Бурение скважин водой под давлением: Бурение скважин под давлением с помощью воды: технология и пошаговая инструкция – Бурение скважин водой под давлением

Содержание

Бурение скважины водой под давлением: инструменты и технология

Откуда появилось мнение, что бурение скважин напоминает пробуривание лунки для зимней рыбалки? Возможно, так начали считать еще в глубокой древности, когда только знаменитый Архимед изобрел свой винт. Популярность технического новшества античности была так высока, что люди просто не видели иной альтернативы. Так прошли целые века, и мнение о незаменимости винта Архимеда прочно укоренилось в сознание человечества.

Схема работы установки для бурения скважины водой под давлением

Схема работы установки для бурения скважины водой под давлением.

В наше время такой способ бурения скважин тоже имеет место, так как во многих случаях он просто незаменим. Недостаток способа только в том, что при опускании на большие глубины и при наличии «тяжелых» пластов породы необходимо иметь в наличии бур, отличающийся особой прочностью. На легких же почвах вполне можно обойтись и без наличия дорогостоящего оборудования.

Что потребуется для бурения водой?

Схемы гидравлического размыва грунта в процессе бурения

Схемы гидравлического размыва грунта в процессе бурения: а – однотрубный монитор, б – двухтрубный монитор, в – двухтрубный монитор с воздухом, г – трехтрубный монитор, д – монитор с гидроэлеватором, 1 – вода высокого давления, 2 – вода низкого давления.

В последние годы добыть воду из глубин земли помогает именно сама вода. А если сказать точнее, то для бурения используется вода под давлением. Смысл такого бурения состоит в том, что высокое давление воды способно разрушать связи между частицами породы и вымывать в толще земли отверстия. Что же необходимо, чтобы осуществить бурение водой? Перечень устройств и материалов не отличается своей обширностью, так что вам потребуются лишь такие инструменты:

  • емкость с водой;
  • гидробуровая установка;
  • электрический генератор;
  • шланги, выдерживающие высокое давление.

Сама установка для бурения не имеет особенных технических тонкостей и не отличается крупными габаритами. Главное, правильно организовать процесс бурения водой под давлением.

Технология проведения работ

Изначально проводится бурение скважины любым способом на небольшую глубину. Главное, чтобы обсадная труба вошла в скважину на половину своей длины. Далее организуется подача воды к наконечнику буровой установки, и эта система опускается в обсадную трубу практически до упора с почвой.

После включения генератора (или подключения к электрической сети) начинает работать электромотор и подавать через шланги воду к наконечнику буровой установки. Мотор способен создавать высокое давление воды, но его еще усиливает и сужение на конце шланга (как брандспойт у пожарных). Напоминаем, что скорость движения воды пропорционально диаметру сечения выходного отверстия. Скорость воды на выходе получается очень высокой. За счет этого и происходит вымывание частиц породы.

Виды скважин

Виды скважин.

Смесь воды и песка поднимается на поверхность за счет того же давления. Оператору остается только создавать вращательные (поступательные) движения установки и своевременно опускать ее и обсадную трубу. При опускании последней на всю длину, установку для бурения водой отключают и поднимают на поверхность. Далее производится наращивание обсадной трубы (соединение со следующим коленом), и весь процесс бурения скважины повторяется аналогично описанному выше.

Вода может использоваться как проточная, так и ранее использованная. Если при бурении скважины проточной водой вы больше заботитесь о состоянии буровой установки, то при использовании воды замкнутого цикла увеличивается скорость бурения. Судите сами: вода, обогащенная частицами песка, имеет больше возможности «разрушить» породу. Проблема может только возникнуть по причине засорения шлангов и подающих жиклеров.

Как обойтись без буровой установки?

Бурение скважины с помощью воды можно осуществить даже без наличия специальной буровой установки. Если принцип бурения скважин вам понятен, тогда собрать нечто подобное может любой мастер. Мастера-самородки описывают свои способы бурения скважин водой. Описанные самодельные устройства не отличаются надежностью, но компенсируют этот недостаток за счет своей простоты в изготовлении и использовании.

Обычно бурение скважин проводят с помощью металлической трубы, компрессора и нескольких насосов.

Устройство буровой установки

Устройство буровой установки.

Берется для этого толстостенная металлическая труба длиной около 1 м. В нижней части трубы прикреплены 2-3 трубки небольшого размера. К ним организуется подача воды. В верхней части трубы закреплен самый простой насос.

Начало всего процесса бурения скважин аналогично описанному ранее способу. Далее включается подача воды и откачка отработанной жидкости на поверхность насосом. С откачкой грязной воды насос справляется надежно только на начальном этапе бурения скважины. По мере углубления возрастает нагрузка на мотор, поэтому он перегорит непременно. Народные умельцы подсчитали, что для получения скважины глубиной около 25 м потребуется 2-3 насоса.

Используйте несколько клапанов

Такое бурение скважины среди людей получило название «варварский способ» за грубое обращение с техническими устройствами. Более «продвинутые» мастера предлагают бурение скважины с помощью воды делать технологичнее и использовать для процесса компрессор и систему клапанов, которые позволят поднимать воду на поверхность без перегрузок для электромоторов. Напор воды при этом значительно увеличится за счет понижения давления вблизи наконечника бура.

Скважина на глинистой почве

Образец конструкции артезианской скважины

Образец конструкции артезианской скважины.

Бурение скважины с помощью напора воды возможно далеко не всегда, как это может показаться изначально. Очень сложно бурить скважины отмеченным способом на залежах глины или более плотных породах. Бурение скважины на глинистой почве водой возможно только при использовании зубчатого наконечника буровой установки. Получится нечто среднее между гидробурением и обычным способом бурения.

Наконечник бура будет механически повреждать поверхность, а напор воды размывать породу на мелкие фракции. Такой способ практически всегда и используется. Недостаток будет здесь только один: невозможно угадать плотность слоя породы на месте бурения скважины, поэтому часто получается так, что обсадная труба находится внутри своеобразного колодца, получившегося по причине вымывания грунта с внешней стороны трубы. Этот недостаток устраняется путем засыпания щебнем.

Польза от этого двойная: обсадная труба получает дополнительное крепление со стенками колодца. Щебень еще противостоит и попаданию песка в полость скважины. Правда, работает это только на первых порах. В дальнейшем песок все равно будет попадать в скважинное отверстие, поэтому потребуется чистка. Кстати, чистка скважины тоже может быть произведена с помощью той же буровой установки, которая использовалась при бурении.

Бурение скважин с помощью воды является самым экологически чистым способом получения скважин. После выполнения скважинного столба таким методом, достаточно лишь вывезти поднятый водой песок с вашего участка и можно будет приступать к монтажу остального оборудования: насоса, датчиков давления и всей гидросистемы вашего дома.

Стоит ли браться за самостоятельное бурение скважин – решать вам. Но есть мнение, что опытные специалисты с высокотехнологичным оборудованием сделают это более качественно и за более короткий промежуток времени. Ведь на их счету, как правило, уже множество качественных скважин.

Методика гидробурения водяной скважины своими руками

Стремление сократить финансовые затраты на обустройство автономной системы водоснабжения загородной собственности побуждает владельцев выполнять гидробурение скважин на воду своими руками. Существующие технологии позволяют сэкономить на привлечении специалистов.

Гидробурение скважин на воду

Гидробурение скважины на воду дрелью.

Отличительные черты метода

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

  • образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
  • извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.
Готовим раствор для гидробурения

Процесс замешивания раствора на бурение.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

  • удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
  • охлаждение режущего инструмента;
  • шлифовка внутренней полости шурфа;
  • укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Для повышения надежности фиксации рекомендуется использовать муфтовые фитинги. Количество штанг определяется исходя из глубины расположения водоносного горизонта.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения имеет следующие преимущества:

  • простота, позволяющая даже непрофессионалам выполнять все работы своими руками;
  • малые габариты применяемого оборудования;
  • минимальное количество технологических процессов;
  • отсутствие ограничений по глубине скважины, возможно бурение до водоносного пласта, расположенного в 200 м от поверхности;
  • доступная стоимость;
  • высокая производительность, позволяющая при благоприятных условиях проходить до 10 м в сутки;
  • экологическая безопасность и безвредность для окружающего ландшафта.

Многие предпочитают гидробурение другим способам самостоятельного создания автономной скважины из-за отсутствия нарушений дизайна на благоустроенных участках – нет необходимости облагораживать территорию по завершении процедуры.

Гидробурение своими руками

Схема процесса гидробурения скважины на воду.

Необходимое оборудование для работы

Базовой единицей оборудования является малогабаритная буровая установка (МБУ). Небольшие размеры устройства оптимальны для его использования на ограниченных пространствах частных территорий.

Для создания давления, необходимого для удаления раздробленной породы из шахтного ствола, используются скважинный насос или мотопомпа, способные перекачивать неочищенные среды. При выборе подходящей модели руководствуются мощностью помпового оборудования.

В некоторых случаях пробойная сила бурового раствора повышается за счет добавления песка или дроби крупной фракции. Для измельчения больших фрагментов гальки, встречающихся в песчаных прослойках разрушаемой породы, рекомендуется применять шарошечные или резцовые долота.

Бурение скважин на участках с валунами или крупной галькой требует дополнительного усиления стартовой штанги специальным буром.

Отсутствие помех для подачи буровой жидкости в ствол является обязательным условием закрепления рабочего инструмента на полой трубе.

МБУ представляет собой сборную конструкцию диаметром 1 м и высотой 3 м.

Буровая установка схема

Элементы установки для бурения.

Установка состоит из следующих элементов:

  • корпус из металлической рамы, легко собирающийся и разбирающийся;
  • колодезный ворот или лебедка;
  • электромотор, приводящий в движение бур;
  • вертлюг, обеспечивающий скользящую фиксацию конструкционных деталей;
  • скважинный насос или мотопомпа;
  • буровой инструмент, в т.ч. разведывательный бур;
  • штанги из труб для наращивания колонны;
  • блоки управляющей автоматики;
  • шланги, соединяющие подающий воду насосный агрегат с вертлюгом.

Для стабильного энергообеспечения в перечень необходимого оборудования рекомендуется включить преобразователь электрического тока. Облегчению поднятия и опускания обсадных колонн и наращиваемых штанг способствует использование специального подъемного механизма, оптимальным вариантом считается лебедка.

Поскольку в основе технологии лежит удаление отвальных пород из тела скважины большим напором воды, мотопомпу следует выбирать с повышенной мощностью.

Для работы понадобятся также сантехническое оборудование: трубный ключ, пересадочная вилка и ручной фиксатор.

Пошаговый план работ

Специфика гидробурения предусматривает строгую очередность этапов работ: приобретается обсадная колонна, заготавливается бурильное оборудование и промывочный раствор. К началу сооружения скважины приступают после сборки малогабаритной буровой установки.

По мере заглубления шахты появляется необходимость в укреплении стенок путем установки обсадной трубы. Она препятствует осыпанию песка и попаданию в скважинный ствол фрагментов галечной породы.

Результат считается достигнутым при прохождении водоноса: бурение завершается с появлением в шахте жидкости.

Определение залегания водоносных слоев

Сооружению автономной скважины предшествует поиск подземного источника. Водоносные пласты располагаются горизонтальными слоями в обломочных и глинистых осадочных породах. Исследование уровня зеркала воды в водяных шахтах на соседних участках поможет определить примерную глубину водоносного слоя.

Слои земли до водыЗа точными сведениями рекомендуется обратиться в компанию, проводившую буровые работы недалеко от планируемого к разработке участка. Полную информацию можно получить после геологической оценки территории.

Особенности процедуры позволяют применять технологию гидробурения для сооружения скважинных шахт глубиной 10-30 м. При определении месторасположения водоносного горизонта рекомендуется задействовать разведывательный бур диаметром 100 мм.

Верховодка появляется в стволе после бурения первых 6 м скважиной шахты. Высокая загрязненность не позволяет использовать жидкость из верхних горизонтов для питья, допускается только ее применение для полива огорода, мытья машины и прочих хозяйственно-бытовых нужд.

На глубине 25 м шансы получить питьевую воду увеличиваются до 70%. Исключение составляют участки, перекрытые сверху водонепроницаемыми слоями суглинистых или супесчаных пород.

О вскрытии водоноса свидетельствует увеличение объема промывочного раствора в приямке. Для облегчения ориентирования на зумпфе устанавливают специальные маячки, позволяющие контролировать изменения количества буровой жидкости в яме. Повышение уровня воды считается сигналом для прекращения процедуры.

Подготовка места бурения

Главным условием, обеспечивающим эффективность методики, является предотвращение перебоев в подаче промывочного раствора. Для требуемого количества воды необходимо подготовить специальные емкости вместимостью более 2 м³ или соорудить отдельный приямок объемом более 5 м³. Стенки этого углубления обязательно обрабатывают глиняной смесью.

Для гидробурения сооружаются 2 смежных зумпфа, соединенные переливной траншеей. В первой яме жидкость отстаивается, песок опускается на дно, из второго (основного) приямка вода подается в скважинный ствол. Приямки, предназначенные для содержания приготовленного промывочного раствора, размещаются не дальше 2 м от бурового оборудования.

К сборке бурильной установки рекомендуется приступать после подготовки резервуара с водой. Процедура монтажа несложная и занимает около 60 минут.

Главным условием расположения МБУ является соблюдение горизонтальности., т.к. перекосы, допущенные при установке агрегата, затрудняют монтаж обсадной трубы.

Бурение скважины МБУ

Для бурения скважины в песчаных породах требуется большой резерв промывочной жидкости и густой глинистый раствор. Глина перекрывает поры в стволе, препятствуя просачиванию жидкости.

Фото труби для скважини

Обсадные трубы из пластика.

Одновременное опускание обсадной трубы и углубление штанги с гидробуром на конце предотвращает обрушение осадочных отложений в шахту. Оптимальным материалом для обсадки являются сталь или пластик.

Для надежной фиксации колонны в теле скважины рекомендуется применять хомуты. Допускается заменять крепежные элементы веревочной петлей.

Принцип работы МБУ заключается в циклическом повторении следующих действий:

  • промывочный раствор мотопомпой подается по шлангам в полость штанги;
  • по трубе рабочая жидкость направляется к буровому инструменту, разрушая грунт;
  • вымываемая порода с промывочным раствором заполняет первый зумпф-отстойник;
  • после оседания взвеси суспензия перетекает в основной приямок, откуда вновь поступает в шланг, помпа запускается для повторения цикла.

Установка фильтра и обустройство скважины

В качестве фильтрующего элемента допускается использовать штангу с перфорированным верхним участком. Она размещается внутри обсадной колонны.

При опускании фильтра на дно обсадную трубу вытягивают из шахты до обнажения зоны перфорации. Выступающую часть обрезают для удобства обустройства оголовка. Для укрепления устья и предотвращения просачивания грунтовых вод зазор вокруг ствола заполняют щебнем и заливают бетоном. К эксплуатации скважины приступают после установки насоса.

Завершающие этапы бурения

Завершает процедуру гидробурения демонтаж оборудования. Поскольку в узких выработках буровая штанга с рабочим инструментом заменяет обсадную колонну с фильтрующим элементом, необходимость извлечения трубы из шахты отпадает.

Каналы для подачи промывочного раствора в ствол и перекачки воды из водоносного горизонта совпадают.

Бурение скважины водой под давлением своими руками: основные

Значительно чаще необходимость в наличии скважины на участке появляется уже по окончании его частичного либо полного благоустройства. В этом случае земельные работы, в особенности с привлечением механизированного оборудования преобразовываются в сущий кошмар для хозяев. Вывороченные деревья, помятый газон, куча и глиняные комья строительного мусора сломают настроение кому угодно.

А ведь скважину в полной мере возможно сделать несколькими несложными методами, с минимумом разрушений и затрат. Один из таких способов – бурение скважин водой под давлением, где инструментом для извлечения драгоценной жидкости помогает она же сама. Более того, этот способ не потребует привлечения рабочих, в свободное время вы в полной мере сможете заняться нужным делом самостоятельно.

Что такое МБУ

Так как главным инструментом в проведении работ послужит вода, существует функциональный механизм, заставляющий ее работать. Малогабаритная бурильная установка (МБУ) – простое, мобильное и легко устанавливаемое устройство.

Состоит она из следующих элементов.

  1. Базой помогает прочная сборно-разборная рама из металла.
  2. Буровое приспособление.
  3. Двигатель, передающий на бур упрочнение.
  4. Водяная помпа для обеспечения нужного давления воды.
  5. Лебедка.
  6. Вертлюг – часть рабочего контура, создающая скользящую передачу к другим элементам устройства.
  7. Лепестковый либо разведочный бур.
  8. Переходные шланги, подающие воду к вертлюгу от помпы.
  9. Формирующие колонну буровые штанги.
  10. Блок управления агрегатом.

Подготовка к работам

Собрать установку предельно легко кроме того для новичка. На это уйдет не более часа и минимум свободного места на участке.

Сборка оборудования

Чтобы плодотворно потрудиться, обойдя все непредвиденные сбои, направляться пристально отнестись к монтажу приспособления.

Обратите внимание! Бурение скважины водой под давлением действенно при наличии песчаных, суглинистых либо глинистых грунтов. Для каменистых фракций этот способ считается негодным.

  1. Сборку начинайте с рамы–базы.
  2. Сл

Гидробурение скважин на воду своими руками

Автор Пётр Андреевич На чтение 5 мин. Опубликовано

Для создания собственного водозабора идеальным решением станет бурение скважины. Однако воспользоваться услугами буровой установки, в силу ее большой стоимости, удастся далеко не каждому. В таком случае остается единственно правильное решение – гидробурение скважин на воду своими руками. Человек получает ряд выгод: возможность производить работы в удобное для себя время, уверенность в качестве выполненной им работы, значительная экономия семейного бюджета.

Технические особенности и преимущества гидробурения

Важно правильно подобрать бур и его оснастку, от чего будет зависеть время достижения положительного результата.

Гидробурение скважин – это метод разрушения структуры грунта под влиянием бура с применением жидкости. Данный процесс считается самым доступным вариантом самостоятельного обустройства собственного водозабора в загородном подворье. Превосходно работает в условиях песка и глины, значительно сокращает время проведения монтажных работ, затраты человеческих и энергетических ресурсов.

Не рекомендуется его применение на болотистой местности и при прохождении скалистых пород. В прохождении болота он малоэффективен. Для проведения бура сквозь скальные породы необходимо использовать механическое бурение, человеческих усилий будет явно недостаточно.

Самостоятельное гидробурение по шагам скважины на водуСамостоятельное гидробурение по шагам скважины на воду

Такой принцип работы заключается в ускоренном вымывании мелких частиц грунта и поднятие их с помощью струи воды под большим напором. Основным условием остается легкость вымываемой породы и быстрота ее разрушения.

Такой метод для бурения скважин имеет ряд преимуществ:

  • незначительная себестоимость работ;
  • возможность проведения работ в ограниченном пространстве;
  • нет зависимости от посторонних людей и мощной крупногабаритной техники;
  • получаемый ствол скважины обладает достаточной прочностью.

Для проведения таких работ необходимо наличие воды под нужным напором. Это может обеспечить гидропомпа и емкость объемом 5-21 м³, в зависимости от особенностей местности и глубины будущей конструкции. Хорошим подспорьем будет наличие центрального водоснабжения.

Подготовка бурового оборудования

Для проведения подобной работы понадобится применение буровой установки малых габаритов. Как правило, она имеет диаметр 1 метр и высоту до 3 метров.

Оборудование для гидробурения включает в себя:

  • разборную раму из прочной стали;
  • лебедку на электроприводе;
  • специальный контур, обеспечивающий скольжение элементов по раме;
  • специальный бур со штангами;
  • гидропомпа и шланг для подачи воды;
  • блок управления.

Перед началом работ, необходимо позаботиться о наличии сетевого источника электропитания или генератора. А еще пригодятся: обсадные трубы, основной фильтрующий элемент и стандартные рабочие инструменты.

Качество и скорость бурения будет зависеть от производительности выбранного оборудования и его надежности.

Проведение замеров и обустройство участка

Перед самим техническим процессом бурения скважин водой под давлением необходимо произвести подготовительные работы. Они состоят из следующих этапов:

  • Расчет глубины залегания водного пласта. Это важно для подготовки необходимой длины труб и определения особенностей процесса бурения. Для этого понадобиться получить карту местности с геодезическими обозначениями, заблаговременно позаботиться об используемой жидкости для бурильной установки в объеме 5-21 м³.
  • Подготовка самого участка для проведения работ. Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке. Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения.
  • Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Указанная бурильная установка отличается своей простотой и экономичностью использования энергоресурсов. Она является идеальным вариантом для применения в частном порядке, так как не требует дополнительных теоретических знаний и большого практического опыта. Требуется всего лишь неукоснительное соблюдение строгой последовательности технологического процесса.

Пошаговая технология бурения скважин

Важно начинать гидробурение скважины своими руками утром, с учетом климатических условий и особенностей местности. При работе на песке – воды понадобится больше. При извлечении глины необходимо дать время ее растворению, для этого понадобится заблаговременно начать использование воды.

Разберем детальнее сам процесс бурения:
  • выполняется шлифовка стен для укрепления колонны;
  • применяемая жидкость охлаждает бур, усиливает его проникновение вглубь грунта;
  • отработанный раствор поступает в фильтрующую емкость, где он очищается;
  • затем переливается в следующую емкость для последующего применения.

Используемая технология позволяет производить бурильные работы до достижения водоносной жилы. Эффективность и мощность такой установки дают возможность производить работы на глубине до 50 метров. По завершению работ шахта промывается чистой водой, извлекаются буровые штанги.

Укладка обсадных труб

По завершению работ по бурению скважин гидробуром приходит время для монтажа обсадных труб, предотвращающих обрушение стенок шахты. Для этой цели могут применяться:

  • сталь;
  • пластик;
  • асбестоцемент.

Наибольшей эффективностью отличаются пластиковые трубы. Они обладают достаточной прочностью, не поддаются воздействию коррозии, не разрушаются при длительном нахождении во влажной среде. Рекомендуется применять трубы с диаметром 116 мм для коротких скважин, и 125 мм – для глубоких шахт. Помимо этого современные пластиковые трубы позволяют избежать лишних соединений, что значительно усиливает прочность всей конструкции.

Для достижения высокой очистки воды необходимо применять специальные фильтры грубой очистки. Они могут быть самодельными, либо изготовленными в заводских условиях. При самодельном изготовлении подобного фильтра на водозаборной трубе делаются щели небольших размеров, после чего они обматываются мелкой сеткой, которая фиксируется хомутами. После установки фильтра, на дно водозаборной трубы высыпается половина ведра мелкого гравия. После чего производится окончательная размывка водоносного пласта для его очищения от остатков буровой жидкости.

Технологический процесс бурения скважины водой считается ответственной работой. Он требует тщательной подготовки используемого инструмента и строго соблюдения технического процесса. Однако полученный положительный результат, сделанный своими руками будет продолжительное время радовать счастливого обладателя чистой вкусной водой!

Самостоятельное гидробурение по шагам скважины на воду

правила процесса бурения, как бурят скважину под воду

Содержание:

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

бурение скважин под воду

Какой вариант бурения лучше

При выборе подходящей технологии в учет следует взять следующие факторы:

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

буровые скважины на воду

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

Типы бурения

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

Роторная технология бурения

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

бурение скважин на воду технология процесса

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

Гидроразмыв

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

сухое бурение скважин на воду

В состав комплекса для реализации гидроразмыва входят следующие узлы:

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

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

правила бурения скважин на воду

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

Порядок работы:

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

как бурят скважину на воду технология

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

Ударный метод

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

Ударный способ реализуется таким образом:

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

технология бурения скважин под воду

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

Шнековый способ бурения скважин на воду

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

работы по бурению скважин на воду

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

технология бурения скважин на воду

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

Перфоративный способ

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

технология бурения скважин на воду

Итоги

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


Технология бурения скважины под воду от А до Я: фото и видео

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.

Содержание статьи:

Первые шаги по выбору технологии бурения

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 скважин на воду. В процессе выполнения работ производится размывка грунта внутри обсадной трубы, которая опускается под собственным весом. Только в начале процесса, когда обсадная колонна еще легкая, приходится прибегать к ее проворачиванию специальным ключом.

Человек опускается в колодец по лестницеРис.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 = Rобс2(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:

132 х 3,14 х 1500 = 756000 (см3) = 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 бурения скважин на воду 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.
Самодельная буровая установка для ударного буренияРис. 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.

Бур шнековыйРис.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.

Буровая установка для промышленного буренияРис.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.

Советуем почитать: Скважина на воду

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *