находиться верховодка, грунтовые воды, межпластовые и артезианские горизонты.

буровые скважины на воду

Вооружившись этими данными, намного легче определиться со способом бурения скважин под воду на приусадебной территории.

Типы бурения

Есть несколько технологий, как бурить скважину на воду. Каждая из них имеет свою специфику реализации и область применения.

Роторная технология бурения

Обычно эта технология используется при поиске залежей нефти. Из-за роста популярности буровых скважин на воду ее стали применять для бытовых нужд. Для ее реализации необходимы мощные энергозатратные механизмы, позволяющие успешно преодолевать тяжелые и особо тяжелые грунты со скальными включениями. Также это касается сплошных известняков.

бурение скважин на воду технология процесса

Вращающийся ротор разрушает породу на мелкие фрагменты. Далее промывочная жидкость выносит их на поверхность. Учитывая наличие в этой жидкости цемента, есть реальная угроза засорения плодородных почв на участке. Кроме того, готовую скважину необходимо долго промывать чистой водой, чтобы очистить ее от цементных частиц. Перед тем, как прочистить скважину, определяют наиболее эффективный способ очистки. Как правило, на небольших загородных участках роторный способ бурения скважин не применяют.

Гидроразмыв

Это самая простая в реализации технология бурения скважин под воду. Она реализуется методом размывки почвы внутри обсадной трубы: ее погружение происходит самопроизвольно, под собственным весом. Усилия необходимо прикладывать в самом начале работы, когда обсадная колонна еще не набрала нужную массу. Для этого ее проворачивают специальным ключом.

сухое бурение скважин на воду

В состав комплекса для реализации гидроразмыва входят следующие узлы:

  • Пара насосов. Один из них предназначен для подачи жидкости под давлением не менее 6 атм. С помощью второго устройства отработанную воду откачивают обратно в накопительный бак.
  • Бак. Его объем подбирается в зависимости от параметров скважины. Имеется в виду диаметр, вместительность и глубины скважины.
  • Гидромонитор. Речь идет о шланге, оснащенной металлической насадкой. Оптимальный диаметр выходного отверстия – 20 мм.

Для расчета объема бака используют формулу V = Rобс2(см) х 3,14 x H(см). Здесь V – объем бака, R – внутренний радиус обсадной трубы, 3,14 – число пи. К примеру, если скважина имеет диаметр 273 мм (максимальное значение для бурения скважин на воду по технологии процесса гидроразмыва), то оптимальный внутренний диаметр обсадки будет 260 мм (радиус 13 см). За глубину скважины можно взять 15000 см. Подставив эти значения в формулу, получают V= 132 х 3,14 х 1500 = 756000 см3 (или 756 литров).

правила бурения скважин на воду

Реализация этой технологии предусматривает постоянное присутствие воды в баке. Для приводимого выше случая достаточно будет емкости объемом 2 м3. На среднем дачном участке использование такого бака не повлияет на уровень комфорта: как правило, подобные емкости входят в состав полива огорода.

Порядок работы:

  1. Забуривание. Для этого используют обычный садовый бур. Важно, чтобы его диаметр превосходил сечение обсадной трубы на 30 – 40 мм. Для забуривания достаточно пройти вглубь на 1,5 метра.
  2. Монтаж первого модуля секции обсадной трубы. Его вставляют в забуренное углубление.
  3. Подключение гидромонитора. Его вводят внутрь обсадной трубы, что обеспечит оптимальный напор подаваемой воды. На начальной стадии размывки требуется проворачивание обсадной трубы по часовой стрелке, для чего используют специальный ключ.
  4. По ходу реализации процесса необходимо делать паузы для монтажа следующего модуля обсадки.
  5. По мере накопления воды ее откачивают в бак, используя один из двух насосов.

как бурят скважину на воду технология

Слабая сторона этой технологии – возможность использования исключительно на песчаных и супесных почвах. Кроме того, методом гидроразмыва можно пробурить скважину не глубже 15 м. Максимальный зафиксированный результат – 20 м. Читайте также: "Как самому пробурить скважину на воду своими руками – какая скважина лучше".

Ударный метод

Этот способ относится к сухому бурению скважин на воду. Впервые его применили в Китае.

Ударный способ реализуется таким образом:

  1. Выкапывают в грунте ствол глубиной примерно 1,5 метров. Оптимальные размеры – 1,5х1,5 м.
  2. Посредине выборки забуривают место под первый модуль обсадной трубы глубиной 2 м.
  3. Монтируют буровую вышку. Она имеет вид треноги высотой от 3-х м. На ее точные параметры влияет длина обсадных модулей (максимальное значение – 6 м).
  4. Вводят ударный модуль в отверстие обсадной трубы и отпускают в свободное падение. Взаимодействуя с породой, она начинает активно разрушать породу. Измельченный грунт оказывается внутри полости ударной части. Для большей эффективности конец ударника оснащают специальными зубьями.
  5. Внутри ударной трубы имеется клапан. Он пропускает измельченную породу внутрь, и не дает ей высыпаться во время очередного подъема. При работе на глинистых влажных грунтах насадной стакан обычно снимают, т.к. влажная глина начинает налипать на его стенки. Согласно правилам бурения скважин на воду, чистку ударника нужно проводить после прохождения каждого метра породы.

технология бурения скважин под воду

Профессиональные буровые бригады комплектуются несколькими моделями ударников. Это дает возможность работать без остановки на грунтах различного типа. Ограничения распространяются только на скальные породы. Изготовленные ударным методом скважины отличаются высоким качеством, что объясняет его повсеместную распространенность.

Шнековый способ бурения скважин на воду

Популярность этого способа бурения скважин под воду объясняется его высокой эффективностью и простоте реализации. Шнековая технология основывается на сверлении породы вращающимся приспособлением. Роль режущей кромки сводится к разрушению грунта по направлению движения. После этого он в измельченном состоянии выносится на поверхность спиральным шнеком. Следует сказать, что наверху оказывается только 40-50 % породы: остальная часть материала уходит на уплотнение стенок. Как результат, дополнительная обсадка стенок в этом случае не требуется. Обсадную колонну вводят внутрь шахты по окончанию процесса.

работы по бурению скважин на воду

Недостатками шнекового метода является трудности с использованием его на песчаных и других сыпучих почвах. Кроме того, пробурить шахту глубже 50 м этим способом не получится. Для дальнейшего заглубления приходится время от времени поднимать инструмент на поверхность для очистки. Для бурения применяют целый ряд приспособлений.

технология бурения скважин на воду

Есть также интересный вариант с ручным изготовлением скважины на верховодку. Для этого в продаже имеется несколько моделей портативных буровых станков, позволяющих сооружать скважины глубиной до 50 м, при условии наличия на участке легких и средних грунтов (кроме песчаных). Данные приспособления очень популярны среди дачников и владельцев загородных домов. Для разового использования ручной станок можно арендовать. При этом важно понимать, что работы по бурению скважин на воду артезианского типа выполняются совсем другим оборудованием.

Перфоративный способ

Для изготовления скважины здесь используется специальное копье, которое забивается в землю посредством бабки или штанги. Чаще всего методом перфорации обустраиваются абиссинские колодцы, где откачка воды осуществляется ручным насосом. Благодаря небольшому диаметру шахты и высокой скорости достижения результата эту технологию часто выбирают для самостоятельной реализации.

технология бурения скважин на воду

Итоги

Для обустройства автономного водоснабжения в качестве источника воды нередко выбирают скважину. Существует несколько способов, как ее пробурить. На выбор конкретного варианта влияет тип почвы на участке и заглубление шахты.


Как построить водозаборные скважины и типы методов бурения скважин
Перейти к основному содержанию

Вторичное меню

  • Насчет нас
  • Контактная информация
  • Домой

О гражданском строительстве

  • Домой
  • Гражданские заметки
    • Примечания

      • Строительные материалы
      • Строительство зданий
      • Механика почвы
      • Геодезия и выравнивание
      • Ирригационная инженерия
      • Инженерия окружающей среды
      • Шоссе Инжиниринг
      • Инфраструктурное проектирование
      • Строительная инженерия
    • Lab Notes

      • Инженерная механика
      • Жидкая механика
      • Почвенные лабораторные эксперименты
      • Экологические Эксперименты
      • Материалы испытаний
      • Эксперименты по гидравлике
      • Дорожно-дорожные испытания
      • Стальные испытания
      • Геодезические Практики
  • Загрузки
  • Исследовательская работа
  • Учебники
    • Учебные пособия

      • Примавера Р3
      • Примавера Р6
      • SAP2000
      • AutoCAD
      • VICO Конструктор
      • MS Project
  • Разное
  • Q / Ответы
  • Домой
  • Гражданские заметки
    • Строительство зданий
    • Строительные материалы
    • Механика почвы
    • Геодезия и выравнивание
    • Ирригационная инженерия
  • Учебники
    • Примавера Р6
    • SAP2000
    • AutoCAD
  • Загрузки
  • Исследовательская работа
  • Q / Ответы
  • глоссарий
26 февраля 2016 г. Хасиб Дж.
методов бурения скважин на воду - буровые компании в удаленной Австралии
Методы бурения

варьируются от простого копания с помощью ручного инструмента
до высокоскоростного бурения на сложном оборудовании.
Наиболее часто используемые методы кратко описаны ниже
для общей информации читателей, которые не имеют опыта бурения.

См. Таблицу ниже для получения информации о методах бурения и их применении.

МЕТОДЫ БУРЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Кабель инструментальный сверлильный

Бурение с помощью канатного инструмента, также известное как ударное бурение, является, вероятно, самым старым методом бурения.В основном это включает в себя подъем и опускание колонны буровых инструментов из твердой стали, подвешенных на проволочном канате, для удара о дно отверстия. Этот процесс приводит в движение режущий долот, разрыв или разрушение пласта.

Измельченный материал образует суспензию при смешивании с водой, которая была добавлена ​​или естественным образом присутствует в отверстии. Скорость удара варьируется от 40 до 60 ударов в минуту, и из-за характерного расположения ленточного троса влево, бит поворачивается и ударяется по разным участкам дна отверстия при каждом ударе.

Когда долото больше не может свободно падать сквозь смесь воды и шлама, буровые инструменты извлекаются из отверстия. Трубчатый пресс-подборщик, который работает на отдельном тросе меньшего размера, затем используется для сбора шлама и шлама и удаления их из отверстия до возобновления бурения.

В кабельном инструменте или ударном бурении в основном три основных операции:

Бурение отверстия путем долбления или дробления камня, глины или другого материала под воздействием бурового долота

Удаление черенков с помощью черпака по мере накопления черенков в отверстии

Ввод или опускание обсадной колонны в скважину в процессе бурения.

Из-за относительно низкой первоначальной стоимости и простоты используемого оборудования стоимость одной пробуренной единицы является относительно низкой. Однако этот метод является медленным, и, когда учитывается повышенная стоимость рабочей силы, при бурении новых скважин обычно мало преимуществ по сравнению с более быстрыми методами вращательного бурения.

Установки для канатного инструмента широко используются для восстановления, потому что они:

Обычно легче, чем вращающаяся установка с эквивалентной производительностью по глубине

легче установить над скважиной

Может также опускать и извлекать инструменты для более быстрого зондирования отверстия, чем на ротационной установке

Умеют работать внутри кожухов

Способны быстрее вставлять обсадные трубы благодаря лучшему доступу к обсадным колоннам для навинчивания или сварки шва.


Шнековое бурение

Сверла

используются в основном для исследования почвы и для бурения в почвах и очень мягких породах. Механическая очистка отверстия устраняет необходимость в насосах или компрессорах. Типы шнеков включают в себя:

Шнеки непрерывного действия, которые могут приводиться в движение любой роторной машиной с верхним приводом, при условии, что они имеют достаточный крутящий момент и медленное вращение.

При использовании шнеков непрерывного действия в глубоких отверстиях малого диаметра черенки поддерживаются отверстием и переносятся на поверхность вращением винтовых стоек.

Полые шнеки, состоящие из шнека непрерывного действия с полой центральной трубкой. Они обычно используются с заглушкой, удерживаемой на месте вторичной внутренней колонной стержней, при этом шнеки используются для бурения, как при использовании обычного шнека непрерывного действия до необходимой глубины. В этот момент центральная заглушка и стержневая колонна извлекаются, что позволяет устанавливать корпус перед удалением шнеков.

Короткоходные и пластинчатые шнеки, которые загружаются черенками и затем вытаскиваются из отверстия.На поверхности черенки «отжимаются» от шнека.

Ковшовые шнеки, в которых черенки собираются в ведре, поднимаются на поверхность и сбрасываются через шарнирное дно ковша. Расширения добавляются по мере углубления отверстия.

Шнеки короткого полета, пластинчатые и ковшовые используются для неглубоких отверстий большого диаметра.


Методы вращательного бурения

Принцип, общий для всех методов ротации, заключается в том, что буровое долото прикрепляется к концу полой бурильной трубы и поворачивается к нижней части скважины с помощью разрыва, рытья или соскабливания в зависимости от типа долота и характера. формирования.

Методы вращательного бурения сравниваются в таблице выше.


Роторное воздушное бурение

Вращающийся воздушный метод используется для бурения отверстий в консолидированных или полутвердых пластах
, таких как песчаник или сланцы, которые являются самонесущими.

Шлам, производимый этим процессом, очищается циркулирующим воздухом, который выводится из компрессора и подается вниз по бурильной трубе для прохождения через долото. Рекомендуемая кольцевая скорость в верхней части скважины должна поддерживаться для эффективного удаления шлама (см. Таблицу ниже).

Выход компрессора, диаметр отверстия и размер бурильной трубы должны соответствовать
, чтобы обеспечить требуемые скорости.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ (ОПТИМАЛЬНЫЕ) СКОРОСТИ ВНУТРЕННИХ ДВИГАТЕЛЕЙ 9UHV)

отверстия можно просверлить, используя большой объем воздуха под высоким давлением.
Тем не менее, обычно используемое оборудование ограничено по глубине один раз ниже уровня воды.

Основным преимуществом метода вращательного воздушного бурения является то, что вода выдувается на поверхность, как только встречается водоносный пласт.Это позволяет бурильщику получать прогрессивную индикацию доступного запаса и отслеживать любые изменения качества и количества воды в процессе бурения.

Воздух используется главным образом в консолидированных формациях. Пенообразующие добавки
иногда используются для увеличения пропускной способности возвратного воздуха.


Метод забойного молотка

Метод забойного забоя включает в себя буровое долото с пневматическим приводом, которое эффективно сочетает ударное воздействие бурения канатного инструмента с вращательным действием вращательного бурения.

Пневматическое сверло можно использовать на стандартной вращающейся установке с воздушным компрессором высокого давления достаточной производительности. Используется для быстрого и экономичного бурения средних и чрезвычайно твердых пластов. Быстрое проникновение происходит от ударов, передаваемых прямо на долото воздушным поршнем. Непрерывная очистка скважины подвергает новый пласт
долоту и практически не тратит энергию на повторное сверление старых черенков.

Ударное бурение, как правило, является самым быстрым способом проникновения в твердую породу.Пенные добавки иногда используются для увеличения пропускной способности возвратного воздуха. Скважинные молотки используются для бурения твердых пород и позволяют устанавливать
скважины из трещиноватых твердых водоносных горизонтов.

Этот метод не эффективен для бурения сыпучих неуплотненных материалов.


Бурение с обратной циркуляцией - воздух (двухтрубный роторный и забойный молоток)

Для этого метода бурения воздух вводится через двойную поворотную головку на поворотной установке с верхним приводом и откачивается в затрубное пространство в двойной бурильной трубе к используемому долоту или молотку.Черенки возвращаются на поверхность через внутреннюю трубу.

Этот метод обычно используется для отбора проб полезных ископаемых для получения незагрязненной пробы пластов. Это не распространенный метод для водных скважин; однако
иногда используется для программ отбора проб воды.

Двухтрубные вращающиеся пневматические бурильные колонны большого диаметра позволяют вводить до 50 мм кожуха из ПВХ-U через внутреннюю трубу для строительства контрольных отверстий.


Буровое бурение

В буровом буровом растворе

в качестве циркулирующей среды используется буровой раствор (смеси воды, бентонитовых глин, полимеров и добавок).В системе вращающегося бурового раствора буровой раствор или буровой раствор откачивают через бурильную трубу и через сопла в долоте.

Когда долото проникает в пластовой материал, буровой раствор непрерывно циркулирует и удаляет шламы. Жидкость также служит для охлаждения и смазки долота. Затем грязевая жидкость течет вверх в кольцевом пространстве вокруг бурильной трубы к поверхности, унося с собой шлам во взвешенном состоянии.

На поверхности буровой раствор кондиционируется перед рециркуляцией в скважину.Правильное кондиционирование грязи помогает предотвратить проблемы в скважине.

Основная жидкость, обычно используемая для вращательного бурения, - это вода, в которую могут быть добавлены определенные химические вещества и другие добавки для увеличения плотности или вязкости для улучшения поддержки отверстия. Жидкость также может быть взвешена для контроля артезианского давления.

Грязь образует мембрану, которая препятствует потоку через стенки отверстия, а внутреннее давление грязи обеспечивает структурную опору для стенки отверстия. Буровые растворы также используются для бурения глубоких отверстий, которые превышают возможности воздушных компрессоров.

Этот метод полезен для операций бурения в мягких, неконсолидированных пластах
, глубоких и напорных скважинах.


Бурение с обратной циркуляцией - буровой раствор

В методе бурения с обратной циркуляцией, вместо циркуляции бурового раствора через и вверх по наружной части трубы, процесс меняется на противоположный. Текучая среда подается вниз через пространство между стенкой отверстия и бурильной трубой, где она затем накачивается вместе с черенками через полую часть трубы, а затем выходит через сливную трубу.

Особое значение имеет возможное использование легкого (почти прозрачного) бурового раствора для отверстий большого диаметра, а не вязкого и тяжелого бурового раствора (как используется в обычном бурении с использованием вращательного бурового раствора), которое иногда имеет тенденцию изолировать водоносный слой. образования. Однако для поддержания открытого отверстия должно присутствовать значительное количество жидкости.

Этот метод используется для быстрого бурения отверстий большого диаметра
в мягких пластах, где встречаются гравийные породы.

Возможно вывести гравий на поверхность через полую бурильную трубу из-за чрезвычайно высокой скорости жидкости, которая всасывается всасывающим насосом.Стенки отверстия удерживаются на месте давлением жидкости на боковые стороны отверстия.


Соник бурение

Соническое бурение - это относительно новый метод, в котором высокочастотная вибрация сочетается с вращением для продвижения бурильной колонны. Бочка с сердечником извлекается, и образец вибрирует в пластиковую втулку или лотки с сердечником. Этот метод является относительно непрерывным, и нетронутые геологические образцы получают без использования буровых растворов или других потенциальных загрязнителей.

Этот метод лучше всего подходит для бурения неконсолидированных пластов,
, но его возможности по глубине несколько ограничены современной технологией.


Выбор метода бурения

Каждый из распространенных методов бурения имеет свои преимущества и недостатки (руководство см. В таблице 4.1). Выбор метода бурения должен основываться на ожидаемых геологических условиях
и типе скважины, которая будет построена.

Обратный звонок
от одного из наших опытных буровиков

О нет...Эта форма не существует. Вернитесь на страницу управления формами и выберите другую форму.

,

Основные методы бурения. Методы бурения

Для мелких отверстий до ок. 100 м, подходит не каждый метод бурения. Hytti (1987) представляет диаграмму, показывающую оптимальные методы бурения в отношении диаметра скважины и прочности породы (рис. 2).

Диаметр скважины [дюймов]

Рис. 2: Применимые методы бурения (пересмотрено после Hytti, 1987)

Диаметр скважины [дюймов]

Рис. 2: Применимые методы бурения (пересмотрено после Hytti, 1987)

В таблице 1 перечислены рекомендуемые методы бурения для различных грунтовых условий.Скорость бурения ок. 10 м в час реалистичны при использовании вращательного бурения с перетаскиванием в мягких / средних и сквозных скважинах (DTH) или Top-Hammer в твердых и очень твердых породах. Преимущество DTH в твердых породах можно увидеть в данных бурения для исследовательской станции Schwalbach GCHP: в той же кварцитовой породе, приложение. На расстоянии 5 м друг от друга и на той же очень легкой буровой установке (~ 2 метрической тонны) скважина на 50 м может быть завершена с использованием вращательного бурения с использованием долота и долота за 5 дней; с DTH 50 м были закончены через 4 часа.

Еще одно ограничение относится к ротационному методу. Роторное бурение широко используется и может быть применено практически к любой проблеме бурения, но скорость бурения обычно не очень высока и может стать крайне низкой в ​​неблагоприятных условиях. Вращательная резка с помощью перетаскивающих кромок в мягких и средних породах может быть эффективной даже на легких буровых установках, но роторное дробление с помощью каменных или роликовых долот и даже больше с помощью битов для пуговиц требует большой нагрузки на долото, чтобы раздавить камень при качении по зубам (рис. ,3). В глубоких скважинах, как при бурении нефтяных скважин, одна бурильная колонна приносит достаточную нагрузку на долото; для мелких скважин требуемая нагрузка часто превышает вес легкой буровой установки, несмотря на использование тяжелых труб. Оптимальная нагрузка увеличивается с увеличением диаметра скважины;

Cambefort (1964) рекомендует 700-900 кг / дюйм для мягких пород и 1400-1800 кг / дюйм для твердых пород. Для стандартной 115 мм (4 В ") скважины, подходящей для большинства европейских BHE, в твердых породах нагрузка составит от 6,3 до 8,1 метрической тонны.Даже в этих оптимальных условиях скорость бурения в твердых породах составляет всего 1-2 м в час и может уменьшиться до примерно 10 см / ч, если нагрузка слишком мала. Таким образом, для неглубоких отверстий в твердых породах обычное вращательное бурение не является хорошим выбором.

Таблица 1: Методы бурения

Почва / Камень

Метод

Замечания

грунт, песок / гравий

шнек поворотный

иногда требуется временная оболочка, требуется временная оболочка или грязевые добавки

грунт, илистый / глинистый

шнек поворотный

В большинстве случаев требуется лучший выбор для временных оболочек или грязевых добавок.

рок, средней твердости

поворотный DTH 1

Ролик

, иногда требуются грязевые добавки, требуется большой компрессор

DTH 2 верхний молоток

с долотом или вставкой из твердого металла, очень медленный большой компрессор, требуется специальное оборудование, диапазон глубины ок.70 м

рок под вскрышей

ODEX 2 или аналогичный

в сочетании с DTH

долота (слева) и карбидно-вольфрамовая долота (справа) от Chugh (1985)

долота (слева) и карбидно-вольфрамовая долота (справа) от Chugh (1985)

1 Молоток внизу

Буровое оборудование для вскрышных работ

; ODEX является торговой маркой Atlas Copco

С помощью технологий молотка бурение в твердых породах очень быстрое и экономичное.Проблемы возникают, если присутствуют вставки мягких и неустойчивых слоев. Для неконсолидированной вскрышной породы метод ODEX 3 предлагает способ установки обсадной колонны до породы во время бурения и продолжения бурения в твердом пласте с помощью обычного оборудования DTH. Если вскрыша слишком толстая или нестабильная порода обнаружена на значительной глубине, DTH с пневматической промывкой шлама не может использоваться. При вращательном бурении, если для промывки скважины используется жидкость (обычно вода), специальные буровые растворы могут стабилизировать стенку скважины.В таблице 2 перечислены некоторые распространенные грязевые добавки.

Tab. 2: Добавки для бурового раствора при вращательном бурении

Наименование

Недвижимость

Замечания

бентонит

тиксотропный, стабилизирует отверстие

возможно засорение водоносных горизонтов

КМЦ (целлюлоза)

стабилизирует стенку скважины, снижает потери воды

рост бактерий

полиакриламид

минимизирует потери воды в пласте

барита, ильменита и т. Д.

утяжелители, стабилизировать отверстие, держать воду под давлением

возможных проблем с установкой BHE

генераторы пены

облегчает вымывание черенков

Два явления используются для стабилизации отверстия перечисленными добавками. Бентонит и целлюлозные продукты обладают тиксотропными свойствами, то есть они накапливают стабильные агрегаты в застойном состоянии, но находятся в движении.Тяжелые минералы, такие как барит (BaSO4), ильменит (FeTiO3) или гематит (Fe2O3), увеличивают плотность бурового раствора, могут противодействовать пластовому давлению и, таким образом, стабилизировать скважину. Они также используются, если грунтовые воды находятся под артезианским давлением. Однако густые или тяжелые грязи затрудняют установку труб теплообменника.

Экономика бурения неглубоких скважин совершенно иная, чем у глубоких нефтяных или газовых скважин. Очень простые методы, как на тракторном шнеке (рис.4) описано Reuss et al. (1990), может быть использован фермером для установки BHE без внешних затрат; и даже бурение с помощью ударного оборудования далеко от затрат и времени, необходимых для глубоких отверстий. Легкие мобильные установки, подходящие как для роторного, так и для DTH, обеспечивают экономичное бурение (рис. 5).

Уравнения для расчета стоимости бурения обсуждались в литературе. Армстед (1983) приводит два уравнения, а Шульц и Джобманн (1989) устанавливают уравнение для Германии (в пересчете на US- $):

С = 95000.1.153d геотермальные скважины США

С = 112 000. D e (0,01. D) Немецкие геотермальные скважины с C: Общая стоимость бурения в US-

D: Глубина отверстия в сотнях метров

Все три уравнения хорошо соответствуют данным для скважин глубже 500 м, но завышают стоимость для мелких скважин. 100-метровая яма обойдется в 109535 долларов США, 57189 и 113125 соответственно, после

3 буровое оборудование для вскрышных работ; ODEX является торговой маркой Atlas Copco в этих уравнениях. Реалистичная стоимость бурения, включая BHE и цементацию в Европе, составляет от 3550 долл. США / м (40-55 € / м) для скважин глубиной 50-100, в результате чего от 3500 до 5000 долл. США (40005500 €) для 100- м-дырка.Только в очень неблагоприятных геологических условиях, где может потребоваться временная обсадная колонна и т. Д., Стоимость будет выше.

  1. 4: принцип шнека (слева, Atlas Copco) и легкий шнек, установленный на сельскохозяйственном тракторе (фото Бека и др., 1993)
  2. 4: принцип шнека (слева, Atlas Copco) и легкий шнек, установленный на сельскохозяйственном тракторе (фото Бека и др., 1993)

Рис. 5: Оптимизированная для установки BHE буровая установка, установленная на вездеходе

(Unimog)

Рис.5: буровая установка, оптимизированная для установки BHE, смонтированная на вездеходе

(Unimog)

месторождений BHE с несколькими скважинами должны дать экономию. Поэтому неудивительно, что Garlick (1986) сообщает о 311 134 долл. США на 324 скважины на глубине 52 м, что означает всего 18,5 долл. США на метр. Измельченные или прессованные стальные заземляющие зонды с мягким грунтом стоят 22–40 долл. США за метр, а для системы SIG Engvall (1986) рассчитал 1 640 000 СКр для запаса тепла на 100 000 м3 грунта при длине заземляющего зонда 54 750 м, что будет меньше чем 6 долларов США за метр.С помощью простого шнека, показанного на рис. 4, Beck et al. (1993) достигли общих затрат на бурение, установку, заземление, засыпку на месторождении BHE с 103 скважинами глубиной 8-12 м и 27400 долл. США (30900 €), что составляет 26,4 долл. США / м (30). € / м).

Была ли эта статья полезной?

,

% PDF-1.4 % 1167 0 объектов > endobj Xref 1167 407 0000000016 00000 n 0000010807 00000 n 0000010998 00000 n 0000011052 00000 n 0000011325 00000 n 0000016450 00000 n 0000016872 00000 n 0000017393 00000 n 0000017432 00000 n 0000017488 00000 n 0000017539 00000 n 0000017590 00000 n 0000017742 00000 n 0000017821 00000 n 0000018419 00000 n 0000018659 00000 n 0000018810 00000 n 0000018887 00000 n 0000019122 00000 n 0000019274 00000 n 0000019365 00000 n 0000019517 00000 n 0000019666 00000 n 0000019817 00000 n 0000019969 00000 n 0000020121 00000 n 0000020272 00000 n 0000020424 00000 n 0000020576 00000 n 0000020727 00000 n 0000020879 00000 n 0000021030 00000 n 0000021181 00000 n 0000021333 00000 n 0000021485 00000 n 0000021637 00000 n 0000021789 00000 n 0000021941 00000 n 0000022093 00000 n 0000022244 00000 n 0000022396 00000 n 0000022547 00000 n 0000022699 00000 n 0000022851 00000 n 0000023003 00000 n 0000023154 00000 n 0000023306 00000 n 0000023458 00000 n 0000023609 00000 n 0000023761 00000 n 0000023913 00000 n 0000024063 00000 n 0000024215 00000 n 0000024366 00000 n 0000024518 00000 n 0000024669 00000 n 0000024820 00000 n 0000024972 00000 n 0000025122 00000 n 0000025273 00000 n 0000025423 00000 n 0000025575 00000 n 0000025726 00000 n 0000025878 00000 n 0000026030 00000 n 0000026182 00000 n 0000026334 00000 n 0000026485 00000 n 0000026637 00000 n 0000026787 00000 n 0000026939 00000 n 0000027090 00000 n 0000027242 00000 n 0000027393 00000 n 0000027991 00000 n 0000028143 00000 n 0000028741 00000 n 0000028892 00000 n 0000029490 00000 n 0000029640 00000 n 0000030238 00000 n 0000030391 00000 n 0000030989 00000 n 0000031140 00000 n 0000031738 00000 n 0000031890 00000 n 0000032041 00000 n 0000032193 00000 n 0000032344 00000 n 0000032496 00000 n 0000032648 00000 n 0000032800 00000 n 0000032951 00000 n 0000033103 00000 n 0000033254 00000 n 0000033405 00000 n 0000033557 00000 n 0000033709 00000 n 0000033861 00000 n 0000034012 00000 n 0000034164 00000 n 0000034316 00000 n 0000034468 00000 n 0000035424 00000 n 0000035576 00000 n 0000036069 00000 n 0000036219 00000 n 0000036712 00000 n 0000036862 00000 n 0000037355 00000 n 0000037506 00000 n 0000038104 00000 n 0000038253 00000 n 0000038661 00000 n 0000038812 00000 n 0000039353 00000 n 0000039505 00000 n 0000040097 00000 n 0000040247 00000 n 0000040601 00000 n 0000040752 00000 n 0000040904 00000 n 0000041056 00000 n 0000041207 00000 n 0000041359 00000 n 0000041511 00000 n 0000041663 00000 n 0000041815 00000 n 0000041964 00000 n 0000042114 00000 n 0000042265 00000 n 0000042417 00000 n 0000042568 00000 n 0000042719 00000 n 0000042871 00000 n 0000043023 00000 n 0000043173 00000 n 0000043325 00000 n 0000043477 00000 n 0000043629 00000 n 0000043781 00000 n 0000043933 00000 n 0000044084 00000 n 0000044235 00000 n 0000044386 00000 n 0000044538 00000 n 0000044690 00000 n 0000044842 00000 n 0000044994 00000 n 0000045146 00000 n 0000045298 00000 n 0000045450 00000 n 0000045602 00000 n 0000045754 00000 n 0000045905 00000 n 0000046056 00000 n 0000046208 00000 n 0000046359 00000 n 0000046511 00000 n 0000046663 00000 n 0000046815 00000 n 0000046967 00000 n 0000047117 00000 n 0000047269 00000 n 0000047421 00000 n 0000047573 00000 n 0000047725 00000 n 0000047875 00000 n 0000048027 00000 n 0000048179 00000 n 0000048331 00000 n 0000048483 00000 n 0000048635 00000 n 0000048787 00000 n 0000048939 00000 n 0000049091 00000 n 0000049242 00000 n 0000049394 00000 n 0000049545 00000 n 0000049694 00000 n 0000049845 00000 n 0000049997 00000 n 0000050149 00000 n 0000050301 00000 n 0000050452 00000 n 0000050603 00000 n 0000050755 00000 n 0000050907 00000 n 0000051058 00000 n 0000051210 00000 n 0000051361 00000 n 0000051513 00000 n 0000051663 00000 n 0000051815 00000 n 0000051967 00000 n 0000052119 00000 n 0000052271 00000 n 0000052423 00000 n 0000052575 00000 n 0000052726 00000 n 0000052877 00000 n 0000053029 00000 n 0000053180 00000 n 0000053332 00000 n 0000053484 00000 n 0000053635 00000 n 0000053787 00000 n 0000053938 00000 n 0000054089 00000 n 0000054240 00000 n 0000054392 00000 n 0000054544 00000 n 0000054696 00000 n 0000054847 00000 n 0000054999 00000 n 0000055149 00000 n 0000055298 00000 n 0000055449 00000 n 0000055601 00000 n 0000055753 00000 n 0000055905 00000 n 0000056057 00000 n 0000056209 00000 n 0000056360 00000 n 0000056512 00000 n 0000056664 00000 n 0000056815 00000 n 0000056966 00000 n 0000057118 00000 n 0000057269 00000 n 0000057861 00000 n 0000058012 00000 n 0000058604 00000 n 0000058755 00000 n 0000059347 00000 n 0000059498 00000 n 0000059852 00000 n 0000060001 00000 n 0000060878 00000 n 0000061028 00000 n 0000061382 00000 n 0000061533 00000 n 0000061624 00000 n 0000061775 00000 n 0000061925 00000 n 0000062077 00000 n 0000062229 00000 n 0000062381 00000 n 0000062533 00000 n 0000062683 00000 n 0000062835 00000 n 0000062984 00000 n 0000063134 00000 n 0000063285 00000 n 0000063437 00000 n 0000063589 00000 n 0000063740 00000 n 0000063892 00000 n 0000064043 00000 n 0000064194 00000 n 0000064346 00000 n 0000064498 00000 n 0000064649 00000 n 0000064800 00000 n 0000064951 00000 n 0000065102 00000 n 0000065254 00000 n 0000065406 00000 n 0000065558 00000 n 0000065710 00000 n 0000065862 00000 n 0000066014 00000 n 0000066166 00000 n 0000066318 00000 n 0000066468 00000 n 0000066619 00000 n 0000066771 00000 n 0000066922 00000 n 0000067074 00000 n 0000067225 00000 n 0000067375 00000 n 0000067527 00000 n 0000067679 00000 n 0000067831 00000 n 0000067983 00000 n 0000068134 00000 n 0000068286 00000 n 0000068437 00000 n 0000068589 00000 n 0000068740 00000 n 0000068891 00000 n 0000069042 00000 n 0000069194 00000 n 0000069346 00000 n 0000069497 00000 n 0000069647 00000 n 0000069798 00000 n 0000069950 00000 n 0000070102 00000 n 0000070253 00000 n 0000070405 00000 n 0000070557 00000 n 0000070709 00000 n 0000070861 00000 n 0000071012 00000 n 0000071163 00000 n 0000071314 00000 n 0000071466 00000 n 0000071618 00000 n 0000071769 00000 n 0000071920 00000 n 0000072072 00000 n 0000072220 00000 n 0000072372 00000 n 0000072524 00000 n 0000072676 00000 n 0000072828 00000 n 0000072978 00000 n 0000073130 00000 n 0000073282 00000 n 0000073433 00000 n 0000073584 00000 n 0000073736 00000 n 0000073886 00000 n 0000074038 00000 n 0000074190 00000 n 0000074341 00000 n 0000074493 00000 n 0000074644 00000 n 0000074796 00000 n 0000074948 00000 n 0000075100 00000 n 0000075252 00000 n 0000075850 00000 n 0000076001 00000 n 0000076152 00000 n 0000076750 00000 n 0000076901 00000 n 0000077053 00000 n 0000077651 00000 n 0000077795 00000 n 0000077947 00000 n 0000078545 00000 n 0000078697 00000 n 0000078849 00000 n 0000079447 00000 n 0000079599 00000 n 0000079751 00000 n 0000080349 00000 n 0000080494 00000 n 0000080646 00000 n 0000081244 00000 n 0000081389 00000 n 0000081987 00000 n 0000082139 00000 n 0000082291 00000 n 0000082889 00000 n 0000083041 00000 n 0000169661 00000 n 0000244972 00000 n 0000328867 00000 n 0000420041 00000 n 0000506236 00000 n 0000599497 00000 n 0000687763 00000 n 0000763308 00000 n 0000766003 00000 n 0000766961 00000 n 0000767039 00000 n 0000767109 00000 n 0000767171 00000 n 0000768317 00000 n 0000772391 00000 n 0000776219 00000 n 0000780247 00000 n 0000783909 00000 n 0000785856 00000 n 0000787131 00000 n 0000787339 00000 n 0000789444 00000 n 0000791053 00000 n 0000792679 00000 n 0000797397 00000 n 0000800916 00000 n 0000801555 00000 n 0000807856 00000 n 0000808451 00000 n 0000809809 00000 n 0000812430 00000 n 0000812838 00000 n 0000812988 00000 n 0000813370 00000 n 0000813520 00000 n 0000813927 00000 n 0000814075 00000 n 0000814450 00000 n 0000814598 00000 n 0000815110 00000 n 0000815219 00000 n 0000838791 00000 n 0000838832 00000 n 0000875112 00000 n 0000875153 00000 n 0000921923 00000 n 0000921964 00000 n 0000922056 00000 n 0000008436 00000 n прицеп ] >> startxref 0 %% EOF 1573 0 объектов > поток xXyPSw $ `0 CcD (D \ 8RuE n

.
Способы бурения скважин: лучшие методы и их полное описание

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *