Бурение скважин на воду. Какие бывают скважины

Тип: 

Необходимые исследования и испытания

Бурение – это сложный технологический процесс, который включает несколько технологических стадий. Для каждой из них составляется план работ, выполняется согласование рассматриваемого проекта с заказчиком. В этом плане расписываются технологические операции выполняемых работ.

На первой стадии выполняется анализ типа почвы и грунта. Для этого проводятся геофизические работы и лабораторные исследования. Определяется твердость и плотность породы. Лабораторные исследования позволяют дать определение химическому составу воды, и возможности ее использования в быту.
Выбор технологий и оборудования для бурения

Полученные результаты определяют способ бурения. Наиболее распространенный — это вращательный или ударно-вращательный. У каждого есть свои преимущества или недостатки. Ударно-вращательный метод не применяется там, где нежелательны сильные отколы породы и разрушения. Есть различия и по типу буров и резцов. Мягкие породы бурят твердосплавными коронками без применения алмазных коронок бура.

Затем определяются с конструкцией скважины, достаточное количество ступеней скважины. Подбор обсадных труб для защиты ее от разрушения. На нижних ступенях обычно используются более тонкие трубы. Принимаются меры к герметизации обсадных труб. Чаще это достигается заливкой цементом.

После решения этих вопросов, переходят к выбору бурового снаряда. Обычная буровая установка состоит из бурового станка, мачты и грузоподъемных механизмов. Должны быть измерительные приборы и устройства. Правильный выбор составляющих установки позволяет избежать вибрационных перегрузок оборудования.
Составление технического задания и выбор расположения шахты

Для составления технического задания необходимо изготовить чертеж строения шахты в разрезе и всего оборудования участвующего в технологическом процессе. Техническое задание обязательно согласовывается с ответственным заказчиком. Составляется смета, вычисляется полная стоимость, в которую включаются все расходы и стоимость оборудования.

По выполненным анализам рельефа местности, свойств почвы и грунта выбирается место бурения, место расположения бурильной установки. Составляется схема, на которой отображаются все подъездные коммуникации, площадки оборудования и размещения техники.

Расположение скважины должно быть максимально близким к потребителю. Определяется место, куда будет поступать выбранный грунт. Выбираемый грунт позволяет уточнить анализы грунта, что дает возможность откорректировать проведение работ и предотвратить возможные непредвиденные сложности.

Burgp.ru: когда дачник приходит к выводу о том, что ему обязательно требуется провести самостоятельно бурение скважин на воду, Московская область может преподнести ему немало сюрпризов, т.к. данное дело требует тщательного подхода, ведь от правильности бурения зависит и само качество воды. Вследствие этого лучше всего будет обратиться к профессионалам, таким как сотрудники компании «Бургидропроект».

Советы по правильному бурению скважин

Бурение скважины осуществляется методом глубокой выработки в земле круглого сечения. Именно так звучит научное определение термина скважины. Сам по себе процесс бурения представляет собой сложную процедуру, которую должны осуществлять специалисты. Бурение скважины может производиться в самом различном направлении по отношению к поверхности земли, например, в вертикальном, горизонтальном или в наклонном направлениях.

Место начала скважины носит название устья, а дно скважины называется забоем. Процесс бурения — это не только вращательные движения бура. В эту процедуру также входят и реализация мероприятий по применению различных видов креплений стен скважины с целью предотвращения их обвалов. В качестве крепителей может быть использована глина в рамках так называемой глинизации стен или обсадная труба с последующим цементированием.
Сами скважины, вернее их типы, зависят от структуры водоносных слоев в определенной местности. Они могут быть однотрубными для песчаных скважин, или двухтрубными, которые устраивают для артезианских скважин.

Можно заказать бурение скважин на воду (Московская область) как до песчаных, так и до известняковых грунтов.

Бурение можно производить в любой сезон, при этом нужно отметить, что бурение в зимнее время года значительно дороже бурения летом.

В Московской области работает множество специализированных компаний, которые предоставляют услуги по бурению и устройству скважин. Чтобы не ошибиться в их выборе, рекомендуем последовать следующим нехитрым советам:

- Название компании по бурению скважин должно быть «на слуху»;Советы по правильному бурению скважин

- Обратите внимание на то, какой арсенал принадлежит этой компании. Самым лучшим вариантом будет, когда сама компания имеет в своей собственности все необходимое оборудование, а не арендует его у других фирм;

- Обязательно почитайте отзывы об этой компании. Их легко найти в Интернете или поинтересоваться у своих друзей и знакомых;

- Специалисты выбранной Вами компании должны владеть полной и исчерпывающей информацией в сфере водоснабжения и устройства скважин различного типа;

- Помните, что данный вид деятельности подлежит обаятельному лицензированию. Только наличие такого документа дает право осуществлять деятельность в области водоснабжения и бурения скважин на воду;

- Поинтересуйтесь о наличии сайта, времени работы компании и о предоставляемых ею гарантиях.
 

Чем определяется глубина водоносной скважины?

Определить ее перед началом работ сложно. Ориентировочно это будет глубина колодца у соседей или глубина аналогичной скважины, пробуренной на расположенном рядом участке. Из-за неравномерности залегания грунтовых слоев возможны отклонения, потому обсадные трубы заранее следует приобрести, исходя из параметров уже пробуренных или вырытых рядом источников водоснабжения, но с учетом вероятной корректировки. «Обсадка» может не понадобиться, если залегающими выше водоносного горизонта и водовмещающими породами являются скальные грунты. Правда и бурить вручную их будит слишком тяжело. В таких случаях заказ бурения в организациях будет целесообразен.

За ориентир глубины скважины можно взять глубину соседской выработки или колодца

Ориентировочно глубина скважины будет равна глубине соседского колодца или аналогичной выработки

Бурение завершают по достижении слоя с достаточной для покрытия потребностей в воде обильностью. По гидрогеологическим критериям конструкция скважины может быть несовершенной или совершенной.

    Несовершенная горная выработка под воду вскрывает водоносный пласт лишь частично. Скважины с несовершенной конструкцией «не проходят» весь водоносный слой из-за излишне большой его мощности (чаще всего в песках или в известняке).
    Совершенная водозаборная скважина пробуривается до подошвы водоносного слоя, то есть до кровли подстилающей водоупорной (не пропускающей воду) породы.

    Важно. Полученную из пробуренной скважины воду обязательно нужно сдать в санитарно-эпидемиологическую службу для проведения исследований. Изучение состава требуется для определения возможности использования воды в питьевых целях. При превышении в составе ряда микрокомпонентов и при наличии биологического негатива воду можно будет применять лишь для поливки и уборки территории.

Мало построить загородный дом, необходимо провести соответствующие коммуникации – канализацию, водопровод.

Но для обеспечения доступа к качественной питьевой воде, самым оптимальным решением будет сооружение независимого источника воды – артезианской скважины на воду. Конечно же, самостоятельно с такой задачей справиться не удастся, здесь необходимы специальные навыки и профессиональное оборудование.

Для оказания таких услуг существует наша компания, специализация которой - бурение скважин на воду. Мы проводим предварительное изучение местности, где будет располагаться будущая скважина.

Наши специалисты ознакомляются с картой залегания водоносных слоев, благодаря чему с максимальной точностью определяется глубина скважины.

Закончив подготовительные работы, мы приступаем к бурению скважины, затем устанавливаем обсадную колонну, которая состоит из металлической трубы и фильтра.

По желанию клиента внутри металлической трубы мы устанавливаем пластиковую трубу меньшего диаметра. Фильтрующая часть трубы обматывается специальной сеткой, которая не допускает попадания в воду сторонних предметов.

Бурение скважин под воду - рекомендации

    При оборудовании водоприемной части скважины необходимо знать размер частиц породы, в которой намечается установить фильтр, и количественное соотношение этих частиц между собой.

    Классификация горных пород по буримости
    Все горные породы независимо от их происхождения обладают определенной сопротивляемостью разрушению буровым инструментом. Эта сопротивляемость, называемая степенью буримости, зависит от многих факторов, например, от твердости минеральных частиц, слагающих породу, их крупности, хрупкости, от прочности цементирующего вещества, влагоемкости породы, вязкости и монолитности ее и т.д., иными словами, от состава, строения, состояния и свойств породы, а также от вида и способа бурения.

    Основные сведения из гидрогеологии
    Водопроницаемые и водоупорные горные породы, водоносные горизонты
Водопроницаемы и обычно также водоносны горные породы, хорошо пропускающие (фильтрующие) воду: крупнозернистые пески, гравий, галечники, щебень, валуны, сильнотрещиноватые скальные породы и т.п., т.е. породы, в которых имеется достаточное количество крупных пустот ля проникновения и передвижения воды.
    Водоупорными горными породами являются плотные тяжелые глины, плотные суглинки, а также различные изверженные и метаморфические породы, если они не трещиноваты.
    Если изверженные и метаморфические породы трещиноваты, то они становятся водопроницаемыми. Пласты и слои водопроницаемых и водоупорных пород обычно чередуются. Формы и виды залегания отдельных слоев горных пород и их свит весьма разнообразны. Нередко различно наклоненные или изогнутые слои водопроницаемых пород выходят на земную поверхность. Здесь воды рек и атмосферные осадки, соприкасаясь с ними, просачиваются вглубь, причем наиболее благоприятны для этого песчаные, гравийные, галечниковые слои или слои трещиноватых горных пород - известняков, сланцев, песчаников и т.п.
    В верхних частях земной коры преобладают подземные воды в песках и других рыхлых породах.
    Водоносным горизонтом называется пласт водопроницаемой породы, заполненный (насыщенный) водой, и способный отдавать ее.
    Площади распространения водоносных горизонтов и водоносных пород обычно совпадают.
Площади питания совпадают с местами выхода на дневную поверхность пород, слагающих водоносный горизонт, а также с участками, где эти породы не перекрыты водоупорными толщами значительной мощности.
    Водопроницаемость рыхлых (обломочных) пород зависит от их гранулометрического состава и, в частности, от содержания мелких пылеватых и глинистых частиц. Для определения содержания в водоносной породе частиц различного размера необходим анализ ее гранулометрического состава. В соответствии с полученными данными подбирают размер частиц песчано-гравийной засыпки, определяют шаг намотки проволоки, выбирают номер сетки для фильтра и т.п.

    Виды подземных вод
    По условиям залегания и питания водоносных горизонтов различают следующие подземные воды: верховодки, грунтовые воды со свободной поверхностью, безнапорные межпластовые, артезианские (напорные).
    Кроме того, по условиям движения в водоносных слоях различают подземные воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых) слоях и в трещиноватых скальных породах.
    Водоносные горизонты всегда залегают на водоупорных или весьма слабопроницаемых для воды горных породах.
    Подошвой водоносного горизонта называются горные породы, подстилающие водоносный горизонт, и, в частности, их верхняя поверхность. Обычно она бывает водоупорной.
    Верховодкой называют подземные воды, которые находятся на незначительной глубине (2-3 м) над водоупорными прослоями имеющими небольшое распространение на площади. В местах, где водоупорные прослои кончаются, верховодка также исчезает, стекая в нижележащий, более мощный водоносный горизонт. Запасы верховодки незначительны и непостоянны и зависят от количества выпадающих осадков. В засушливые периоды и зимой верховодка обычно исчезает. Для водоснабжения верховодку не используют, она легко загрязняется с поверхности земли. Поэтому при бурении скважин для водоснабжения верховодку необходимо тщательно изолировать обсадными трубами, чтобы избежать загрязнения расположенного ниже водоносного горизонта.
    Горизонты грунтовых вод со свободной поверхностью залегают на ближайшем от поверхности земли водоупорном слое. Содержащие их водоносные слои сложены рыхлыми зернистыми или скальными трещиноватыми породами. Подземные воды этого типа могут питаться за счет инфильтрации (просачивания) в глубину по всей площади распространения водоносного горизонта. Они могут легко загрязняться стоком из выгребных ям, животноводческих ферм и т.п. Поэтому при использовании таких грунтовых вод для водоснабжения необходимо обеспечить надежную санитарную проверку и охрану участка водозабора.
    Уровень грунтовых вод устанавливается в скважине на той глубине, на которой они были вскрыты. Если среди водоносного слоя имеются водоупорные слои в виде линз, то после проходки их в скважине может наблюдаться местный, обычно небольшой напор.
    Подземные воды, циркулирующие в водоносных породах и расположенные между двумя водоупорными слоями, бывают безнапорными или же обладают определенным напором. В последнем случае они называются артезианскими.
    Грунтовые безнапорные межпластовые воды соединяются с поверхностью земли водопроницаемыми слоями лишь на отдельных участках своего распространения; на всей остальной площади они хорошо защищены от загрязнения с поверхности верхним водоупорным слоем. При вскрытии вод уровень их в скважинах устанавливается либо очень незначительно выше водоупорной кровли водоносного слоя, либо на границе верхнего водоупора и водоносного слоя.
    Артезианские водоносные горизонты также залегают между двумя водоупорными слоями и надежно защищены от поверхностного загрязнения. В отличие от грунтовых вод они часто имеют отдаленную область питания - за несколько километров и даже за десятки и сотни километров. При вскрытии скважиной уровень артезианской воды всегда устанавливается значительно выше водоупорной кровли водоносного горизонта, а иногда артезианская вода сама изливается из скважины (фонтанирует). На тех участках, где артезианские воды получают питание, они приобретают характер или грунтовых со свободной поверхностью, или межпластовых грунтовых вод.
    Подземные воды всех перечисленных видов могут циркулировать в пустотах рыхлых зернистых или в трещинах скальных пород. В последнем случае подземные воды, относящиеся к любому из перечисленных видов, получают дополнительное название трещинных.

    Движение подземных вод
    Движение воды в водоносном горизонте, или так называемая фильтрация, происходит по порам и мелким трещинам горных пород. Отдельные струи движутся равномерно, без разрыва сплошного потока, с небольшими скоростями параллельно одна другой.
    Такое движение подземной воды преобладает в природных условиях и называется ламинарным. Закон ламинарного движения формулируется следующим образом. Расход (или количество) воды, фильтрующейся через определенную площадь (поперечное сечение) горной породы, пропорционален этой площади, напору и обратно пропорционален длине пути фильтрации на данном участке потока.
    Отклонения от закона ламинарного движения происходят при действительной скорости движения подземной воды свыше 1000 м/сутки, что наблюдается лишь в карстовых районах и в породах, имеющих большие трещины. Движение воды переходит в вихреобразное или турбулентное, при котором струи воды уже не движутся параллельно.

Какие бывают скважины

    Буровые скважины представляют собой цилиндрические горные выработки, имеющие большую глубину (до 5 км и более) и сравнительно небольшой диаметр. Глубина буровых скважин на воду составляет от 10 до 1000 м и более; наиболее часто распространены скважины глубиной 100-150 м, реже - 200-300 м. Только в отдельных, сравнительно небольших районах страны глубина скважин на воду достигает 800-1000 м.
    Скважины, вскрывающие пласты, содержащие подземные воды, имеют много преимуществ перед другими водозаборными сооружениями, и в связи с этим бурение их носит массовый характер.

    Для добычи воды бурят одиночные скважины или группы скважин. Поэтому все водозаборы подземных вод делятся на групповые и одиночные.
    Групповые подземные водозаборы состоят из нескольких одновременно работающих скважин, расположенных на таком расстоянии, при котором они взаимодействуют или могут взаимодействовать в определенных условиях режима эксплуатации.
    Одиночные подземные водозаборы представляют единичные скважины и группы скважин, которые находятся вне зоны возможного взаимодействия или расположены хотя и на близком расстоянии одна от другой, но работают в разное время и поэтому не взаимодействуют (поочередно действует только одна скважина, а остальные - резервные).

    На участках крупных водозаборов в малоизученных районах необходимо проводить разведочное бурение и опытные работы. В районах с хорошо изученными гидрогеологическими условиями на участках, перспективных в отношении количества и качества подземных вод для проектируемого группового водоразбора, бывает целесообразно без предварительной разведки начать сразу эксплуатационную разведку скважинами большого диаметра. После того как эти скважины выполнят свое назначение - разведку и опробование водоносного горизонта, их оборудуют эксплуатационными водоподъемниками и превращают в источники постоянного водоснабжения.

    Одиночные скважины на воду бурят, как правило, без предварительной разведки. Следовательно, это своеобразная и ответственная работа, так как разведка и исследование в этом случае должны сочетаться с созданием эксплуатационного инженерного сооружения.
    Разведочно-эксплуатационной называется скважина, конструкция которой, включая водоприемную часть, рассчитана на оборудование водоприемником проектной производительности. При положительных результатах опробования эти скважины передают в постоянную эксплуатацию.
    Разведочной называется скважина облегченной конструкции и сравнительно небольшого диаметра, оборудованная временным фильтром и предназначенная для вскрытия и предварительного опробования водоносного горизонта. Разведочные скважины обычно бурят с таким расчетом, чтобы при необходимости можно было извлечь обсадные трубы и фильтр.

    Эксплуатационной может считаться скважина только после передачи ее в эксплуатацию. Это название не должно присваиваться скважине при проектировании, так как даже в районах с хорошо изученными, но не разведанными детально на данном конкретном участке геолого-гидрогеологическими условиями всегда встречаются значительные отклонения от проекта. Поэтому одиночные скважины на воду, которые бурят без предварительной разведки точки заложения, должны быть всегда разведочно-эксплуатационными. В проектную конструкцию почти каждой скважины приходится вносить изменения в процессе ее бурения, опробования и оборудования. В этом заключается принципиальное отличие назначения и задач разведочно-эксплуатационного бурения на воду от эксплуатационного бурения, например, нефтяных скважин.

    Эксплуатационные скважины на нефть бурят на детально разведанных месторождениях, четко оконтуренных и опробованных. При этом соблюдается строгое соответствие проекту, иногда даже типовому для данного месторождения. Недооценка, а иногда непонимание различия между эксплуатационным бурением на нефть и эксплуатационным бурением на воду нередко приводят к формальному механическому следованию запроектированной конструкции скважины без учета вскрываемого разреза и к изоляции нужного водоносного горизонта. В результате скважина оказывается дефектной. Во избежание этого при так называемом эксплуатационном бурении на воду необходимо вести инициативную разведку и опробование вскрываемых водоносных горизонтов, особенно в малоизученных районах.