Виды бурения скважин на воду


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]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

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

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

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

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

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:

Виды скважин на воду их классификация и характеристики

Построив загородный дом на значительном удалении от коммуникаций, каждый собственник вынужден решать проблему с водоснабжением самостоятельно или сообща с соседями. Для получения стабильного доступа к подземным источникам используют различные виды скважин на воду. Из гидротехнических конструкций популярны шахтные колодцы, скважины на песок, на песчаник или известняк. В чем отличия таких сооружений? Каковы характеристики? В чем преимущества и недостатки основных видов?

Колодцы

Колодец один из самых популярных видов неглубоких скважин встречающийся повсеместно на частных подворьях. В былые времена стены колодца делали в виде деревянного сруба, что сказывалось на непродолжительных сроках его эксплуатации. Древесина большинства пород под воздействием влаги подвергается процессам гниения и разрушения. Единственным приемлемым вариантом, способным увеличить эксплуатационные сроки деревянных срубов колодезных шахт это использование древесины лиственницы или дуба. Данные материалы выдерживают десятилетия непрерывного воздействия водой. В наше время популярны колодцы из ЖБИ-колец метрового и полутораметрового диаметра.

Конструкция колодца дает возможность водозабора верховодки. Неглубокие источники в отличие от скважин могут использоваться только для технических целей, полива грядок на огороде. Для питья в сыром виде такая вода не годится. При заглублении шахты не менее, чем на 15 метров, высока вероятность выйти на воду более высокого качества.

Технология строительства шахтного колодца заключается в последовательной установке бетонных колец друг на друга.

  • 1-е кольцо устанавливается на почву, после чего внутри выбирается грунт. По мере выемки кольцо под собственным весом будет опускаться.
  • 2-е кольцо устанавливается после полного погружения 1-го. Дальнейшая выемка грунта позволяет равномерно опуститься следующему фрагменту стены колодца.
  • Последующие кольца устанавливаются аналогичным способом, пока шахта не углубится до водоносного слоя.
  • Поверх шахты устанавливается оголовок, состоящий из одного заглубленного кольца и одного верхнего.
  • Вокруг оголовка на расстоянии 0,6 м выбирается грунт на глубину до 1 метра от уровня почвы. Полость заполнятся глиной и уплотняется.
  • Поверх глины, из песка отсыпается отмостка.
  • Устанавливается крышка, препятствующая попаданию пыли и мусора.

Основное преимущество колодцев не только в их доступности и простоте, а так же в хорошем коэффициенте пополнения извлеченного объема воды в благоприятные периоды года.

Недостатки

Не лишены колодцы и недостатков. К таковым можно отнести:

  • Временные и трудовые затраты.
  • Нестабильный объем в периоды засухи.
  • Объем воды в колодцах обычно нестабилен и носит посезонный характер. В весеннее время вода становится малопригодной для питья.
  • Колодец требует регулярной очистки. Для этого его опорожняют с помощью насоса от воды и грязи.
  • Существует прямая зависимость качества воды от сезонов и количества осадков.
  • Воду из колодца требует обязательного кипячения.

На местах, где бывают подтопления и паводки, заболоченности, колодцы для водозабора питьевой воды ставить не допустимо.

Абиссинский колодец

Скважина игла или Абиссинский колодец еще один простой и доступный с точки зрения финансовых затрат вид гидротехнических сооружений. Состоит из узкой 1…1,5” трубы, на окончании которой находятся фильтр и иглообразный наконечник. Снарядом прошивают грунт на глубину от 10…25 метров до водоносного слоя, тем самым минуя нестабильную верховодку.

Для создания скважины иглы берутся двухметровые трубы и последовательно забиваются в грунт. По мере заглубления отрезки трубы соединяют между собой посредством резьбовых соединений. На саму трубу ставят либо ручной, либо электрический насос, работающий по вакуумному принципу.

После организации водозабора, скважину прокачивают для получения чистой воды. Для питьевых целей она будет пригодна через сутки. Рекомендуется сделать химический анализ ее состава в СЭС или гидрогеологической лаборатории. Как показывает практика, после всех подготовительных и профилактических манипуляций с абиссинской скважиной вода будет соответствовать санитарным нормам.

Преимущества

Простая и эффективная конструкция, позволяющая удовлетворить потребности в небольшом количестве воды хорошего качества, обладает следующими преимуществами:

  • Срок службы колодца не менее трех десятилетий.
  • Малогабаритные размеры позволяют пробурить скважину в подвале частного дома.
  • Исключена вероятность загрязнения из почвенных горизонтов.
  • Не требуется разрешений.

Недостатки

Из негативных сторон присущих данному типу источника можно отнести следующие недостатки:

  • Поскольку абиссинский колодец делается из полуторадюймовой трубы и предполагает забор воды с только помощью насоса. Поверхностные насосы не эффективны после десятиметровой глубины.
  • Конструкция требует регулярной чистки трубы от заиливания и песка.
  • Возможность поставить абиссинскую скважину доступна лишь в условиях мягкого грунта.
  • Абиссинская конструкция привередлива к качеству водоноса и не будет работать на плывунах, бесперебойная эффективность возможна только на слое из крупнозернистого песка.

При засорении абиссинского колодца используют желонку – цилиндрический сосуд для извлечения грязи, ила, песка.

Песчаные скважины

Такой источник прост по своей конструкции и не требует длительного времени на монтаж. Скважины ориентированы на добычу воды в рыхлых межпластовых водоносных слоях. Как правило, это песок, галечник, гравий . Вскрытое месторождение используют для автономного водоснабжения загородного дома.

В зависимости от глубины нахождения горизонта песчаные скважины делят на два вида:

  1. На мелкий песок – до 40 метров.
  2. На глубокий песок (песчаник) – от 40 до 90 метров.

Выбирая вид источника, учитывайте, что по водоотдаче мелкие скважины уступают глубоким (1 м3 против 2 м3).

По своей конструкции скважины, обустраиваемые на песчаных горизонтах, представляют собой ствол, в котором находится стальная или пластиковая обсадная труба диаметром более 10 см. Нижняя труба имеет перфорацию для просачивания влаги, а дно оснащают фильтрующей сеткой. Проходка породы выполняется шнековой бурильной установкой. Подъем воды осуществляется посредством погружного насоса.

Из-за наличия частиц песка центробежные насосы для поднятия воды не годятся. Очень быстро забивается фильтрующий элемент, что приводит к выходу устройства из строя.

Преимущества

  • Достаточна глубина для получения чистой воды, по сравнению с перечисленными выше источниками.
  • У скважин на глубокий песок стабильный объем.
  • Химический состав воды в песчаниках вписывается в санитарные нормы.
  • Высокая производительность от 1 до 2 м3/ч.
  • Для вскрытия водоносного пласта не требуется разрешений.
  • Время проходки с установкой обсадной трубы занимает не более 2-х дней.
  • Срок эксплуатации таких водяных скважин до 30 лет.

Недостатки

  • Объем воды у скважин на мелкий песок более зависим от уровня осадков.
  • Химический состав воды из неглубоких источников не постоянен и чувствителен к антропогенным и техногенным факторам.
  • Наличие мелкозернистого песка способствует заиливанию скважины.

Артезианская скважина

Один из сложных видов скважин по своей конструкции и проходке. При бурении вскрывается артезианский водоносный слой, расположенный на известняках. При вскрытии водоносного горизонта уровень воды в стволе устанавливается на порядок выше водоупорного слоя. Подпитывается источник удаленно, проходя многометровые слои пород, фильтрующие свойства которых обеспечивают очистку высокого уровня.

Глубина артезианских скважин зависит от расположения водоносного слоя в конкретной местности. Она может составлять 90 и более метров.

Качество воды – постоянное, не подвержено сезонным колебаниям. Однако без установки специального фильтрующего оборудования не обойтись. Проходя сквозь толщу различных пород, вода насыщается различными минералами, предельно допустимая концентрация которых может превышать установленные нормы. Поэтому очень важно после прокачки скважины сдать пробы воды на химический анализ.

Объем воды – стабилен. Его будет достаточно для обеспечения нескольких загородных домов с постоянным проживанием семей.

При вскрытии артезианского горизонта используют специальную буровую технику. В ствол шахты опускается обсадная труба. Для увеличения срока службы водозабора в обсадную трубу помещают трубу из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). По завершении бурения устанавливают кессон, выполняющий роль тепло- и гидроизолятора.

Подъем воды осуществляют с помощью глубинных насосов. Для увеличения срока службы насосного оборудования используют гидроаккумулятор.

Преимущества

  • Высокое качество воды.
  • Высокий потенциал отдачи артезианских вод свыше 3 м3/ч.
  • Бесперебойное водоснабжение.
  • Длительный срок эксплуатации — до 50 лет и более.

Недостатки

  • Применение тяжелой буровой техники.
  • Необходимо составление проекта.
  • Требуется получение специального разрешения (лицензии) на пользование недрами.
  • Обязательная постановка на учет с присвоением Государственного водного кадастра.
  • Высокая стоимость работ и материалов.
  • Продолжительные сроки проходки и обустройства.

Основные характеристики

В зависимости от назначения скважины потребуется анализ по ряду параметров, которые описывают уровень изобильности водоносного слоя, скорость восстановления водного ресурса после водозабора. Эти данные необходимы для выяснения того, сможет ли она полноценно решить задачу обеспечения водой в конкретном случае. В целом все виды водозаборов характеризуют по следующим параметрам:

  • Пьезометрический уровень. Измеряется глубина от поверхности грунта до вскрытого водоносного горизонта.
  • Уровень водопроводимости скважины измеряется кубометрами, которые способна выдать точка водозабора в течение 24 часов.
  • Динамический уровень вычисляется во время активного использования скважины, проверяют и фиксируют уровень, на который поднимается вода по длине трубы.
  • Установление показателя по статистическому уровню скважины происходит через час после прекращения водозабора. В этот период забойное давление приходит в баланс с давлением пласта, расположенного над водоносным участком, уровень воды фиксируется, она перестает подниматься.
  • Исходя из статической и динамической характеристик скважины, вычисляют дебет точки водозабора. Рассчитывается как соотношение извлеченной воды и ее притока. Выясняют основную характеристику, показывающую, сколько воды способна давать скважина в конкретный временной период.

Скважины с высоким уровнем водоотдачи имеют разницу в динамическом и статистическом уровнях, не превышающую метра. Артезианские скважины характеризуются равноценными статическими и динамическими уровнями.

Как видите, виды водозаборных конструкций имеют свои плюсы и минусы. То, что подходит для большого селения, может быть неэффективным для частных лиц и наоборот. При выборе типа скважины необходимо учесть не только экономические особенности, но и геологические параметры, гидрогеологические условия.

Виды бурения скважин на воду: технические особенности

Разные виды бурения скважин отвечают различным требованиям потребителей. Так, поверхностного водовода вполне достаточно, чтобы поставлять небольшое количество воды для сезонных нужд. Если ваша цель — питьевое водоснабжение, глубинное бурение полностью обеспечит потребности частного домовладения или целого предприятия. Однако услуги буровых компаний возможно использовать не только для добычи чистой воды. Геотермальные, инженерно-геологические, шельфовые скважины – в данной статье мы расскажем о них подробнее.

Неглубокий водовод способен полностью обеспечить нужды семьи на даче в теплое время года. Вода, получаемая из колодца “на песок”, годится для полива, умывания, мытья полов, а после дополнительной фильтрации ее можно пить и готовить на ней пищу. Многие домовладельцы выбирают такой тип водоснабжения, поскольку он отличается невысокой стоимостью при быстроте работы (всего один день). К тому же, колодец небольшой глубины не требует регистрации.

Посмотреть подробнее можно здесь: https://www.biiks.ru/burenie/skvazhina-na-pesok/

Однако водовод на песок имеет некоторые недостатки. В сравнении с артезианским, скорость поступления воды невысока. Также довольно велики шансы не попасть в водоносную линзу с первой попытки. Поэтому не рекомендуется пытаться выполнить колодец самостоятельно. Специалисты имеют необходимый инструмент, оборудование и квалификацию, профессионально устанавливают сетчатый фильтр, проводят цементирование обсадной трубы, монтируют насосное оборудование, чтобы водопровод работал долго и успешно.

В отличие от песчаного, артезианский колодец практически неисчерпаем. Вода в нем существенно чище, не загрязняется вредоносными бактериями, уровень ее постоянен. Добыча ее обеспечивается бурением до известняка — водоносной породы, расположенной по всей Московской области, что гарантирует результат с первой попытки. Другие преимущества артезианской скважины — долгий срок службы водовода, постоянно высокая скорость поступления и качество воды. Однако нужно помнить, что такой колодец требует обязательной регистрации.

Компания БИИКС предлагает “колодец под ключ”. Эта услуга позволяет получить полный пакет технического обслуживания водовода, а также скидки на все виды работ.

Ознакомиться с условиями строительства артезианского водовода можно здесь: https://www.biiks.ru/burenie/artezianskaya-skvajina/

Строительство промышленной скважины — надежный способ обеспечить предприятие любым количеством чистой воды. Подготовленные специалисты рассчитывают параметры колодца, исходя из запросов клиента, и проводят все строительно-буровые работы.

Более подробно условия промышленного бурения описаны на этой странице: https://www.biiks.ru/burenie/burenie-promyshlennyh-skvazhin/

Инновационный, надежный, безопасный способ обеспечить свой загородный дом постоянным обогревом — прокладывание геотермальной скважины. Компания БИИКС выполняет ее до уровня с постоянной положительной температурой по низким ценам, прокладывает трубы, устанавливает тепловой насос, а также составляет паспорт скважины.

Подробнее условия работы описаны здесь: https://www.biiks.ru/burenie/geotermalnoe-burenie/

Проектирование зданий, железных дорог, ЛЭП, трубопроводов, а также организация дренажной системы требует анализа грунта. Для того, чтобы заложить фундамент, рассчитать возможные нагрузки, выполняется ряд скважин, а затем проводится лабораторный анализ пород. Такое исследование позволяет определить влажность, плотность, пластичность, коррозионные и другие свойства почвы.

Подробнее о данной услуге можно прочесть здесь: https://www.biiks.ru/stati/burenie-inzhenernogeologicheskikh-skvazhin/

Континентальный шельф богат залежами нефти и газа. Обнаружить и подготовить эти месторождения к разработке позволяет прокладка специальных скважин. В зависимости от способа выполнения они могут иметь надводное или подводное устье.

Подробная информация представлена здесь: https://www.biiks.ru/stati/burenie-skvazhin-na-shelfe/

Виды и типы бурения скважин. Статьи компании «Компания Буровые технологии»

Разведочные скважины

Разведочные скважины бурятся в случае проведения инженерно-геологических, геологоразведочных и гидрологических изысканий. Основной способ, используемый при бурении разведочных скважин, вращательный. Другие виды скважин для разведки используют методы ударно-вращательный, ударно-канатный, шнековый и вибрационный. Диаметр разведочных скважин небольшой, конструкция простая, поэтому скважина дешевая, но позволяет сэкономить значительные средства, помогая выяснить перспективность разработки месторождения.

Скважины на песок

Скважина на песок бурится вращательным способом до песчаного водоносного горизонта. Бурение производится шнеком. Среднее время бурения 1-2 дня. Классификация скважин на воду характеризует песчаную скважину как малодебитную - в среднем 1 куб. м/ч. Для подачи воды потребителю используют вибрационные насосы. Мощные центробежные насосы ставить не рекомендуется, чтобы не нарушить работоспособность песчаной скважины. В среднем, песчаная скважина служит 7-10 лет. Для стабильной работы песчаной скважины обязательно ее регулярное использование, это помогает избежать заиливания. Скважина на песок подвержена поверхностным загрязнениям и сезонному колебанию дебита.

Артезианская скважина

Артезианская скважина по качеству, надежности и популярности далеко обходит неглубокую скважину типа «абиссинская игла», скважину на песок и возглавляет виды скважин на воду для частных домовладельцев. Скважина бурится на глубину залегания водоносного известняка, в Подмосковье это глубины от 30 до 200 м. Продолжительность бурения 3-5 дней. Средний дебит артезианских скважин доходит до 10 куб. м/ч, срок службы - до 50 лет. Скважина естественным образом надежно защищена от поверхностных загрязнений геологическими слоями. Скважина не заиливается, сезонные колебания уровня воды отсутствуют. Для подъема воды используется высокопроизводительный центробежный насос.

Промышленная скважина

Промышленная скважина на воду - это скважина на известняк с увеличенным до 600 мм диаметром, глубиной до 500 м и дебитом до 100 куб. м/ч. Среди рассмотренных нами видов бурения скважин только промышленные скважины способны обеспечить водой в необходимом количестве технологические и сельскохозяйственные производства, коттеджные поселки и садовые товарищества. При бурении используется роторный метод с промывкой глинистым раствором.

Основные виды бурения

Основные виды бурения скважин возглавляет самый распространенный - вращательный. Вращательное бурение делится на шарошечное, колонковое и шнековое.

Другие виды бурения используются реже: ударное (способы ударно-канатный, ударно-штанговый, ударно-вращательный), вибрационное (для мягких грунтов), комбинированные - на разных участках скважины в зависимости от геологических условий используют разные буровые методы.

Другие статьи

Бурение скважин на воду - технология процесса

Для того чтобы иметь источник питьевой воды на приусадебном участке, необходимо вырыть колодец или выполнить бурение скважины. Последний вариант предпочтительнее, но он потребует приложения больших усилий и немалого количества времени. Профессиональное устройство скважинного водоснабжения стоит дорого, необходимо привлекать бригаду специалистов.

Виды водоносных скважин

Основные виды скважин на воду являются водозаборными, их не используют для других целей. Подходящий вариант для приусадебного участка можно определить самостоятельно. Выбор будет зависеть от наличия технического оснащения, финансовых возможностей, имеющихся навыков. Разновидности скважин:

  1. Абиссинская. Этот вариант стоит использовать при наличии родника. Абиссинская скважина представляет собой узкий колодец длиной от 8 до 12 м. В ней всегда чистая вода, потому что загрязнения не попадают в нее с поверхности.
  2. Фильтровая скважина на песок. Ее бурят на глубину от 15 до 30 м. Для этого можно использовать один из перечисленных способов: колонковый, шнековый, ударно-канатный. Источник оснащают трубой соответствующей длины диаметром от 100 до 180 мм с фильтром из сетки на заглубленном конце. Она должна быть из нержавеющей стали. Водозаборная скважина может обеспечить водой потребности загородного дома в течение 5 лет сезонной эксплуатации или 15 лет постоянного использования.
  3. Артезианская скважина без оснащения устройством фильтрации. Ее бурят на глубину от 100 м. В этом случае вода будет кристально чистой, возможно и минерализованной. Это может быть как приятным, так и неприемлемым фактом. Избыточное содержание минералов делает воду непригодной для питьевых и бытовых целей. Есть большое количество ее разновидностей. Например, термометрическая скважина, ее предназначение — в измерении температуры грунта. Для этого устанавливается гирлянда температурных датчиков. Однако такие варианты не используют на приусадебных участках.

Что такое бурение скважин

Устройство заключается в создании узкой вертикальной шахты необходимой длины, которая должна доходить до глубины залегания вод. Бурение скважины потребует укрепления ее стенок обсадными трубами. Насосное оборудование используют для принудительной закачки воды в накопительные резервуары и ее распределения.

Цена и возможности экономии

Источник водоснабжения загородного дома должен отличаться экономичностью. Однако полная стоимость его устройства может быть высокой. Снизить затраты возможно, выполнив подготовительные работы собственными силами.

Экономия на:

  • подготовке места, выравнивании участка для буровых работ и размещения оборудования;
  • прокопке траншей для укладки труб для водоснабжения дома;
  • организации приямки для промывки (буровая бригада делает это самостоятельно, стоит предварительно согласовать это с ней).

Самостоятельное выполнение таких работ позволит сократить расходы. Однако некоторые действия не стоит производить. Например, копать котлован и устанавливать в него кессон до того, как пробурить скважину на участке. Устройство источника водоснабжения по технологии выполняют на поверхности. Поэтому роют котлован и устанавливают кессон только после производства буровых работ.

Комплексное бурение скважин на воду является основной услугой специализированных компаний. Они также предлагают оснащение источника автономной системой водоснабжения, предоставляют гарантийные обязательства. Услуги «под ключ» выгодны в плане экономии времени, хороши отсутствием дополнительных трат и рисков возникновения необходимости в непредвиденном ремонте.

В чем преимущества

У скважин есть неоспоримые достоинства. Благодаря им они предпочтительнее колодцев. Поэтому становятся все более востребованными у владельцев частной недвижимости, у которых нет возможности провести централизованное водоснабжение. Скважина на воду имеет плюсы и минусы. Среди преимуществ:

  1. Высокие питьевые качества. Родниковая вода, которая забирается с глубины, чистая и полезная для здоровья.
  2. Продолжительная эксплуатация. Скважинные источники бурят на большую глубину. На ней запасы воды намного больше, чем в поверхностных глиняных грунтах. Это и определяет больший срок эксплуатации, чем у колодцев.
  3. Затраты на очистку незначительны. Скважинная вода не смешивается с талыми водами, которые содержатся в почве. Она эффективно очищается естественным образом природной фильтрацией.

Этапы бурения скважин

Поэтапные буровые работы нужны для качественного устройства источника водоснабжения. При этом учитываются многие факторы. Это и глубина скважины для питьевой воды, и подготовка объекта и участка, демонтаж установки бура, оборудования. Специализированные компании проводят работы в несколько этапов:

  1. Оформление договора, в котором указываются все пункты работ.
  2. Подготовка грунта на участке для установки оборудования.
  3. Доставка и монтаж на буровой площадке специализированной техники и аппаратуры.
  4. Создание скважины, обсадка ее трубами.
  5. Обустройство источника водоснабжения (зависит от его типа: сезонное использование, устройство кессона, монтаж оборудования в помещении здания).
  6. Испытание скважины на приток воды из водоносного горизонта, ее прокачка до начала чистого водотока. Опробование работы в разных режимах водозабора.
  7. Сдача объекта заказчику. Демонстрация работы источника водоснабжения, оценка его производительности, качества воды, подписание акта о выполненных работах. Демонтаж буровых установок, аппаратуры, техники.

Технологии бурения

Перед тем как сделать скважину, следует ознакомиться с зарекомендовавшими себя с лучшей стороны методами. Каждый из них имеет особенности, преимущества и недостатки.

Это:

  • шнековый;
  • роторный;
  • колонковый;
  • ударно-канатный.

Их отличие между собой заключается в способе разрушения породы. На практике конструкция скважины будет прочной и долговечной, только если соблюдена технология ее бурения, сооружения, оснащения и извлечения грунта на поверхность. При выборе метода нужно учитывать факт необходимости применения разных видов оборудования. Это отражается на стоимости работ и качестве конструкции источника воды.

Шнековое бурение

Этот вид бурения является одним из самых доступных. Для того чтобы пробить скважину, используют бур с заточенными режущими лопастями. Они расположены под углом к оси. Механизм вворачивают в грунт. После этого вынимают и очищают от земли, которая накопилась между лопастями. Штангу с буром наращивают дополнительными звеньями для бурения на большей глубине.

Шнековое бурение считается одним из самых производительных. Его можно выполнять вручную с помощью самодельных буров. Их делают на основе треноги с закрепленной через вертюг на тросе буровой колонной. В конструкции также необходимо предусмотреть подъемный механизм.

Специализированные компании используют буровые установки, которые работают по принципу шнекового бурения. При заказе у них услуг стоит рассчитывать на то, что скважина на даче получится более качественной и долговечной. Недостатками технологии являются сложности с бурением твердых пород, плотных слоев глины, каменистых слоев. Также могут возникнуть трудности, связанные с попаданием на слой «плывуна» или на «верховодку».

В этом случае неглубокие скважины будут постоянно наполняться загрязненной водой. Проблему решают постоянным параллельным обсаживанием скважинной шахты по мере углубления в грунтовую толщу.

Колонковое бурение

Технология схожа со шнековой. Отличие заключается в использовании пустотелого цилиндрического бура. На его нижней грани имеются напайки. Они изготовлены из материалов высокой прочности. Это позволяет буровой установке справляться с грунтами высокой плотности. Водяная скважина получается более качественной и дольше служит в эксплуатации. Грунтовый шлам скапливается внутри цилиндрической полости. Его нужно регулярно удалять из нее, вытаскивая бур на поверхность.

Преимуществом технологии является возможность создания шахты с точными диаметральными размерами. Самостоятельно выполнить такие работы проблематично, т.к. нужно специальное оборудование.

Гидравлическое роторное бурение

Гидравлическая роторная технология бурения скважин на воду заключается в непрерывной подаче в шахтовый забой под высоким давлением бурильного раствора. Его напор нужен для вымывания грунтового шлама на поверхность, в некоторых установках он приводит во вращение бур.

Данная технология позволяет бурить скважинные шахты на любую глубину. Гидравлические роторные установки используются преимущественно для проведения геологоразведочных и промышленных работ. Такое оборудование применяют для создания артезианских скважин.

Для бурения скважин на приусадебных участках используют малогабаритные установки с гидравлическим ротором и прямой промывкой. Они способны пробить скважинную шахту на небольшую глубину.

Недостатком технологии является невозможность контроля попадания на песчаные водоносные горизонты. Они неоднородны по глубине залегания и толщине. Поэтому такой метод бурения используют преимущественно после предварительной геологической разведки.

Ударно-канатная технология

Технология заключается в поднимании и сбрасывании бура вниз. В качестве него используют полый цилиндр с отточенными нижними гранями. При быстром опускании цилиндрического бура с высоты в него забивается грунт, уплотняясь внутри полости. Его поднимают и вычищают от спрессованного шлама. Основным достоинством технологии является возможность производить работы практически на любых грунтах, конструкция скважины получается качественной и долговечной. Шахта ровная с прочными стенками. Не нужно наращивать штангу при бурении на глубине.

Конструкция является простой и надежной в использовании. Ее можно изготовить самостоятельно. Однако многие специалисты отмечают недостаток, который заключается в трудоемкости процесса бурения. Для него стоит использовать установки с электрическим приводом.

Для контроля структуры проходимого слоя нужно заменять бур желонкой. Она служит для черпания разжиженного грунта. Этот инструмент оснащен клапанной системой. Он нужен в тех случаях, когда грунтовый шлам не фиксируется в полости цилиндрического бура. Желонки применяют для прохождения плывунов, несвязных грунтов.

Ударно-канатная технология позволяет бурить на большую глубину, достигать глубинных песчаных водоносных слоев.

Как пробурить абиссинскую скважину

Метод отличается от предыдущих способов. Технология заключается в использовании обсадной трубы в качестве бура. Она оснащена острым наконечником и фильтром, забивается в грунт до водоносного слоя. Для бурения можно приобрести готовый комплект или создать установку самостоятельно. Устройство скважины заключается в забивании трубы в грунт и наращивании ее штангами. Их соединение должно быть как можно более надежным. Преимущественно штанги приваривают или прикручивают. Удары по колонне установки производятся по прикрепляемому подбабку.

Появление в трубе воды свидетельствует о том, что установка достигла водоносного слоя. Обсадную колонну обрезают и устанавливают насос. Подбабок стоит оставить, т.к. он пригодится при засоре скважинной шахты.

Кустарные способы

Буровые работы для создания скважинной шахты являются трудоемкими. Однако некоторые владельцы загородной недвижимости предпочитают выполнять их самостоятельно. Скважина своими руками обойдется намного дешевле услуг специализированной компании. В этом случае возможно пробурить шахту глубиной только до 40 м. Потому что у владельца земельного участка нет в наличии специального бурового оборудования.

Ударно-канатный метод

Для реализации этого метода нужно сделать желонку. Она создается из отреза трубы, у которой делают острый край и клапан. Такой инструмент способен пробурить шахту на глубину до 30 м и более.

Этапы выполнения работ:

  • создание небольшого углубления для упрощения буровых работ;
  • установка треноги с блоком поверх углубления;
  • на блок устанавливается трос с желонкой;
  • в углубление с высоты не менее 1,5 м роняют желонку;
  • сверху по желонке наносится несколько ударов для захвата большего количества грунтового шлама и ускорения процесса бурения;
  • в отверстие шахты устанавливают обсадную трубу или колонну, это позволит предотвратить разрушение стенок.

При создании скважины при помощи ударно-канатной технологии стоит углублять ее до второго водоносного слоя. Это позволит увеличить срок эксплуатации, получить более чистую воду. Вместо желонки часто используют цилиндрический бур в виде стакана. Он не оснащен клапаном, но позволяет ускорить процесс выполнения буровых работ. Особенно в вязких и суглинистых грунтах. Комплексное использование цилиндрического бура и желонки тоже способствует более быстрому производству работ и является предпочтительным.

Роторный способ

Для реализации технологии нужно сделать роторный механизм, работающий от приводящего вала. Для разрушения грунтовой породы используют утяжеленные буровые конструкции. Они служат в качестве долота. Ручное бурение скважин на воду таким методом отличается трудоемкостью. При создании установки нужно учитывать необходимость в промывании. Для этого используют вертлюг, с помощью которого транспортируется промывочная жидкость. Она проникает в забой через специальные насадки.

Поднятие и опускание буровой части установки осуществляется при помощи нескольких труб общей длиной от 25 до 50 м. При поднятии вынимают грунтовый шлак. После того как бур очищен, применяют промывочную жидкость.

Советы и рекомендации

Пробурить скважину для воды своими руками трудно и проблематично. Несколько советов и рекомендаций:

  1. Для того чтобы вода в источнике всегда была чистой, нужно обеспечить приток свежего воздуха. Несколько вентиляционных отверстий в верхней части конструкции помогут в этом.
  2. Верхнюю часть стоит оснастить откидным люком. Это позволит быстро осматривать шахту, доставать из нее насосное оборудование.
  3. По окончании буровых работ нужно сделать забор воды и передать ее на анализ в лабораторию. Это позволит выявить содержание и состав примесей в ней. Забор воды на анализ нужно делать спустя некоторое время, а не непосредственно после окончания бурения.
  4. Улучшить качество воды можно с помощью установки фильтровального оборудования.

Технологии и методики бурения на воду различны и имеют собственную специфику. Перед началом буровых работ нужно собрать необходимые данные, запастись инструментом и оборудованием. Желательно приобрести базовые навыки.

Способы строительства водяных скважин и способы бурения скважин

Перейти к основному содержанию

Дополнительное меню

  • О нас
  • Контактная информация
  • Главная

О гражданском строительстве

  • Главная
  • Гражданские ноты
    • Банкноты

      • Строительные материалы
      • Строительство зданий
      • Механика грунта
      • Геодезия и выравнивание
      • Ирригационная техника
      • Инженерия окружающей среды
      • Дорожное строительство
      • Инфраструктура
      • Строительная инженерия
    • Лабораторные заметки

      • Инженерная механика
      • Механика жидкости
      • Почвенные лабораторные эксперименты
      • Экологические эксперименты
      • Материалы Испытания
      • Гидравлические эксперименты
      • Дорожные / шоссе тесты
      • Стальные испытания
      • Практика геодезии
  • Загрузки
  • Исследование
  • Учебники
    • Учебные пособия

      • Primavera P3
      • Primavera P6
      • SAP2000
      • AutoCAD
      • VICO Constructor
      • MS Project
  • Разное
  • Q / Ответы
  • Главная
  • Гражданские ноты
    • Строительство зданий
    • Строительные материалы
    • Механика грунта
    • Геодезия и выравнивание
    • Ирригационная техника
  • Учебники
    • Primavera P6
    • SAP2000
    • AutoCAD
  • Загрузки
  • Исследование
  • Q / Ответы
  • Глоссарий
.

типов колодцев | Бурение куропаток

Мы бурим четыре основных типа водяных скважин:

  • FLORIDAN AQUIFER / ARTESIAN
  • ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
  • РОК
  • ЭКРАН / ГРАВИЛЬНЫЙ НАБОР

Только скважина Флоридского водоносного горизонта присутствует во всех районах Северной Флориды. При строительстве этих скважин используются разные процедуры, требующие различных обсадных труб и методов герметизации. Глубина скважины и обсадной колонны будет варьироваться в зависимости от района.

Флориданская водоносная скважина

Флоридан Водоносный горизонт Скважины (иногда называемые артезианскими) пробурены диаметром 3 дюйма и более и обсажены от поверхности земли до известняков Окала. Глубина скважин Флоридского водоносного горизонта колеблется от 250 до 1000 футов. Общая глубина будет зависеть от расположения колодца и типа использования. В большинстве случаев эта скважина содержит серу, но не содержит окрашивающих минералов. Вода из этого колодца поступает исключительно из Флоридского водоносного горизонта, нашего самого надежного источника воды.Скважина Флоридского водоносного горизонта в большинстве районов обеспечивает самый большой объем безопасной и надежной воды. [См. ДИАГРАММУ справа]

FLORIDAN AQUIFER WELL МОЖЕТ БЫТЬ РАЗРЕШЕНА В ВАШЕМ ОКРУГЕ.

Промежуточная скважина

Также известная как скважина « Salt & Pepper », промежуточные скважины обычно имеют диаметр 3 или 4 дюйма и пробурены на глубину 220–320 футов. Скважины S&P можно получить не во всех областях. Эта скважина может содержать некоторое количество серы и иногда может давать песок.В некоторых районах скважины S&P обеспечивают надежное снабжение питьевой водой. Для скважин S&P обычно требуется струйный насос для глубоких скважин из-за того, что они обычно имеют большой уровень воды.

Скальный колодец

Горные скважины обычно пробуриваются с обсадными трубами 2, 3 или 4 дюйма на глубину от 80 до 200 футов в зависимости от района. Иногда в этих колодцах много минералов, например железа. Эти колодцы производят безопасную питьевую воду, и их необходимо откачивать с земли. В большинстве случаев эту скважину можно пробурить 1: 1.5 дней.

Грохот для гравийного фильтра

Скважины с фильтром обычно бурятся с обсадными трубами 2, 3 или 4 дюйма с сеткой, установленной там, где находится крупный песок и / или оболочка. Эта скважина пробуривается, когда каменная скважина не может быть получена из-за отсутствия породы в этом районе или недостаточного количества воды в породе. Глубина этой скважины варьируется от 60 до 150 футов в зависимости от местности. Для этого колодца требуется насос для получения воды. Он производит безопасную питьевую воду и обычно используется для орошения.Обычно его можно просверлить за один день.

Дополнительную информацию о колодцах можно найти на странице часто задаваемых вопросов о колодцах.

.

Узнайте о частных колодцах | Частные колодцы питьевой воды

На этой странице:



Типы скважин 1

Есть три типа частных колодцев с питьевой водой.

  • Вырытые / пробуренные колодцы - это отверстия в земле, вырытые лопатой или обратной лопатой. Они облицованы (облицованы) камнем, кирпичом, плиткой или другим материалом для предотвращения обрушения. Вырытые колодцы имеют большой диаметр, неглубокие (примерно от 10 до 30 футов глубиной) и не обсажены непрерывно.
  • Забивные скважины сооружаются путем забивания трубы в землю. Забивные скважины непрерывно обсажены и неглубокие (глубиной от 30 до 50 футов). Хотя забивные скважины обсажены, они могут быть легко загрязнены, поскольку они забирают воду из водоносных горизонтов у поверхности. Эти колодцы забирают воду из водоносных горизонтов у поверхности.
  • Пробуренные скважины строятся ударно-буровыми установками. Пробуренные скважины могут иметь глубину в тысячи футов и требуют установки обсадных труб.Пробуренные скважины имеют меньший риск загрязнения из-за их глубины и использования сплошных обсадных труб.

1. Описание скважин адаптировано из Геологической службы США, скважины с подземными водами (2016)

Начало страницы


Компоненты скважины 2

Ниже приведены описания основных компонентов частной водозаборной скважины.

  • Обсадная труба представляет собой трубчатую конструкцию, размещаемую в скважине для обеспечения открытия скважины от целевых грунтовых вод до поверхности.Оболочка вместе с затиркой не допускает попадания грязи и излишков воды в колодец. Это помогает предотвратить попадание загрязняющих веществ из менее желательных грунтовых вод в колодец и их смешивание с питьевой водой. В некоторых штатах и ​​местных органах власти есть законы, которые требуют минимальной длины оболочки. Наиболее распространенными материалами для обсадных труб скважин являются углеродистая сталь, пластик и нержавеющая сталь. Какой тип обсадной трубы можно использовать, часто диктует местная геология.
  • Заглушки колодца устанавливаются сверху обсадной трубы колодца, чтобы предотвратить попадание в колодец мусора, насекомых или мелких животных.Заглушки колодцев обычно изготавливают из алюминия или пластика. Они включают вентиляционное отверстие для контроля давления во время откачки скважины.
  • Грохоты для скважин прикреплены к нижней части обсадной колонны для предотвращения попадания слишком большого количества осадка в скважину. Наиболее распространенными фильтрами для скважин являются непрерывные щелевые, щелевые и перфорированные трубы.
  • Адаптер без ямы - это соединитель, который позволяет трубе, по которой вода выходит на поверхность, оставаться ниже линии замерзания. Это обеспечивает сохранение санитарной и морозостойкой герметичности.
  • Струйные насосы - это наиболее часто используемые насосы для неглубоких скважин (глубиной 25 футов или меньше). Струйные насосы устанавливаются над землей и используют всасывание для забора воды из колодца.
  • Погружные насосы - наиболее часто используемые насосы для глубоких частных колодцев. Насосная установка размещается внутри обсадной колонны скважины и подключается к источнику питания на поверхности.

Совет по водным системам имел более подробную схему компонентов скважины и другие учебные материалы для владельцев скважин. Выход

.

2.Описания компонентов скважин адаптированы из Exit Национальной ассоциации подземных вод (2017)


Расположение и строительство скважины

Правильное расположение и конструкция колодца являются ключом к безопасности вашей колодезной воды. Колодец должен располагаться так, чтобы от него стекала дождевая вода. Дождевая вода может собирать с поверхности земли вредные бактерии и химические вещества. Если эта вода скапливается возле колодца, она может просочиться в него и потенциально вызвать проблемы со здоровьем. У Центра по контролю за заболеваниями (CDC) есть отличная веб-страница, посвященная хорошему расположению.

Соответствующее строительство скважины зависит от местных геологических условий и условий грунтовых вод. Ваше государственное агентство по лицензированию водозаборных скважин, местный отдел здравоохранения или местный специалист по водоснабжению может предоставить информацию о надлежащем строительстве колодца. Национальная ассоциация подземных вод (NGWA) предоставляет руководство по найму профессионального Exit по водным системам, которое охватывает ключевые аспекты.

Убедитесь, что все бурильщики и монтажники насосных колодцев, с которыми вы работаете, связаны и застрахованы.Если это требуется в вашем штате, убедитесь, что ваш подрядчик по подземным водам имеет лицензию и сертификат. Посетите выход Национальной ассоциации подземных вод, чтобы найти поблизости сертифицированных подрядчиков по водозаборам. NGWA реализует собственную программу добровольной сертификации для подрядчиков Exit. Это позволяет бурильщикам и установщикам скважинных насосов получить национальный сертификат обучения сверх государственных требований. Некоторые штаты фактически используют экзамены Ассоциации в качестве теста на получение лицензии.

Начало страницы

.

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

.

Типы скважин - Wellowner.org

Пробуренные скважины . Пробуренные скважины строятся с помощью кабельного (ударного) или роторно-бурового станка. Пробуренные скважины, которые проникают в рыхлый материал, требуют установки обсадных труб и экрана для предотвращения притока наносов и обрушения. Их можно пробурить на глубину более 1000 футов. Пространство вокруг обсадной колонны должно быть заделано цементным раствором из чистого цемента или бентонитовой глины, чтобы предотвратить загрязнение водой, стекающей с поверхности вниз вокруг внешней стороны обсадной колонны.

Просмотрите видеоролики о наиболее распространенных методах бурения скважин: роторное воздушное бурение, ковшовый шнек, кабельный инструмент, забойное бурение и обратная циркуляция. Видео любезно предоставлены Колледжем сэра Сэнфорда Флеминга.

Забивные скважины . Забивные скважины сооружаются путем забивки трубы малого диаметра в мелкий водоносный песок или гравий. Обычно перед забивкой ко дну обсадной колонны прикрепляется экранированный колодец. Эти колодцы относительно просты и экономичны в строительстве, но они могут использовать только мелкую воду и легко загрязняются из близлежащих поверхностных источников, поскольку они не герметизированы цементным материалом.Колодцы с ручным приводом обычно имеют глубину всего около 30 футов; механические скважины могут иметь глубину 50 футов и более.

Вырытые колодцы . Исторически выкопанные колодцы выкапывались ручной лопатой до уровня ниже уровня грунтовых вод до тех пор, пока поступающая вода не превышала скорость откачки экскаватора. Колодец был выложен камнем, кирпичом, плиткой или другим материалом для предотвращения обрушения и накрыт крышкой из дерева, камня или бетонной плитки. Из-за типа конструкции пробуренные колодцы могут уходить под уровень грунтовых вод глубже, чем колодцы, вырытые вручную.Выкопанные и пробуренные колодцы имеют большой диаметр и выходят на большую площадь водоносного горизонта. Эти скважины могут получать воду из менее проницаемых материалов, таких как очень мелкий песок, ил или глина. Недостатки этого типа колодцев заключаются в том, что они неглубокие и не имеют сплошной обсадной колонны и цементного раствора, что делает их подверженными загрязнению из близлежащих поверхностных источников, и они высыхают в периоды засухи, если уровень грунтовых вод опускается ниже дна колодца.

.

Типы буровых растворов - PetroWiki

Существует несколько различных типов буровых растворов в зависимости от их состава и использования. Три ключевых фактора, которые определяют выбор типа бурового раствора для конкретной скважины:

  • Стоимость
  • Технические характеристики
  • Воздействие на окружающую среду.

Выбор правильного типа жидкости для конкретных условий является важной частью успешных буровых работ.

Классификация буровых растворов

В ежегодной классификации жидкостных систем World Oil [1] перечислены девять различных категорий буровых растворов, в том числе:

  • Пресноводные системы
  • Системы морской воды
  • Системы на масляной или синтетической основе
  • Пневматические (воздух, туман, пена, газ) «жидкостные» системы

Тип жидкости, выбранной для конкретной скважины, обычно определяется тремя ключевыми факторами:

  • Стоимость
  • Технические характеристики
  • Воздействие на окружающую среду

Жидкости на водной основе (WBF) являются наиболее широко используемыми системами и считаются менее дорогими, чем жидкости на масляной основе (OBF) или жидкости на синтетической основе (SBF).OBF и SBF, также известные как инвертно-эмульсионные системы, имеют масляную или синтетическую базовую жидкость в качестве непрерывной (или внешней) фазы и рассол в качестве внутренней фазы. Системы с обращенной эмульсией имеют более высокую стоимость за единицу, чем большинство жидкостей на водной основе, поэтому их часто выбирают, когда условия в скважине требуют надежного ингибирования образования сланца и / или превосходной смазывающей способности. Системы на водной основе и обратно-эмульсионные системы могут быть разработаны так, чтобы выдерживать относительно высокие температуры в скважине. Пневматические системы чаще всего применяются в областях, где пластовое давление относительно низкое и риск потери циркуляции или повреждения пласта относительно высок.Для использования этих систем требуется специальное оборудование для регулирования давления, которое поможет предотвратить развитие опасных условий при обнаружении углеводородов.

Жидкости на водной основе

Жидкости на водной основе (WBF) используются для бурения примерно 80% всех скважин. [2] Базовая жидкость может быть пресной водой, морской водой, рассолом, насыщенным рассолом или рассолом формиата. Тип выбранной жидкости зависит от ожидаемых условий в скважине или от конкретного интервала пробуриваемой скважины.Например, поверхностный интервал обычно пробуривается с использованием бурового раствора низкой плотности на водной или морской основе, который содержит небольшое количество промышленных добавок. Эти системы включают в себя природные глины в процессе бурения. Некоторое количество коммерческого бентонита или аттапульгита также может быть добавлено для помощи в контроле потери жидкости и повышения эффективности очистки скважины. После установки и цементирования обсадной колонны оператор часто продолжает бурение с WBF, если только условия скважины не требуют замены системы на нефтяную или синтетическую.

WBF делятся на две большие категории: недисперсные и дисперсные.

Недисперсные системы

Простые гель-водные системы, используемые для бурения верхних скважин, недисперсны, как и многие современные полимерные системы, которые содержат мало или совсем не содержат бентонита. Природные глины, которые включены в недисперсные системы, регулируются путем разбавления, инкапсулирования и / или флокуляции. Правильно спроектированная система контроля твердых частиц может использоваться для удаления мелких твердых частиц из системы бурового раствора и помогает поддерживать эффективность бурения.Недисперсные полимерные системы с низким содержанием твердых частиц (LSND) основаны на длинноцепочечных полимерах с высокой и низкой молекулярной массой для обеспечения вязкости и контроля водоотдачи. Твердые вещества с низким содержанием коллоидов инкапсулируются и флокулируются для более эффективного удаления с поверхности, что, в свою очередь, снижает требования к разбавлению. Доступны специально разработанные высокотемпературные полимеры, помогающие преодолеть проблемы гелеобразования, которые могут возникнуть в скважинах с высоким давлением и высокой температурой (HP / HT). [3] При правильной обработке некоторые системы LSND могут быть взвешены до 17.От 0 до 18,0 ppg при температуре 350 ° F и выше.

Дисперсные системы

Дисперсные системы обрабатываются химическими диспергаторами, которые предназначены для дефлокуляции глинистых частиц, чтобы обеспечить улучшенный контроль реологии в буровых растворах с более высокой плотностью. Широко используемые диспергаторы включают лигносульфонаты, лигнитные добавки и дубильные вещества. Дисперсные системы обычно требуют добавления каустической соды (NaOH) для поддержания уровня pH от 10,0 до 11,0. Диспергирование системы может увеличить ее толерантность к твердым частицам, делая возможным взвешивание до 20 единиц.0 стр. Обычно используемая лигносульфонатная система основана на относительно недорогих добавках и знакома большинству операторов и персонала буровой установки. Дополнительные обычно используемые дисперсные буровые растворы включают известь и другие катионные системы. Дисперсная система с твердыми частицами также может значительно снизить скорость проникновения и способствовать эрозии отверстия.

Буровые растворы на морской воде

Буровые растворы на морской воде часто используются для подавления образования сланцев и для бурения соляных пластов. Также известно, что они препятствуют образованию ледоподобных гидратов, которые могут накапливаться вокруг подводных устьев скважин и оборудования для управления скважиной, блокируя линии и препятствуя критическим операциям.Системы без твердых частиц и с низким содержанием твердых частиц могут быть составлены с использованием рассолов высокой плотности, таких как:

  • Хлорид кальция
  • Бромид кальция
  • Бромид цинка
  • Формиат калия и цезия
Полимерные буровые растворы

Полимерные буровые растворы используются для бурения реактивных пластов, где требования по ингибированию сланца являются значительными. Часто используемые ингибиторы сланца - это соли, гликоли и амины, все из которых несовместимы с использованием бентонита.Эти системы обычно получают свой профиль вязкости из полимеров, таких как ксантановая камедь, и контроля потери жидкости из крахмала или производных целлюлозы. Хлорид калия - недорогой и высокоэффективный ингибитор сланца, который широко используется в качестве основного рассола для полимерных буровых растворов во многих частях мира. Ингибиторы на основе гликоля и амина могут быть добавлены для дальнейшего усиления ингибирующих свойств этих жидкостей.

Буровые растворы

Бурение продуктивной зоны с использованием обычного флюида может привести к множеству ранее неопределенных рисков, все из которых уменьшают связь коллектора со стволом скважины или снижают проницаемость пласта.Это особенно верно для горизонтальных скважин, где продуктивная зона может подвергаться воздействию бурового раствора в течение длительного интервала. Выбор наиболее подходящей жидкостной системы для бурения продуктивной зоны требует глубокого понимания коллектора. Используя данные, полученные в результате лабораторных испытаний керновых пробок из тщательно отобранных кернов продуктивной зоны, необходимо провести исследование чувствительности пластового флюида для определения морфологического и минералогического состава породы-коллектора. Необходимо проанализировать природные пластовые флюиды, чтобы установить их химический состав.Степень ущерба, который может быть причинен ожидаемыми проблемами, можно смоделировать, как и эффективность возможных решений по снижению рисков.

Жидкость для бурения скважин (DIF) - это чистая жидкость, которая предназначена для того, чтобы вызвать небольшую потерю естественной проницаемости продуктивной зоны или не вызвать ее полного отсутствия, а также обеспечить превосходную очистку ствола и легкую очистку. DIF могут быть:

  • На водной основе
  • на рассоле
  • На масляной основе
  • На синтетической основе

Помимо того, что он безопасен и экономичен для применения, DIF должен быть совместим с природными флюидами коллектора, чтобы избежать осаждения солей или образования эмульсий.Подходящая не повреждающая жидкость должна образовывать фильтрационную корку на поверхности пласта, но не должна проникать слишком глубоко в структуру пор пласта. Фильтрат жидкости должен препятствовать или предотвращать набухание реактивных частиц глины в поровых каналах.

Повреждение формацией обычно вызывается:

  • Проникновение в продуктивную зону и закупорка мелкими частицами
  • Вздутие пластовой глины
  • Смешивание несовместимых жидкостей
  • Движение частиц смещенного пласта, заполняющего поры
  • Изменение смачиваемости коллекторов и пород
  • Образование эмульсий или водоблоков

После того, как механизм повреждения уменьшил проницаемость резервуара, редко удается восстановить резервуар до его исходного состояния.

Жидкости на масляной основе

Системы на масляной основе были разработаны и внедрены в 1960-х годах для решения нескольких проблем бурения:

  • Пластовые глины, которые реагируют, набухают или отслаиваются после воздействия WBF
  • Повышение забойной температуры
  • Загрязняющие вещества
  • Застрявшая труба, крутящий момент и сопротивление

Используемые сегодня жидкости на масляной основе (OBF) состоят из дизельного топлива, минерального масла или малотоксичных линейных олефинов и парафинов.Олефины и парафины часто называют «синтетическими», хотя некоторые из них получают при перегонке сырой нефти, а некоторые синтезируются химическим путем из более мелких молекул. Электрическая стабильность внутреннего рассола или водной фазы контролируется, чтобы помочь гарантировать, что прочность эмульсии поддерживается на заданном уровне или около него. Эмульсия должна быть достаточно стабильной, чтобы включать дополнительный объем воды, если встречается поток воды в скважине.

Барит используется для увеличения плотности системы, а специально обработанный органофильный бентонит является основным загустителем в большинстве систем на масляной основе.Эмульгированная водная фаза также влияет на вязкость жидкости. Добавляются органофильные лигнитные, асфальтовые и полимерные материалы, чтобы помочь контролировать потери жидкости HP / HT (высокое давление / высокая температура). Смачивание маслом необходимо для того, чтобы твердые частицы оставались во взвешенном состоянии. Поверхностно-активные вещества, используемые для смачивания маслом, также могут работать как разбавители. Системы на масляной основе обычно содержат известь для поддержания повышенного pH, противостояния вредному воздействию сероводорода (H 2 S) и углекислого газа (CO 2 ) и повышения стабильности эмульсии.

Ингибирование сланца - одно из ключевых преимуществ использования масляной системы. Водная фаза с высокой минерализацией помогает предотвратить гидратация, набухание и оседание сланцев в стволе скважины. Большинство традиционных систем бурового раствора на нефтяной основе (РУО) состоит из рассола хлорида кальция, который, по-видимому, обладает лучшими ингибирующими свойствами для большинства сланцев.

Отношение процентного содержания нефти к процентному содержанию воды в жидкой фазе системы на масляной основе называется ее отношением масло / вода.Системы на масляной основе обычно хорошо работают при соотношении масло / вода в диапазоне от 65/35 до 95/5, но наиболее часто наблюдаемый диапазон составляет от 70/30 до 90/10.

Сброс целой жидкости или шлама, образовавшегося с помощью OBF, не разрешен в большинстве морских районов бурения. Весь такой буровой шлам и отработанные жидкости перерабатываются и отправляются на берег для утилизации. В то время как многие наземные скважины по-прежнему бурятся с использованием жидкостей на основе дизельного топлива, разработка жидкостей на синтетической основе (SBF) в конце 1980-х предоставила новые возможности для морских операторов, которые зависят от характеристик бурения нефтяных систем, чтобы помочь удерживать их в целом. затраты на бурение, но требуются более экологически чистые жидкости.В некоторых регионах мира, таких как Северное море, даже эти жидкости запрещены к сбросу в море.

Буровые растворы на синтетической основе

Жидкости на синтетической основе были разработаны из-за растущего желания снизить воздействие на окружающую среду при проведении морских буровых работ, но без ущерба для рентабельности систем на нефтяной основе.

Как и традиционные OBF, SBF могут использоваться для:

  • Максимальное увеличение скорости проникновения (ROP)
  • Повышение смазываемости в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах
  • Сведение к минимуму проблем со стабильностью ствола скважины, например, вызванных химически активными сланцами.

Полевые данные, собранные с начала 1990-х годов, подтверждают, что SBF обеспечивают исключительные характеристики бурения, легко сравнимые с жидкостями на основе дизельного топлива и минеральных масел.

Во многих шельфовых зонах правила, запрещающие сброс шлама, пробуренного с помощью OBF, не применяются к некоторым системам на синтетической основе. Стоимость SBF на баррель может быть выше, но они оказались экономичными во многих морских применениях по тем же причинам, что и традиционные OBF: высокая скорость проникновения и меньшее непроизводительное время (NPT), связанное с буровым раствором. SBF, в состав которых входят линейные альфаолефины (LAO) и изомеризованные олефины (IO), демонстрируют более низкую кинематическую вязкость, которая требуется в ответ на возрастающую важность проблем вязкости по мере того, как операторы переходят в более глубокие воды.Ранние системы на основе сложных эфиров показали высокую кинематическую вязкость, состояние, которое усиливается при низких температурах, встречающихся в глубоководных стояках. Однако сложный эфир с более короткой длиной цепи (C 8 ) и низкой вязкостью, который был разработан в 2000 году, демонстрирует вязкость, аналогичную вязкости других базовых жидкостей, особенно часто используемых IO систем, или ниже. Из-за их высокой биоразлагаемости и низкой токсичности сложные эфиры повсеместно признаны лучшей базовой жидкостью для защиты окружающей среды.

К концу 2001 года глубоководные скважины обеспечивали 59%; нефти, добываемой в Мексиканском заливе. [4] До тех пор, пока операторы не начали бурение в этих глубоководных местах, где предел порового давления / градиента трещин (PP / FG) очень узкий, а стояки длиной в милю не редкость, стандартные синтетические составы обеспечивали удовлетворительные характеристики. Однако проблемы, возникшие из-за глубоководного бурения и изменения экологических норм, побудили более пристально изучить несколько, казалось бы, необходимых добавок.

При низких температурах обычные SBF могут иметь нежелательно высокую вязкость в результате присутствия в системе органофильной глины и лигнитных добавок. Введение SBF, составленных с нулевым или минимальным добавлением органофильной глины и лигнитных продуктов, позволило контролировать реологические свойства и свойства водоотдачи с помощью характеристик жидкой эмульсии. К преимуществам производительности этих систем относятся:

  • Плоский гель с высокой прочностью, разрушающийся при минимальном давлении инициирования
  • Значительно более низкие эквивалентные плотности циркуляции (ECD)
  • Снижение потерь бурового раствора при бурении, спуске обсадной колонны и цементировании

Полностью нефтяные жидкости

Обычно водная фаза с высокой минерализацией в инвертно-эмульсионной жидкости помогает стабилизировать реактивный сланец и предотвратить набухание.Однако буровые растворы, в состав которых входит масло на дизельной или синтетической основе и не содержащие водную фазу, используются для бурения длинных интервалов сланцев, где соленость пластовой воды сильно варьируется. За счет исключения водной фазы буровой раствор, полностью состоящий из нефти, может сохранять стабильность сланца на протяжении всего интервала.

Буровые растворы пневматические

Сжатый воздух или газ можно использовать вместо бурового раствора для циркуляции выбуренной породы из ствола скважины. Пневматические жидкости делятся на три категории:

  • Только воздух или газ
  • Газированная жидкость
  • Пена [5]

Пневматические буровые работы требуют специального оборудования для обеспечения безопасного управления шламом и пластовыми флюидами, которые возвращаются на поверхность, а также резервуаров, компрессоров, трубопроводов и клапанов, связанных с газом, используемым для бурение или аэрация бурового раствора или пены.

За исключением случаев бурения пластов с высоким давлением, содержащих углеводороды или флюиды, для которых требуется флюид высокой плотности для предотвращения проблем с контролем скважины, использование пневматических флюидов дает несколько преимуществ [6] :

  • Незначительные повреждения пласта или их отсутствие
  • Экспресс-оценка шлама на наличие углеводородов
  • Предупреждение потери обращения
  • Значительно более высокая скорость проходки в горных породах

Специальные продукты

Компании по обслуживанию буровых растворов предоставляют широкий спектр добавок, предназначенных для предотвращения или уменьшения дорогостоящих задержек при строительстве скважин.Примеры этих продуктов включают:

  • Материалы для потери циркуляции (LCM), которые помогают предотвратить или остановить потерю скважинного бурового раствора в слабые или истощенные пласты.
  • Жидкости для обнаружения прихвата трубы.
  • Смазочные материалы для WBF, уменьшающие крутящий момент и сопротивление и облегчающие бурение в условиях больших углов.
  • Защитные химические вещества (например, ингибиторы накипи и коррозии, биоциды и поглотители H 2 S), предотвращающие повреждение труб и персонала.
Неисправные материалы

Для решения проблем с потерями доступны многие типы LCM:

  • Карбонат кальция крупный
  • Слюда
  • Волокнистый материал
  • Целлофан
  • Измельченная скорлупа грецкого ореха

Разработка деформируемых графитовых материалов, которые могут непрерывно закрывать трещины в условиях изменяющегося давления, позволила операторам более последовательно устранять некоторые виды потерь. Применение этих и подобных материалов для предотвращения или замедления физической дестабилизации ствола скважины оказалось успешным.Гидратируемые и быстро схватывающиеся пилюли против потери циркуляции также эффективны для лечения серьезных и полных потерь. Некоторые из этих быстродействующих таблеток можно смешивать и перекачивать с помощью стандартного бурового оборудования, в то время как для других требуется специальное оборудование для перемешивания и перекачивания.

Жидкости для капель

Большинство разведочных жидкостей предназначены для проникновения и разрушения корки стенок вокруг бурильной колонны. Для достижения результатов обычно требуется период замачивания. Жидкости для обнаружения капель обычно состоят из базовой жидкости и добавок, которые могут быть включены в активную систему бурового раствора без каких-либо побочных эффектов после освобождения трубы и / или возобновления циркуляции.

Смазочные материалы

Смазочные материалы могут содержать материалы на углеводородной основе или могут быть составлены специально для использования в областях, где экологические нормы запрещают использование присадок на масляной основе. В буровой раствор также могут быть добавлены крошечные стеклянные или полимерные шарики для повышения смазывающей способности. Смазочные материалы предназначены для уменьшения трения при контакте металла с металлом и для обеспечения смазывающей способности бурильной колонны в открытом стволе, особенно в наклонно-направленных скважинах, где бурильная колонна, вероятно, будет постоянно контактировать со стволом скважины.

Коррозия, ингибиторы, биоциды и поглотители

Коррозия вызывает большинство потерь в бурильных трубах и повреждает обсадные трубы, буровые насосы, долота и скважинные инструменты. По мере увеличения скважинных температур коррозия также увеличивается с соответствующей скоростью, если бурильная колонна не защищена химической обработкой. Абразивные материалы в буровом растворе могут ускорить коррозию, стирая защитные пленки. Коррозия, как правило, вызывается одним или несколькими факторами, включая:

  • Воздействие кислорода, H 2 S и / или CO 2
  • Бактериальная активность в буровом растворе
  • Высокотемпературная среда
  • Контакт с серосодержащими материалами

Купоны бурильной колонны можно вставлять между соединениями бурильной трубы, когда труба спускается в скважину.Когда в следующий раз труба будет выведена из ствола скважины, купон можно проверить на наличие признаков точечной коррозии и коррозии, чтобы определить, подвергаются ли компоненты бурильной колонны аналогичному повреждению.

H 2 S и CO 2 часто присутствуют в одном и том же пласте. Обработка поглотителем и ингибитором должна быть разработана таким образом, чтобы противодействовать обоим газам, если приток происходит из-за условий бурения на депрессии. Поддержание высокого pH помогает контролировать H 2 S и CO 2 , а также предотвращает скисание бурового раствора бактериями.Бактерии также можно контролировать с помощью микробиоцидной добавки.

Ссылки

  1. ↑ World Oil 2004 Буровые жидкости, жидкости для заканчивания и ремонта скважин. 2004. World Oil 225 (6): F-1.
  2. ↑ Отчет о нефтяном рынке за 2004 год. Spears & Assoc. Inc., Талса, Оклахома, www.spearsresearch.com.
  3. ↑ Мейсон У. и Глисон Д. 2003. Система, разработанная для глубоких горячих скважин. Американский репортер нефти и газа 46 (8): 70.
  4. ↑ Сводка по глубоководной добыче по годам, регион Мексиканского залива, морская информация.Служба управления минералами, Министерство внутренних дел США, www.gomr.mms.gov/homepg/offshore/deepwatr/summary.asp.
  5. Перейти ↑ Lyons, W.C., Guo, B., and Seidel, F. 2001. Air and Gas Drilling Manual. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
  6. ↑ Negrao, A.F., Lage, A.C.V.M., и Cunha, J.C. 1999. Обзор бурения воздухом / газом / пеной в Бразилии. SPE Drill и Compl 14 (2): 109-114. SPE-56865-PA. http://dx.doi.org/10.2118/56865-PA

Интересные статьи в OnePetro

А. Р.Исмаил, А. Камис, San Boon Engineering; К. С. Фу, Технологический университет Малайзии: Характеристики систем бурового раствора на основе сложного минерального эфира и нефти, 2001-044, http://dx.doi.org/10.2118/2001-044

Мохаммад Ф. Закария, SPE, Маен Хусейн, SPE: новый буровой раствор на основе наночастиц с улучшенными характеристиками, 156992-MS, http://dx.doi.org/10.2118/156992-MS

Внешние ссылки

См. Также

Буровые растворы

PEH: Буровые растворы

.

Смотрите также