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

Бурение — это процедура разламывания горных пород специальной бурильной техникой. Бурение, как и многие другие технологии, имеет несколько направлений.

Процесс бурения включает в себя разламывание горных пород при помощи бурильной техники, в результате чего получается скважина.

Эти направления зависят от положения горного пласта:

  • вертикальное;
  • наклонно-направленное;
  • горизонтальное.

Процесс прокладывания в земле направленного цилиндрического ствола называют бурением. Впоследствии этот канал называют скважиной. В диаметре она должна быть меньше длины. Устье скважины (начало) располагается на поверхности. Забоем и стволом называют дно и стены скважины соответственно.

Подготовка к процессу

При бурении скважин сначала:

Процесс бурения невозможен без специальной бурильной техники.

  1. На участок бурения подвозят бурильную технику.
  2. Потом начинается процесс бурения. Он заключается в углублении ствола скважины путем промывания его и бурения.
  3. Во избежание обрушения стенок скважин проводят разобщение пластов — работы по укреплению пластов земли. Для этого в пробуренную землю опускают и прокладывают трубы, которые соединяются в колонны. Затем все пространство между трубами и землей цементируют (тампонируют).
  4. Последний этап работ называется освоение скважин. В него входит вскрытие последнего пласта, установка призабойной зоны, а также перфорация и вызов оттока.

Для того чтобы начать бурение сначала, нужно осуществить подготовительные работы.

Сначала оформляют документы, разрешающие вырубку и расчистку лесного массива, но для этого нужно получить согласие лесхоза. При подготовке участка для бурения проводят следующие работы:

Перед тем как начать бурение скважин, необходимо расчистить участок от деревьев.

  • разбивка зон на участки по координатам;
  • вырубка деревьев;
  • планировка;
  • возведение поселка рабочих;
  • подготовка основы для буровой;
  • приготовление и разметка площадки;
  • установка фундаментов под цистерны на ГСМ складе;
  • устройство обволоки склада, приготовление оборудования.

Следующий этап работ — это подготовка вышкомонтажного оборудования. Для этого:

  • производят монтаж техники;
  • монтаж линий;
  • монтаж подвышечных оснований, оснований и блоков;
  • монтаж и подъем вышки;
  • пусконаладочные работы.

Вернуться к оглавлению

Предварительные работы

После того, как буровая машина установлена, прибывает спецкомиссия на проверку оборудования, техники и качества труда.

Когда бурильная установка готова, начинаются работы по приготовлению к бурению. Как только буровая машина установлена и возведение сооружений закончено, буровую проверяет спецкомиссия. Мастер бригады бурения, принимая комиссию, вместе с ней следит за качеством работ, проверяет технику и исполнение охраны труда.

Например, светильники по способу исполнения должны быть во взрывобезопасном кожухе, по шахте должно быть распределено аварийное освещение на 12 V. Все замечания производимые комиссией должны быть учтены до начала работ по бурению.

До того как начать буровые работы, техника оснащается соответствующим оборудованием: шурфом под квадрат, буровыми трубами, долотом, приспособлениями малой механизации, обсадными трубами под кондуктор, контрольно-измерительными приборами, водой и т. д.

На буровой должны быть домики для жилья, беседка, столовая, баня для сушки вещей, лаборатория для анализа растворов, инвентарь для тушения пожаров, вспомогательный и рабочий инструмент, плакаты по технике безопасности, аптечки и медикаменты, склад для бурильного оборудования, вода.

После того как вышка для бурения была установлена, начинается ряд работ по переоснастке талевой системы, в процессе чего осуществляется установка оборудования и апробирование средств малой механизации. Технология забуривания начинается с установки мачты. Ее направления должно быть установлено точно по центру оси вышки.

После центровки вышки производится бурение под направление. Это опускание трубы для упрочнения скважин и заливка ее верхнего конца, который должен по направлению совпадать с желобом, цементом. После того, как направление в процессе бурения скважин было установлено, еще раз проверяют центровку между осями ротора и вышки.

В центре скважины производят бурение под шурф для квадрата и в процессе обсаживают трубой. Бурение шурфа скважины исполняется турбобуром, который во избежание слишком быстрого вращения удерживается пеньковым канатом. Одним концом он крепится к ноге вышки, а второй удерживается в руках через блочок.

Вернуться к оглавлению

Завершение

После подготовительных работ, за 2 дня до пуска буровой, организуется конференция, где участвует вся администрация (главный инженер, технолог, главный геолог и т. д.). На конференции обсуждают:

Схема строения геологических пород на месте обнаружения нефти: 1 — глины, 2 — песчаники водонасыщенные, 3 — нефтяная залежь.

  • строение скважины;
  • строение пород в месте геологического разреза;
  • осложнения, которые могут возникнуть в процессе бурения и т. д;
  • затем рассматривают нормативную карту;
  • обсуждаются работы по безаварийной и скоростной проводке.

Процесс бурения может быть начат при оформлении следующих документов:

  • геолого-технического наряда;
  • разрешения о вводе буровой в действие;
  • нормативной карты;
  • вахтового журнала;
  • журнала по буровым растворам;
  • журнала ведения охраны труда;
  • учета работы дизелей.

На буровой могут применяться следующие виды механизмов и материалов:

  • цементирование оборудования;
  • плакаты с надписями о безопасности и об охране труда;
  • каротажное оборудование;
  • питьевая вода и техническая;
  • вертолетная площадка;
  • цементные растворы и буровые;
  • химические реагенты;
  • обсадные трубы и бурильные.

Бурение скважин — метод вырубания горной породы при котором образуется шахта. Такие шахты (скважины) испытывают на наличие нефти и газа. Для этого производят перфорацию ствола скважины для провоцирования притока нефти или газа из продуктивного горизонта. Затем производится демонтаж бурильной техники и всех вышек. На скважине устанавливается пломба с указанием названия и срока бурения. После этого мусор уничтожается, все амбары зарываются, а металлолом утилизируется.

Обычно вначале максимальный диаметр скважин не превышает 900 мм. В конце он редко когда достигает 165 мм. Процесс бурения представляет собой несколько процессов, в ходе которых происходит строительство ствола скважины:

  • процесс углубления дна скважин посредством раскрашивания горных пород буровым инструментом;
  • удаление разломанной породы их шахты скважины;
  • крепление ствола скважин;
  • проведение геолого-геофизических работ по исследованию породы разлома и обнаружению продуктивных горизонтов;
  • спуск и цементирование глубины.

По глубине скважины бывают следующих типов:

  • мелкая — глубиной 1500 м;
  • средняя — глубиной до 4500 м;
  • глубокая — 6000 м;
  • сверхглубокая — свыше 6000 м.

Процесс бурения — это разламывание горных пород буровыми долотами. Разломанные части этой породы вычищают потоком промывочного (жидкого) раствора. Глубина скважин увеличивается в процессе разрушения забоя по всей площади.

Вернуться к оглавлению

Возникающие осложнения

Обвал стенок скважины может произойти вследствие неустойчивой структуры породы.

При процессе бурения скважины могут возникнуть некоторые осложнения. Это могут быть:

  • обвалы стен шахты;
  • поглощения промывочной жидкости;
  • аварии;
  • неточное просверливание ствола скважин и т. д.

Обвалы могут возникнуть вследствие неустойчивой структуры породы. Их признаком могут служить;

  • повышенное давление;
  • слишком сильная вязкость промывочной жидкости;
  • слишком большое количество обломков при промывке шахты.

Поглощение промывочного раствора происходит из-за того, что раствор, залитый в шахту, полностью засасывается пластом. Обычно это происходит тогда, когда пласты имеют пористую структуру или большую проницаемость.

Бурение — это процесс, при котором вращающийся снаряд доводят до забоя, а потом поднимают снова. При этом скважины просверливаются до коренных пород, врезаясь на 0,5-1,5 м. После этого в устье опускается труба для предотвращения размыва и для того, чтобы промывочная жидкость, выходя из скважины, попадала в желоб.

Частота вращения бурового снаряда и шпинделя зависит от физических свойств горных пород, диаметра и вида буровой коронки. Скоростью вращения управляет регулятор подачи, создающий нужную нагрузку на коронку. При этом он создает определенное давление на резцы снаряда и стенки забоя.

Прежде чем начать бурение скважины нужно составить ее проектный чертеж, где указаны:

  • физические свойства пород: их твердость, устойчивость и водонасыщенность;
  • глубина и наклон скважины;
  • конечный диаметр скважины, на который влияет твердость пород;
  • способы бурения.

Составление проекта скважин начинается с выбора ее глубины, диаметра по окончании бурения, углов забуривания, структуры.

Глубина картировочных скважин зависит от геологического анализа с последующим его картированием.

Скважина для добычи воды представляет собой довольно сложное сооружение. Многих сегодня интересует бурение скважин на воду: технология процесса, инструменты и оборудование для выполнения работ. Качество воды из скважины или колодца зависит от их конструкции. От качества выполненных работ зависит срок эксплуатации.

Как пробурить водяную скважину

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

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

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

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

Вынимают грунт наружу следующими способами:

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

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

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

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

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

Способы бурения на воду

Технология бурения скважины под воду позволяет вести работу несколькими способами:

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

Рассмотрим каждый из них подробнее.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

Решение о строительстве собственного водозаборного устройства на участке обосновано несколькими причинами, среди которых:

  • отсутствие централизованного водоснабжения;
  • желание иметь источник воды с повышенным ее качеством без обработки хлорирующими составами;
  • большая потребность в воде для полива огорода – при нынешних ценах на живительную влагу из водопроводной сети, ведение приусадебного хозяйства становится дорогостоящим удовольствием, иногда просто нерентабельным.

Независимо от того, будут ли выполняться работы сторонней организацией или самостоятельно, технология бурения скважин на воду должна быть как можно лучше знакома. Это поможет избежать обмана исполнителями и лишних затрат на реализацию замысла.

Выбор способа зависит от нескольких факторов:

  1. Наличие воды на участке. В первом приближении это можно определить наблюдениями за окружающей средой, имеется ряд признаков, свидетельствующих о ее наличии или отсутствии. Можно также произвести несколько опытов с различными предметами, чтобы получить ответ на этот вопрос.
  2. Характеристика состава грунтов, характерного для данной местности, от чего зависит выбор способа бурения. Такие данные можно получить в местной гидрогеологической организации, там же нужно уточнить собственные прогнозные оценки по наличию воды на участке.
  3. Глубина залегания верховодных (песчаных) слоев и оценка глубины залегания артезианских (известняковых) водоносных горизонтов.

При наличии таких данных можно сделать вывод о предпочтительности использования той или иной технологии бурения.

Разновидности способов прохождения стволов скважин

Роторное бурение

Рис.3. Инструмент для бурения скважин роторным способом

Обычно применялось при нефтеразведочном бурении. В последнее время, с увеличение потребности в скважинах, используется и при строительстве водяных водозаборов.

Особенностью способа является высокая энергозатратность и применяемость его на тяжелых или особо тяжелых грунтах с включением скальных образований, а также по сплошным известнякам.

При вращении ротор разрушает породу, которая выносится на поверхность промывочным раствором. В состав его входит и цемент. В результате часть участка будет безнадежно испорчено. Кроме того, по окончании работ такая скважина нуждается в длительной промывке чистой водой для удаления из пор породы цемента, входящего в состав раствора.

Для небольшого загородного участка такая технология представляется нежелательной.

Бурение гидроразмывом

Это наиболее легкая технология бурения . В процессе выполнения работ производится размывка грунта внутри , которая опускается под собственным весом. Только в начале процесса, когда обсадная колонна еще легкая, приходится прибегать к ее проворачиванию специальным ключом.


 Рис.4. Бурение с размывом грунта водой под давлением

Для осуществления такого способа понадобятся:

  • два насоса, один из них, способный подавать жидкость под давлением не менее 6 атм, второй – для откачки отработавшей воды обратно в бак, соответствующей производительности;
  • бак; емкость зависит от планируемого размера и глубины скважины и рассчитывается из соотношения:

V = R обс 2 (см) х 3,14 x H (см) , где

V – объем бака,

R – внутренний радиус обсадной трубы,

3,14 – число ПИ.

Так, для скважины диаметром 273 мм (максимально возможный диаметр ствола скважины при таком методе проходки), внутренний диаметр обсадки составит 260 мм (радиус 13 см), предполагаемая глубина скважины – 15 метров (15000 см) необходимый объем бака составит:

13 2 х 3,14 х 1500 = 756000 (см 3) = 756 (литров) .

Учитывая, что при отсутствии воды в баке работать невозможно, принимаем потребную емкость бака 2 кубометра. Этот расход не станет обузой, поскольку правильное пользование участком предполагает применение промежуточной прогревочной емкости в системе полива огорода.

  • гидромонитор – шланг с металлической трубой на конце. Выходное отверстие которой должно быть порядка 20 мм.

Выполнение процесса происходит следующим образом:

  1. Забуривание – производится садовым буром, диаметр которого больше диаметра обсадной трубы на 30 – 40 мм. Глубина предварительного отверстия порядка 1,5 метра.
  2. Установка первой секции обсадной трубы в забуренное отверстие.
  3. Гидромонитор вводится отверстие обсадной трубы, подается вода под давлением. Обсадную трубу при этом нужно проворачивать вокруг ее оси, способствуя ее проседанию по мере размывки грунта.
  4. По мере углубления ствола промывку периодически приостанавливают, чтобы установить очередную секцию обсадки.
  5. Откачку воды производят по мере ее накопления, отводя жидкость обратно в бак.

Недостатком такого способа является его применимость только на песчаных и супесных грунтах, а также существует ограничение по глубине скважины. Как правило, они бывают не глубже 12 – 15 метров, в редких случая достигают 20.

Ударный способ

Технология ударным методом – один из самых древних способов, применявшихся еще в древнем Китае. Он состоит в следующем:

  1. Отрывается приямок глубиной порядка 1,5 метров размерами 1,5 – 1,5 метра.
  2. Производится забуривание для установки первой секции обсадной трубы глубиной до 2-х метров.
  3. Устанавливается буровая вышка – тренога высотой не менее 3-х метров. Высота буровой зависит от длины секций обсадных труб, максимальный их размер составляет 6 метров.

 Рис. 5. Самодельная буровая установка для ударного бурения

Ударная часть, подвешенная на тросе от лебедки, вводится в отверстие обсадной трубы и отпускается в свободное падение. При попадании на грунт, она активно разрушает его и он, в измельченном виде попадает внутрь ударной части (изготавливается из трубы). На конце ударника нарезаны зубья и разведены как на пиле.

Внутри ударника установлен клапан, пропускающий рыхлый грунт внутрь, но препятствующий его высыпанию при очередном подъеме. При прохождении глинистых влажных слоев применяется ударник без дополнительных приспособлений (стакан), влажная глина хорошо держится в нем за счет прилипания к стенкам. После прохождения расстояния около метра, ударник нужно извлечь из ствола и очистить его полость.

В арсенале профессиональных буровиков количество модификаций ударников доходит до 10 видов и более. Различные конструкции применяются для прохождения грунтов с отличающимися свойствами. Таким образом, широкий выбор инструмента позволяет проходить практически любые грунты, кроме скальных пород. Качество скважин при этом остается самым высоким. Поэтому, не являясь производительной, технология ударной пробивки остается самой популярной.

Шнековое бурение

Такая технология бурения скважины под воду становится все более популярной по причине высокой производительности и простоте исполнения.

По сути – это сверление вращающимся инструментом, при это режущая часть разрушает грунт в направлении движения, а спиральный шнек выносит его наружу. На поверхность выноситься порядка 40 – 50 % грунт, остальной уходит на уплотнение стенок. Таким образом, есть возможность производить бурение без одновременной обсадки стенок. Обсадная колонна опускается в ствол по окончании бурения.


 Рис.6. Бур шнековый

У такого способа есть определенные недостатки, не позволяющие применять на песчаных и других сыпучих грунтах, а также ограничение по глубине столов до 50 метров. Дальнейшее заглубление производится с периодическим извлечением рабочего инструмента для очистки.

Бурение производится с применением очень разнообразного оборудования, а часто и вручную своими руками для скважин на верховодку. Так, промышленностью освоены и выпускаются различные миниатюрные буровые станки, при помощи которых выполняются скважины на глубину до 50 метров по легким и средней тяжести грунтам, исключая песчаные.

Такое оборудование активно применяются для обустройства водозаборов на загородных участках, зачастую нет необходимости его приобретать, а можно взять в аренду.

В то же время мощные артезианские скважины с большим дебетом выполняются с использованием настолько же мощных буровых установок.


 Рис.7. Буровая установка для промышленного бурения

Перфоративное бурение

Производится путем забивки «копья» бабкой или штангой. Применяется, как правило, для оборудования абиссинских колодцев с ручным насосом для откачки воды. Ограниченный диаметр скважины позволяет выполнение работ самостоятельно и в короткий промежуток времени.

Кроме описанных способов, наиболее популярных на практике, применяются многие приемы, комбинирующие особенности различных способов.

Пробурить скважину на воду задача полностью выполнимая, причем все можно сделать и своими руками. Единственное, может не получится сделать артезианской скважины.

Это работа довольно трудоемкая. Стоимость пробурить скважину для воды полностью зависит от глубины залегания источника.

Так что сколько стоит пробурить скважину для воды будет полностью зависеть от вашего участка. По видео в этой статье вы сможете посмотреть весь порядок выполнения работы. И по фото увидеть его более детально.

Критерии, по которым определяется качество питьевой воды из скважины

Основная цель, которую преследует бурение на участке скважины, является добыча воды для полива и питья.

  • Прозрачность не менее 30 см.
  • Нитратов не должно быть более 10 мг/л.
  • Один литр воды не может содержать больше 10 кишечных палочек.
  • Не меньше трех баллов должна быть оценка запаха и вкуса.

Совет: Чтобы убедиться в качестве питьевой воды ее образец следует обязательно сдать в санэпидемслужбу на экспертизу.

Методы бурения

Есть несколько способов сооружения на воду скважин, глубина которых больше 20 метров.

Это может быть:

  • Бурение шнеком.
  • Колонковое бурение.
  • Ударно-канатный способ.
  • Ударно-вращательный.
  • Использование ледоруба.

Инструменты

Технология бурения скважины для воды включает в себя правильный подбор нужного инструмента и оборудования.

Для бурения скважины нужны следующие инструменты и оборудование:

  • Необходимо иметь вышку для бурения или сделать приспособление самому;
  • Гур, который будет соответствовать диаметру скважины;
  • Лебедку;
  • Стальную трубу, которая предназначена для крепления стенок, и штанги.

Внимание: Если у вас большая глубина скважины, тогда понадобится бурильная вышка, она подойдет для бурения скважины на большую глубину. Эта конструкция позволяет погрузить и поднять бур со штангами.

Определяем тип скважины

Этот вопрос довольно важен и полностью повлияет не только на стоимость работ, но и на качество воды:

  • Перед началом бурения территорию участка необходимо исследовать на предмет глубины, на которой залегают грунтовые воды, поскольку этот параметр будет определять объем требуемых к выполнению работ, которые приведут к тому, что скважина станет водоносной.

Внимание: На выбор типа скважины непосредственно влияет глубина, на которой залегает водосодержащий пласт.

  • Если залегание водоносного пласта неглубокое и его можно встретить на глубине от 3 до 12 метров, следует выбрать скважину типа « ».
  • Скважина песчаная используется при глубине залегания до 50 метров.
  • Скважина артезианского типа будет использоваться при залегании в грунте воды до 200 метров.

Первый и второй типы скважин возможен к выполнению вручную, а вот скважина артезианского типа потребует профессиональных бурильщиков и буровой установки. Инструкция по изготовлению других видов будет ниже.

Исполнение песчаной скважины вручную

Выкачивание воды данный тип предусматривает с глубины, не превышающей 50 метров. Называется скважина так потому, что воду она дает из содержащего ее песчаного слоя грунта обычно находящегося на глубине в полсотни метров.

Такая глубина, на которой залегает водоносный слой, требует периодической проверки в санстанции содержимого воды, поскольку не гарантирует ее чистоту.

Песчаная скважина организуется по классической схеме с использованием насоса. Очистка же воды от мусора и взвесей производится при помощи установленного на глубине фильтра, требующего регулярной очистки. Такой тип имеет срок службы порядка 15 лет.

Устройство скважины по типу «абиссинский колодец»

Данная наиболее проста в исполнении. Поскольку она не глубока, необходим тщательный подход при выборе места для ее устройства.

Вблизи такой конструкции не должно находиться сточных и выгребных ям, септиков и мусорных куч, поскольку небольшая глубина повышает риск загрязнения источника вредными веществами.

Внимание: В случае отсутствия в грунте галечника или иных твердых пород, скважину можно пробурить на придомовой территории, либо непосредственно, в подвале дома.
Такая конструкция представляет удобство в пользовании при минусовых температурах. Для того чтобы пользоваться водой в отсутствии электроэнергии, кроме насоса домашний колодец также оборудуется ручной колонкой.

Бурение артезианской скважины

Если скважины артезианского типа имеются на соседних участках, то залегания воды в данной местности, скорее всего, происходит в известняковом пласте. В иных случаях для определения глубины, на которой залегает вода, используется экспериментальная скважина, выполняемая бурильщиками.

В состоянии обеспечить водой не один участок, поэтом для получения искомого результата и экономии средств бурение часто заказывают в складчину.

Выбор того или иного вида скважины обусловлен типом грунта и планируемого к потреблению количества воды. Песчаная скважина и абиссинский колодец обеспечат небольшие потребности в расходе воде.

Если же расход будет превышать 10 кубометров на час, то в таком случае необходима артезианская скважина. Для того, чтобы в дальнейшем с прокладкой водопровода не возникло проблем, любой тип скважины лучше бурить недалеко от дома.

Инструменты и оборудование для бурения

Бурение артезианской скважины профессионалами производится при помощи буровой установки. Для бурения менее глубоких скважин используется тренога с лебедкой, которая будет осуществлять спуск и подъем бурового инструмента – бур, колонка для бурения, бурильные штанги, колонковая труба.

Бурение скважины вручную осуществляется металлическим шнеком, в роли которого можно использовать ледобур для надледной рыбалки. При этом бур должен быть изготовлен из высокопрочной стали.
Данный вариант бурения скважины наиболее экономичен. Кроме того, еще понадобятся насос для скважины, фильтры, кессон, вентили, трубы различного диаметра (обсадная, водопроводная) и шланги.

Этапы бурильных работ

Итак:

  • Для начала вырывается шурф или яма размерами полтора на полтора метра. Для предотвращения осыпания углубление облицовывают кусками ДСП, досками или фанерой.
    Для большей устойчивости в вертикальном положении трубы, обычным буром прорывается ствол глубиной в 1 метр и диаметром 15-20 сантиметров.
  • Над углублением устанавливают деревянную или металлическую прочную треногу, называемую буровой вышкой и закрепляют на ней лебедку. Очень часто вышки сооружают из бревен. Также на треногу подвешивают бурильную колонку со штангами длиной в 150 сантиметров (при условии самостоятельного бурения).
  • Штанги крепятся при помощи резьбового соединения и фиксируются хомутом. Данная конструкция применяется для спуска-подъема оборудования.
  • Насос приобретается заранее и обуславливает будущий диаметр колонковой трубы и скважины. Для свободного прохождения насоса в трубу разница между диаметрами насоса и трубы изнутри должна быть не менее 5 миллиметров.
  • Спуск и подъем оборудования для бурения и считается бурением скважины. В процессе работы штанга проворачивается в грунте, и сверху по ней одновременно наносятся удары долотом.

Внимание: Гораздо удобнее выполнять такую работу в паре. Один прокручивает штангу газовым ключом, а другой пробивает породу, нанося сверху по штанге удары.
Лебедка облегчает спуск и подъем в скважину оборудования, намного упрощая рабочий процесс. Для того, чтобы определить время извлекания штанги для чистки бура она маркируется и чистка производится через каждые полметра.

Для облегчения преодоления различных пластов грунта для бурения используют различные буры:

  • Для глинистых почв используется спиральный бур (змеевик);
  • Для разрыхления почв твердых используется бур-долото;
  • Для песчаного грунта используется бур-ложка;
  • Для поднятия грунта на поверхность используется желонка.

Давайте теперь разберемся, как выполняется непосредственно работа:

  • Бур-ложка применяется для прохождения песчаного слоя, с добавлением воды во время бурения. В случае твердого грунта используется буры-долото, имеющие плоскую и крестовую форму.
    Данные буры предназначены для разрыхления твердой почвы. Преодоление песков-плывунов происходит с применением ударного способа.
  • Желонка, змеевик и бур-ложка применяются на глинистых почвах. Поскольку спиральные буры (змеевики) имеют конструкцию подобную спирали, они отлично справляются с глинистыми почвами. Шаг спирали в таких бурах будет равняться диаметру самого бура. Основание бура имеет размеры от 45 до 85 миллиметров, а лезвие бывает от 285 до 290 миллиметров.
    Содержащие гравий галечные пласты пробиваются с использованием обсадных труб, чередуя при этом долото и желонку. В некоторых случая без залива воды в отверстия не обойтись, поскольку это значительно упрощает бурение скважины. при помощи помпы также заслуживает внимания.
  • О близости водоносного пласта будет свидетельствовать извлекаемая на поверхность влажная порода. Бурение заметно облегчится, но останавливаться не следует, поскольку необходимо буром найти водоупорный слой.

Раскачка и благоустройство скважины

Когда достигнута нужная глубина, можно переходить к следующему этапу по благоустройству скважины:

  • В готовую скважину производиться спуск фильтровой колонки состоящей из фильтра, отстойника и трубы. Фильтр можно приобрести в магазине или изготовить собственными силами из обсадной трубы, перфорации и фильтрационной сетки.
  • Укрепление трубы производится при помощи засыпания пространства, находящегося за ней крупнозернистым песком или щебнем с фракцией до 5 миллиметров. Засыпка должна быть осуществлена выше уровня фильтра.
    Поскольку функция фильтра защищать скважину от крупных примесей и песка, то он является главнейшим элементом конструкции. Параллельно с засыпкой осуществляют закачивание воды в трубу с герметичным сверху концом.
    Данная операция производит промывку фильтра и затрубья. При помощи этой операции происходит образование естественной преграды от крупных примесей.
  • Далее осуществляется операция по желонированию обеспечивающая откачку воды шнековым насосом или специальной насадкой-желонкой до появления из свежей скважины прозрачной и чистой воды. Это и есть этап раскачки. Чаще всего при этом используют центробежный электрический насос.

Внимание: Преимущество данного механизма заключается в его способности к перекачиванию жидких сред с повышенной плотностью. Допустим и обычный насос бытового типа, но, к сожалению, он займет больше времени и усилий. В случае отсутствия электроэнергии к использованию возможен и ручной насос.

  • По окончанию прокачки при помощи страховочного троса на глубину производят спуск насоса, к которому подключается шланг или водопроводная труба с диаметром от 25 до 50 миллиметров. Выбор необходимого диаметра зависит от того, какое количество воды будет возможно выкачать за определенный промежуток времени из скважины.
  • В случае применения стальной трубы насос фиксировать не обязательно, а водонепроницаемый кабель, питающий насос, крепится к ее телу.

Выбираем насос

Цена данного механизма будет зависеть от его мощности и производителя. Лучше конечно отдать предпочтение проверенным брендам, ведь в них существенно лучше качество производства.
При выборе так же следует применять и следующие параметры:

  • Основным показателем в этом вопросе будет ;
  • Так же повлияет и диаметр обсадной трубы, его надо учесть обязательно, иначе насос просто не подойдет;
  • Так же понадобится и мощность, а на это в свою очередь повлияет удаленность доставки воды.

Внимание: При глубине залегания воды до 9-ти метров, прекрасно подойдет поверхностный насос самовсасывающий. При больше глубине залегания следует применять скважинный насос погружной.

  • Сначала устье скважины следует оборудовать кессоном. На эту тему есть подробная статья на нашем сайте;
  • Выводим трубу и при этом привариваем ее к оголовку. Теперь опускаем туда насос;

Внимание: Не следует забывать, что на горловине надо закрепить вентиль. С его помощью вы при необходимости всегда сможете перекрыть воду. Это нужно при возникновении неполадок.

Теперь вы имеете представление, как выполняется эта работа. Самое главное не торопиться и правильно определить тип скважины. После этого при работе делать качественную герметизацию швов и все у вас получится качественно и ремонт не будет часто беспокоить.

Если вы собрались оборудовать свой загородный дом автономным водоснабжением и обзавестись скважиной, то необходимо ознакомиться с технологией бурения. Это позволит сберечь много времени при поиске бурильщиков и средств в процессе самого бурения.

Виды технологий бурения

При устройстве системы водоснабжения в частном доме, как правило, применяют одну из трех технологий бурения:

  • Роторное;
  • Шнековое;
  • Ударно-канатное.

Отличие этих технологий заключается в способах разрушения породы внутри скважины, а также в способах извлечении грунта на поверхность. Естественно, в зависимости от технологии, зависит и набор необходимого оборудования .

Зачем заказчику нужно знать эти технологии? Это даст понимание, каким образом будет буриться скважина, какое для этого будет использовано оборудование и сколько на это уйдет времени. Кроме того, от типа технологии зависит цена работ, а также качество конечного результата.

На фото — бурение скважины шнековым способом

Шнековый метод

Наиболее дешевым и простым вариантом является шнековое бурение. Поэтому большая часть малогабаритных буровых установок основаны именно на этой технологии.В ее основе лежит обычный Архимедов винт (шнек), при помощи которого выполняется извлечение грунта на поверхность.

Чтобы легче было представить данный метод, следует вспомнить как рыбаки бурят отверстие во льду.Данным способом можно бурить скважины глубиной не превышающей 10 метров.

Особенностью данного метода является возможность выполнения отверстия только в относительно сухих и мягких грунтах. Если на глубине оказываются твердые породы или плывуны, то выполнять дальнейшую работу шнековым способом невозможно.

Надо сказать, что технология бурения скважин под воду шнеком обычно используется частными «бурильщиками», которые имеют малогабаритные установки. Как правило, найти организации, которые занимаются предоставлением таких услуг, не составляет труда.

Обратите внимание!
Для выполнения скважины, не достаточно просто пробурить отверстие в грунте.
Еще необходимо хорошо защитить водоносный слой от верховодки, как того требует инструкция.
Поэтому, несмотря на то, что сам процесс не представляет собой ничего сложного, квалификация исполнителей очень важна.

Роторный способ

Технология бурения скважины под воду роторным способом, на сегодняшний день, является наиболее распространенной. Для выполнения отверстия в грунте данным способом используется бурильная труба, внутри которой расположен вращающийся вал с долотом на конце.

Нагрузку на наконечник передает гидравлическая установка. Данный способ привлекателен тем, что позволяет выполнять бурение практически на любую глубину, вне зависимости от типа породы.

Грунт вымывается путем постоянной промывки скважины бурильным раствором.

Раствор может подаваться двумя способами:

  • Насосом внутрь бурильной трубы, в этом случае грунт с раствором выходит самотеком в затрубное пространство.
  • Самотеком в затрубное пространство, при этом раствор с породой выкачиваются из бурильной трубы принудительно.

Надо сказать, что второй способ, который называется обратной промывкой, качественнее вскрыть водоносный слой, благодаря чему скважина будет иметь больший дебет. Однако, данный метод более трудоемкий и требует более сложное оборудование, соответственно и стоит значительно дороже.

Поэтому выбор технологии зависит, в данном случае, от вашего бюджета и необходимого количества воды. Как правило, если необходимо обеспечить водой одно домовладение, то вполне достаточно и бурения с прямой промывкой.

Теперь рассмотрим данную технологию поэтапно:

  • В первую очередь заглубляется в грунт долото большого диаметра.
  • Затем долото вращается от воздействия ротора, который приводится в движение двигателем.
  • Между бурильными трубами и долотом устанавливают утяжеленные трубы, которые придают дополнительную нагрузку.
  • В процессе работы, грунт удаляется напором жидкости от бурового насоса.
  • Завершив бурение первого участка почвы, в ствол вставляется обсадная труба, чтобы внутрь скважины не обсыпались верхние слои грунта.
  • Для устойчивости, пространство между почвой и первой обсадной трубой заполняется раствором.
  • Затем продолжается бурение долотом меньшего размера, после чего погружается более узкая обсадная труба.

Статьи по теме:

Ударно-канатный способ

Данная технология бурения скважины для воды является самой старой, медленной и трудоемкой. Однако, качество такой работы- самое высокое. Суть ее заключается в том, что порода разрушается путем дробления мощным тяжелым снарядом, который вначале поднимается на определенную высоту, после чего резко опускается.

В результате снаряд разрушает грунт своим весом, который умножается на коэффициент свободного падения. Разрушенная порода вынимается из ствола при помощи желонки. Если грунт мягкий, то, как правило, желонка и долото объединены в один снаряд.

Основным достоинством такого бурения является то, что оно не требует применения бурильного раствора или воды. Благодаря этому имеется возможность вскрыть водоносный горизонт более точно и тем самым обеспечить максимально долгий срок службы скважины и максимально возможный дебет. Как правило, скважины выполненные таким способом служат более 50 лет.

Основным же недостатком данной технологии, для заказчика, является высокая стоимость услуг. Помимо того, что этот способ трудоемкий сам по себе, в процессе работы возникает необходимость изолировать все вышерасположенные водоносные слои. Другими словами, сколько в скважине водоносных горизонтов и плывунов, столько необходимо использовать и обсадных труб,а это дополнительные затраты на материал и работу специалистов.

Какой технологии отдать предпочтение

В действительности, выбора у заказчика не так уж и много, особенно если условия на участке не позволяют воспользоваться шнеком. Ударно-контактный метод практически полностью вытеснен с рынка роторным бурением, которое, скорее всего, и придется использовать.

Однако, поинтересоваться технологией необходимо хотя бы для того, чтобы определиться в адекватности стоимости услуг. Если же условия грунта подходящие и водоносный слой расположен не глубоко, то гораздо выгодней воспользоваться шнековым методом.

Можно ли выполнить скважину самостоятельно

Пробить скважину вполне возможно и своими руками, вопрос заключается лишь в том, сколько это отнимет у вас времени и сил, а также, насколько качественно получится изолировать ствол от верхних водоносных слоев.

Зачастую застройщики недооценивают сложность работ, в результате чего получается либо «вода из лужи», добытая с большой глубины, либо заканчивают работу специалисты. При этом, бурильщикам приходиться платить практически полную стоимость, как будто работу они выполняли «с нуля».

Поэтому, перед принятием решения о самостоятельном выполнении работы, необходимо:

  • Детально изучить технологию бурения;
  • Разобраться, какое понадобиться оборудование и расходные материалы;
  • Убедитесь в том, что на вашем участке можно выполнить скважину малогабаритной буровой установкой.

Малогабаритные установки бывают двух типов:

  • Шнекового типа – как правило,эти установки самодельные.
  • Ударно-канатного типа — установки могут иметь электрический двигатель или силовой агрегат внутреннего сгорания. Это важно, если на участке не проведено электричество.

Совет!
Менее требовательной к грунту и более простой считается установка для бурения ударно-канатным способом.
С ее помощью можно пробурить скважину практически в любом грунте.

Вывод

Все существующие технологии бурения скважин кардинально отличаются друг от друга, однако, если работой занимаются профессионалы, то каждая из них позволяет добиться желаемого результата. При этом отдавать предпочтение той или иной технологии следует в соответствии с собственными финансовыми возможностями, условиями грунта и глубиной расположения водоносного горизонта.

Дополнительную информацию по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Поделиться: