Технология бурения скважин на воду

Содержание

Технология бурения скважины под воду

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.

Поэтому далее мы рассмотрим существующие технологии бурения скважин на воду и ознакомимся с их особенностями.

Виды технологий бурения

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

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.

Схема устройства скважины

Обратите внимание

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.

Установка для роторного бурения

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.

Долото для буровой установки

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.

Выполнение скважины ударно-канатным методом

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.

Схема расположения водоносных горизонтов

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.

Самостоятельное бурение скважины

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.

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.

Как производится бурение скважин на воду: технология процесса

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.

Важно

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:

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 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.

Совет

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.

Смотрите также

22.06.2016 Домашнему мастеру: бурение скважин на воду своими руками

Скважины для воды – какими методами можно бурить?

Наличие собственной скважины позволяет домовладельцу меньше зависеть от центрального водоснабжения (насколько это возможно), кроме того, готовить пищу и напитки на основе природной чистой воды. Рассмотрим, с чего начать процесс планировки и бурение скважин на воду.

Выбор типа скважины

Ствол для скважины может быть:

Фильтровым – песчаный колодец;
Безфильтровым – артезианский колодец;
Колодцем трубчатым.

Артезианские

Бурение скважины артезианского типа подразумевает бурение на глубину до двухсот метров – на этой глубине залегает пористый известняк. Преимуществом артезианских скважин на воду является бесперебойная подача воды вне зависимости от времени года, так как на такой глубине забоя вода не замерзнет. Длительность эксплуатации скважины достигает пятидесяти лет.

Песчаные

Скважины на песок бурят на глубину до тридцати метров. Такая скважина состоит из заглубленной трубы, в конце которой устанавливается фильтр, задерживающий крупные механические примеси и песок. Песчаная скважина может обеспечить водой дачный участок или небольшой загородный дом.

Преимуществом песчаного колодца является простота бурения и сравнительно невысокая стоимость обустройства и обслуживания скважины. Недостатком является:

низкая производительность;
вероятность заиливания;
попадание в скважину грунтовой или поверхностной воды.

Кроме того, песчаная скважина обычно служит не более десяти лет.

Колодец

Схема и установка абиссинского колодца

Колодец, устанавливаемый для добычи чистой воды, называется абиссинским или трубчатым. Его бурят на глубину до пятнадцати метров, а забой сооружают заводскими бетонными кольцами. Если на участке имеется хороший родник, колодец быстро накапливает воду.

Определяясь с типом колодца, учитывайте необходимый вам объем воды для потребления и регулярность потребления водных ресурсов. Например, песчаная скважина вполне обеспечит дачный участок, на котором живут только в весенне-летний период.

Если же требуется обеспечение водой дома, в котором живут круглый год, подойдет артезианская скважина, как наиболее приемлемый вариант автономного водоснабжения.

Советы перед началом работы

Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов.

Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.

Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.

Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.

Разведочное бурение и анализ воды

Разведочное бурение проводят для определения качественного источника воды на участке, а также для проведения анализа добытой воды. Иногда она служит временным источником, пока не будет окончательно принято решение о капитальной скважине. Разведочный стол называют иглой.

Самый точный результат даст, конечно, разведочное бурение

Для этого нужна буровая штанга, буровой снаряд и обсадка, которые будут составлять одно целое. Бур остается в земле. Такая скважина выполняется ударной технологией. Особых буровых инструментов для этого не требуется. Проходка составляет до трех метров в час, а максимальная глубина – до пятидесяти метров.

Простейший фильтр будет иметь на конце своем копьевидный наконечник, в середине состоять из трубы отверстия, а на верхушке – из шарикового клапана.

Добытую таким образом воду отдают в любую лабораторию по исследованию природных ресурсов для проверки на минеральные вещества, активность ионов водорода, содержание металлов, щелочей, растворенных кислот.

Методы бурения

Методы бурения классифицируют по двум параметрам.

В зависимости от применяемого механизма бурение может быть:

Варианты исполнения скважины

В зависимости от принципа работы буры:

Ударно-вращательный метод;
Ударный;
Вращательный.

Рассмотрим, чем примечательная каждая технология бурения скважин на воду и как она выполняется.

Ручной способ

Ручное бурение скважины вполне подходит для самостоятельного выполнения процесса при наличии всех нужных инструментов. Такой колодец будет не более тридцати метров, почву пробивают до достижения слоя воды.

Для этого понадобятся обсадные трубы, штанги, лебедка и буровые головки разных параметров. При создании более глубокой скважины, нужна бурильная вышка для подъема и погружения бура.

Если штанги не нашлось, сделать ее можно, соединив трубы шпоном или резьбой. К концу нижней штанги крепят буровую головку. Процесс выглядит следующим образом:

Шнек-бур и станок для бурения скважин своими руками

Над местом предполагаемой скважины размещают вышку так, чтоб она была несколько выше длины штанги.

Лопатой выкапывают небольшое углубление для бура.

Вставить бур в углубление и вращать его.

Возможно, понадобится помощь, потому что при углублении движение бура будет затрудняться.

Пробив полметра, остановитесь, выньте бур и прочистите его от налипшей земли.

Достигнув водяного слоя, откачайте три-четыре ведра грунтовой воды.

Последнее действие необходимо для устранения грязной воды и может быть выполнено погружным насосом.

Роторный способ

Это вращательный метод, который чаще всего используется при бурении глубокой скважины. Для этого понадобится специальная установка, оснащенная трубой. В этой трубе имеется вращающийся вал и долото. Воздействие на долото выполняется за счет гидравлической установки. Грунт из пробуренной скважины вымывают специальным раствором.

Таким образом, труба располагается над местом бурения и при вращении вала и долота пробивает почву. Жидкость может подаваться по стволу сверху вниз, тогда раствор, вымывая землю, выходит наружу через затрубное пространство. Такой способ называют прямой промывкой.

Может быть применена и обратная промывка, при которой раствор самотеком идет в затрубное пространство и после пробивания выкачивается погружным насосом.

Ударно-канатный способ

Метод основан на падении максимально тяжелого инструмента, обычно забивного стакана, с вышки в месте предполагаемой скважины. При желании самостоятельно применить ударно-канатную технологию, потребуется:

Прочный канат;
Забойный стакан – обычно прочная металлическая труба, подвешенная на канате;
Инструменты для уборки грунта.

Технология и последовательность действий:

Ударно-канатный способ — технология бурения

Изготавливают вышку в форме треноги из стальных труб или крепких бревен. Высота зависит от длины забойного стакана и должна превышать ее на 1,5 метра.

Забойный стакан изготавливают из стальной трубы, на конце которой находится режущее приспособление.

К верхней части стакана крепят трос.

Регулируя трос, стакан быстро отпускают на место пробоя.

Землю из стакана извлекают через каждые пробуренные полметра.

Для создания глубокого колодца привлекают установки типа УГБ-1ВС.

Шнековый способ

Метод взял свое название от основного применяемого инструмента – шнека или Архимедового винта. Он выглядит как буровая штанга, к которой приваривают лопасти спирально. Вращая такой шнек, земля выносится на поверхность и собирается.

Для более глубокого колодца понадобится аренда малогабаритной легкоперевозимой буровой установки, так как самостоятельно изготовленный шнек бурит не более чем на десять метров в глубину.

Стоит отметить, что шнековый способ подойдет только в том случае, если грунт богат песчаной породой. Кроме того, если шнек сталкивается на своем пути с камнем, придется искать другое место для пробивания грунта и остановить работу.

Колонковый способ

Колонковая технология все реже используется в наши дни для бурения скважин под воду. Чаще применяется для гидрогеологических исследований. Для этого используется оборудование типа ЗиФ-650, которое извлекает столб грунта, создавая так называемую колонку.

Схема колонкового долота для бурения скважины под воду

Разрушение грунта проводится кольцевым способом, затем он вымывается. Скорость такого обустройства достаточно высокая, кроме того, позволяет пробивать твердые породы, но требует больших затрат на аренду серьезного геологического оборудования.

Видео по теме: Ударно-канатное бурение — устройство и принцип работы

Статьи по теме

Наиболее эффективной и экономичной конструкцией для добычи подземных вод является буровая скважина. Это отличная альтернатива централизованного водоснабжения для земледельческого, садового хозяйства или загородного дома.

Обстроить скважину на воду можно разными способами. Рассмотрим основные технологии бурения и остановимся на общих рекомендациях по созданию собственного автономного источника питьевой воды.

Содержание

Выбираем тип скважины на воду

Бурение скважины на воду – достаточно трудоемкий процесс, требующий от исполнителя определенных знаний и навыков. Зависимо от геологических особенностей грунта и предполагаемых потребностей воды надо подобрать оптимальный тип скважины и технологию ее обустройства.

Стволы для скважин бывают нескольких типов:

безфильтровые (артезианские);

фильтровые (песчаные скважины);

колодцы.

Бурение артезианских скважин на воду осуществляется до пористого известняка, глубина залегания которого более 150 метров. Артезианская скважина способна обеспечить несколько загородных домов бесперебойной подачей воды круглый год (в таких забоях вода не замерзает). Период эксплуатации безфильтровой артезианской скважины достигает 50-ти лет.

Глубина бурения скважин на воду фильтрового типа (на песок) составляет – 15-30 метров. Устройство песчаной скважины представляет собой заглубленную трубу, на конце которой находиться фильтр, отсеивающий крупные фракции песка. Такой скважины достаточно для небольшого загородного дома или дачного участка.

К числу достоинств скважины на песок относятся:

простота бурения;
низкая стоимость обустройства скважины.

Недостатки фильтровых скважин на песок:

невысокая производительность (около 1 м3 за час);
срок эксплуатации – до 10 лет;
высокая вероятность заиливания;
попадание в забой поверхностных и грунтовых вод.

Трубчатый (абиссинский) колодец имеет глубину 8-12 метров, сооружается с применением бетонных заводских колец. При наличии на участке хорошего родника, колодец быстро наполняется и накапливает воду (средняя вместительность – 2 м3 воды).

Выбирая конструкцию ствола для скважины, надо учитывать предполагаемые потребности в воде и регулярность ее потребления. Для дачного участка с сезонным пребыванием подойдет фильтровой ствол, а для обеспечения водой большого частного дома надо обустраивать артезианскую скважину – наиболее надежный вариант автономного водоснабжения.

Бурение скважин на воду: отзывы и советы выбора типа скважины

Способы бурения скважин на воду: технология, достоинства и недостатки метода

Классифицировать способы бурения можно по двум главным критериям.

По применяемым механизмам:

ручное бурение;
механическое бурение.

По принципу работы бурового инструмента:

ударный способ;
вращательный способ;
ударно-вращательный.

Рассмотрим наиболее востребованные способы бурения скважин на воду.

Ручной способ бурения скважин

Пробурить вручную можно скважину, глубина которой не будет превышать 25 метров. Бурение производиться до достижения водоупорного слоя.

Для ручного бурения скважин на воду используют такое оборудование:

Буровые головки разных типов:

бур-долото;
бур спиральный (змеевик);
бур-ложка;
желонка.

Штанги.

Лебедка.

Обсадные трубы.

Бурильная вышка (необходима для бурения глубокой скважины). С ее помощью осуществляется подъем/погружение бура со штангами.

В случае если глубина скважины небольшая, то управлять бурильной колонной можно вручную. Штанги для бурения можно сделать из труб, соединив их при помощи резьбы или шпоном. Буровая головка крепится на конец нижней штанги.

Весь технологический процесс ручного бурения скважины можно разбить на несколько этапов:

Над местом бурения разместить вышку. Высота установки должна быть немного выше длины бурильной штанги.

Лопатой выкопать углубление для бура (глубина ямы – два штыка лопаты).

Вначале вращать бур можно самостоятельно. Однако чем глубже будет продвигаться бур, тем сложнее будет его проворачивать – к работе надо привлечь еще хотя бы одного человека.

Через каждые полметра продвижения, бур надо вынимать и очищать от земли.

Если ход бура очень «тяжелый», то грунт можно размягчить водой. Бурение скважин на воду ручным способом продолжается до водоупорного слоя.

Ручное бурения имеет как преимущества, так и недостатки. К достоинствам способа относятся:

низкая стоимость работ;
неизменность структуры проходимого грунта.

Недостатки способа:

ограниченная глубина бурения;
небольшой дебет скважины, обусловленный маленьким диаметром сооружения;
срок службы «ручной» скважины от 2-х до 10-ти лет (зависимо от условий эксплуатации).

Роторный способ: обратная и прямая промывка

Вращательный (роторный) метод бурения наиболее распространенный способ обустройства глубоких скважин на воду.

Вращательный способ подразумевает использование специальных установок. Бурение скважин на воду осуществляется при помощи оборудования:

УРБ-2А2 – самоходная буровая установка, способная пробурить скважину на граните;
МБУ-2М – малая буровая установка; за счет компактных габаритов ее можно устанавливать на месте полной застройки, когда подъезд к месту бурения ограничен (глубина бурения – 50-55 метров);
УРБ-2,5 – предназначен для бурения глубоких артезианских скважин (глубина бурения при диаметре 60 мм – 200 м, при диаметре 50 мм – 300 м);
УРБ-3 АМ – максимальный диаметр бурения – 73 мм, глубина бурения – 500 м.

Установки для бурения оснащены специальной трубой, в полостях которой есть вращающийся вал с долотом. За счет гидравлической установки создается воздействие на долото. Грунт из скважины вымывается бурильным раствором.

Различают две технологии бурения скважин водой:

Прямая промывка. Жидкость подается по стволу скважины в направлении сверху вниз. Раствор, вымывая породу, выходит через затрубное пространство наружу.

К числу достоинств роторного способа прямой промывкой можно отнести:

универсальность метода (можно создать скважину любой глубины);
большой дебет скважины, за счет большого диаметра бурения.

Недостаток прямой промывки заключается в размывании водоносного горизонта.

Обратная промывка. Бурильный раствор самотеком поступает в затрубное пространство. В последующем, раствор выкачивается с помощью насоса.

Преимущество бурения скважины давлением воды с обратной промывкой – максимальное вскрытие водоносного горизонта обеспечивает максимальный дебит скважины.

Основной недостаток данного способа – его дороговизна. Для работы необходимо привлекать сложное оборудование и квалифицированных специалистов.

Бурение скважин водой:видео

Ударно-канатное бурение

При ударно-канатном способе бурения скважины на воду разбивка грунта достигается за счет падения с вышки тяжелого инструмента (забивного стакана).

При самостоятельном бурении можно использовать самодельную буровую вышку и дополнительные инструменты (забойный стакан, канат, инвентарь для извлечения грунта).

Последовательность ударно-канатного бурения:

Изготовить вышку из деревянных бревен или стальных труб. Форма сооружения – обыкновенная тренога. Высота вышки должна быть больше длины забойного стакана на 1,5 метра.

В качестве забойного стакана подойдет стальная труба, оснащенная на конце режущим приспособлением.

В стальной трубе надо предусмотреть отверстие для опустошения бурового стакана.

Трос крепится к верхней части забойного стакана.

Грунт из стальной трубы надо извлекать через каждые полметра бурения скважины.

Для бурения глубоких скважин ударно-канатным способом необходимо привлекать специальные установки: УКС-22М2, УГБ-1ВС, УГБ-50.

Шнековый способ обустройства скважины

Основным рабочим инструментом при шнековом бурении выступает классический Архимедовый винт (шнек). К буровой штанге приварены лопасти, которые вращательными движениями выносят породу на поверхность.

Для осуществления данного способа используются малогабаритные легкоперевозимые буровые установки.

Достоинства шнекового способа бурения:

экономичность и эффективность метода при бурении небольших скважин (до 50 метров) на песчано-глинистых грунтах;
доступность способа;
почвенные слои не размываются.

Недостатки шнекового метода обустройства скважин на воду:

подходит только для песчаных пород грунта;
если в ходе работ шнек упрется в камень, то процесс придется остановить, и начать бурение в другом месте.

Колонковый метод бурения

Колонковый метод редко применяется для бурения скважин на воду. Чаще он используется как способ инженерно-геологического и гидрогеологического исследования.

При бурении используется оборудование (ЗиФ 650, ЗиФ 1200) с кольцевой твердосплавной или алмазной коронкой. В процессе бурения, через полость коронки удается извлечь столб породы и определить наличие тех или иных природных ископаемых.

При бурении колонковым способом происходит кольцевое разрушение и последующее вымывание грунта

Достоинства колонкового метода:

высокая скорость обустройства скважины;
возможность бурения очень твердых пород грунта;
буровые установки компактны и могут использоваться в труднодоступных метах.

Недостатки колонкового метода:

быстрое стачивание рабочей коронки;
небольшое сечение (около 150 мм) не позволяет применять мощные погружные насосы.

Общие рекомендации по обустройству скважины под воду

Независимо от способа бурения, скважина на воду должна соответствовать определенным требованиям:

водоносный горизонт должен быть раскрыт качественно с минимальным сопротивлением прифильтровых зон;
содержание металлических элементов в конструкции – минимально;
если разные водоносные горизонты не эксплуатируются совместно, то их надо изолировать друг от друга;
возможность проведения ремонтных работ;
надежность скважины.

Рекомендации по обустройству скважин на воду:

приступать к бурению надо в том случае, если есть полная уверенность, что на данной территории находится вода (желательно провести специальную экспертизу);
скважину нельзя размещать вблизи выгребных ям, септиков и свалок;
для выкачки воды из песчаной скважины желательно применять насос вибрационного типа;
работу по бурению скважины лучше доверить опытным и проверенным специалистам.

Бурение скважины на воду – сложный технологический процесс, грамотное выполнение которого станет залогом бесперебойной подачи качественной воды в течение всего срока эксплуатации скважины.

Технология бурения скважин на воду: роторный, ударно-канатный метод

Бурение скважины — это первое, чем должен заняться загородный житель, который желает сделать свой дом максимально комфортным. Данная выработка является альтернативой городского водопровода. Благодаря скважине у дачника имеется круглогодичный доступ к воде.

Бурение скважины — необходимое действие для обеспечения комфортной жизни

Способы бурения скважины

Мастера выделяют разные способы бурения скважин на воду. Они отличаются друг от друга технологическими особенностями и работающими механизмами. Стоит рассмотреть следующие технологии:

Роторное бурение скважин на воду. Эта технология была позаимствована у нефтяников. Ротор дает возможность бурильщику разрушить породу. Устройство необходимо вращать при помощи привода внутреннего сгорания. Такой агрегат можно найти в машине. Данный метод актуален, если перед бурильщиками стоит задача пройти через скальные элементы и известняк. Когда шарошечное долото разрушает грунт, тот сразу вытаскивается на поверхность буровым раствором.

Ударно-канатный метод. Технология бурения скважин на воду достаточно проста. Для проведения такой работы мастеру понадобится груз, который будет сбрасываться с большой высоты. А также бурильщику понадобятся желонки и стаканы. Первые могут захватывать часть породы в момент удара об землю. А вторые способны удерживать грунт во время подъема. Желонка идеально подойдет для работы с почвой, в которой преобладает песок. А вот стаканы будут полезны во время бурения глинистой земли. Данный метод имеет свои преимущества, но работать таким способом очень сложно. Да и времени эта технология занимает немало. Зато для работы не нужны никакие специальные приспособления и дорогостоящее оборудование.

Гидробурение. Уже из названия можно понять, что этот метод предусматривает использование воды. Данная технология предназначается для работы с рыхлой почвой. Сильный напор жидкости без проблем сможет пробить слой грунта. Трудности возникнут лишь в том случае, если в земле окажутся камни, которые вода точно не сможет вымыть на поверхность. Буровой метод рекомендуется использовать для создания скважин глубиной не более 20 метров.

Гидробурение с использованием забурника. Еще один метод, который работает по тому же принципу, что и предыдущий. Только в этом случае необходимо надеть на полую штангу специальное приспособление, а именно забурник. Для работы потребуется раствор из глины, который способствует укреплению стенок будущей скважины.

Шнековое бурение. Этот метод можно назвать самым простым и наименее затратным. С его помощью запросто делается скважина абсолютно любой глубины. Не рекомендуется ее использовать лишь при работе с почвами, в которых содержится много песка. Технология бурения скважин на воду данным методом предусматривает заглубление бура-кероприемника в грунт. Мастеру понадобятся обсадные трубы, которые необходимо заранее приготовить. Их следует устанавливать в почву очень быстро, чтобы избежать сильного осыпания стенок скважины.

Перфоративное бурение. В этом случае принято использовать штангу. Сегодня многие мастера практикуют данный метод. Он эффективен для создания скважин с небольшой глубиной и маленьким диаметром. Саму работу можно проводить вручную.

Шнековое бурение является наименее простым и затратным

Благодаря такому разнообразию мастерам удается подобрать наиболее приемлемый вариант бурения на конкретном загородном участке.

Особенности бурения скважины под воду

К началу бурения нужно тщательно подготовиться. Первым делом следует узнать, безопасно ли проводить подобную работу на своем участке.

Не помешает спросить соседей о том, делали ли они скважину, если да, то каким методом бурения пользовались и насколько слажено в дом подает вода.

А также предварительно проводится геологоразведка земли, проверяется наличие в грунте камней. Эти сведения помогут дачнику сделать правильный выбор наиболее удачного метода.

Обратите внимание

Проводить бурение можно в любое время года. Многие предпочитают заниматься этим летом. Однако удобнее всего бурить грунт в зимний период. И вот несколько подтверждений данному утверждению:

Зимой участок, где будет размещена скважина, точно будет свободным, так как дачник в это время года не занят никакими огородными работами.

С промерзшей землей проще работать. А это означает, что буровая техника не заденет лишние слои грунта, тем самым обезопасит скважину от обвала.

Дачник точно не столкнется с неудобствами, вызванными огромным количеством грязи на участке, которая выходит на поверхность при работе с бурильным агрегатом.

Если в процессе бурения техника натолкнулась на твердый камень, то не стоит пытаться ею его пробить. Это лишь приведет к поломке оборудования. Убрать преграду помогут гидроударники. Если устранить окаменелости не удалось, то лучше начать работу заново в другой зоне участка.

Самая простая и выгодная технология бурения скважины

Однозначного ответа на вопрос о том, какая технология бурения скважины под воду должна быть использована на том или ином участке, не существует. Ведь ее следует подбирать индивидуально. К тому же во внимание необходимо брать такие факторы:

состав почвы на участке;
проектная глубина будущей скважины;
месторасположение воды, которая будет проходить через скважину.

А также нужно заранее определиться с тем, какую сумму дачник намерен выложить за данный проект.

Роторное бурение скважины — экологичный вариант

Проще всего использовать роторное бурение. Ведь оно является довольно экономичным и экологичным. С помощью этого метода делают скважины разной глубины и диаметра. К тому же он идеально подходит для работы с рыхлой землей, в которой есть окаменелости.

Чтобы пробурить скважину ротором с промывкой, необходимо руководствоваться следующей инструкцией:

На самый конец ротора устанавливается бур. Именно он отвечает за измельчение породы.

В скважину постепенно заливается вода, которая должна размывать грунт. Выполнив свою функцию, она выйдет на поверхность по роторному каналу.

Устанавливается обсадная труба крупного диаметра.

После установки трубы бурение рекомендуется проводить небольшим буром в виде долота.

Процесс бурения скважины подошел к концу. Остается лишь проверить качество ее работы.

Роторное бурение позволяет в кратчайшие сроки сделать скважину. Технология не требует серьезных финансовых вложений, так как предусматривает использование минимального количества материалов. В данном случае речь идет об обсадных трубах. Метод имеет и другие положительные стороны, которые выгодно выделяют его среди других способов создания скважины под воду.

Весь необходимый инструмент есть у бригад бурильщиков. Профессионалы хорошо ознакомлены с технологией создания и обустройства скважин. Поэтому именно им стоит доверить столь серьезную работу.

Основные методики и технологии бурения скважин на воду

Можно сказать, что технология бурения скважин на воду была известна человечеству еще с незапамятных времен. Ведь люди всегда предпочитали либо селиться вблизи водоемов, либо обустраивали искусственные колодцы.

Одним словом, без воды не оставались. Конечно, современная технология ни в какое сравнение не идет с древней.

И далее будет рассказано о том, каким образом можно пробурить водозаборную скважину так, чтобы пользоваться ей можно было максимально долго.

Содержание

Какие бывают методы бурения водозаборных скважин

Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники — бурового оборудования.

В целом, специалистами различается три основных метода – следовательно, и три основных технологии, которые позволяют пробурить водозаборную скважину. В частности, это:

Шнековое бурение;
Роторное бурение;
А также ударно-канатное.

Какому именно способу отдать предпочтение? Однозначно на этот вопрос, как ни странно, ответить невозможно. Ведь каждая из приведенных технологий имеет свои особенности и сферы использования.

В одном случае более предпочтительно применять одну технологию, а в другом – другую. Выбор должен осуществляться, исходя из целей и условий бурения.

Можно более подробно остановиться на каждом из данных способов.

Технология шнекового бурения скважины

Данный метод относится к наиболее доступным и недорогим. Неспроста именно на шнековое бурение формируется большинства бригад сегодня. И, если вы видите объявление о том, что какая-то бригада занимается бурением скважин, то это, скорее всего, и есть шнековое бурение.

Шнековое бурение — вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком — бурильной трубой с навитой на ней стальной лентой.

Работы выполняются при помощи специальной малогабаритной буровой установки, которая к месту применения доставляется на небольшом грузовике. Сборка установки на месте осуществляется буквально за 15 минут, после чего можно сразу приступать к бурению.

Шнек – это специальный режущий винт, который вгрызается в грунт, а отработанная земля выносится на поверхность по принципу архимедова винта. Среди многих преимуществ шнекового бурения, можно отметить то, что при этом окружающий ландшафт остается практически в неизменном виде.

Не составит труда после такого бурения привести в порядок местность. Тем более, что порой можно обойтись даже без применения специального бурового раствора.

Роторное бурение водозаборной скважины

Этот вид бурения относится к более специализированному.

Он более дорогостоящий, поэтому прибегать к нему стараются только когда в том есть действительно насущная необходимость – в случае обустройства скважины на глубине от 50 метров, а также если нужно проводить бурение в воду.

Для роторного бурения нужно применять специальную буровую трубу, внутри которой располагается специальный наконечник со сверлильным долотом. Именно оно и вгрызается в грунт.

В движение приводится установка с помощью гидравлического привода. Можно бурить практически любые грунты и на любую глубину (в разумных пределах).

Роторное бурение скважин — один из видов вращательного бурения. Породоразрушающий инструмент, располагается внутри скважины и приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Во время роторного бурения бур разрушает грунт слой за слоем, а отработанная земля вымывается специальным бурильным раствором. При этом обязательно применение так называемых обсадных труб. Они предотвращают разрушение скважины.

Можно с помощью роторного бурения даже разрушать скальную подземную породу. Так что, если шнековое бурение на местности не позволяет добиваться желаемого результата, то можно заказать роторную бурильную установку.

Вот только она довольно дорога, а работа с ней требует наличия специальных навыков от рабочих.

Важно

Недостатком данного метода можно считать и то, что после себя роторная установка оставляет много отработанного материала, включая бурильный раствор.

Эта технология относится к одной из самых старых. Для того, чтобы добраться до воды, нужно будет приложить массу усилий. Да и саму работу никак нельзя назвать быстрой.

Почему же он до сих пор применяется?
Дело в том, что бурение ударно-канатным методом позволяет пробиваться практически через любые породы и обустраивать наиболее качественную скважину, срок эксплуатации которой составит от 50 лет.

Ударно-канатное бурение — это возможность производства операций без использования тяжелой специальной техники.

Технология состоит в том, что грунт разрушается с помощью довольно тяжелого снаряда, который падает с большой высоты.

После того, как снаряд извлекается на поверхность, отработанный грунт вытягивается – и процесс повторяется. Часто процесс вытягивания бурильного снаряда и грунта совмещается.

Достоинством этого способа можно считать и то, что такое бурение относится к сухому, то есть не потребуется применения бурильного раствора.

Как выбрать место для бурения скважины на воду

Очень важно перед тем, как приступить к бурильным работам, правильно подобрать место для будущей скважины. Специалисты, впрочем, говорят, что вода есть везде. Вся хитрость лишь в том, чтобы суметь до нее добраться. Так что, если нужно обустроить скважину точно в каком-нибудь месте, то квалифицированный мастер справится с задачей.

Вопрос останется лишь за тем, какими усилиями обойдутся работы. В целом же, требования к месту расположения будущей скважины таковы. Потребуется ровная горизонтальная площадка размером 12 х 4 метра, а также место для того, чтобы можно было доставить бурильный станок.

В радиусе двух метров должны отсутствовать и водопроводные сооружения, а сливная канализационная яма должна находиться как минимум в 30 метрах от скважины.

Совет

Что касается удаления скважины от дома, то обычно придерживаются варианта: чем ближе, тем лучше. Порой даже бурят непосредственно в помещении, предварительно вскрыв участок пола. Это заодно позволит предотвратить промерзание скважины в зимний период.

На рисунке представлено оптимальное место для бурения скважины.

Если же скважину предполагается обустраивать для того, чтобы осуществлять полив приусадебного участка и использовать воду для прочих технических нужд, то можно обойтись глубиной до 10 метров. Но вот в пищу такую воду употреблять нельзя. Кроме того, располагая скважину на открытом участке местности, будет нужно позаботиться об обустройстве кессона – защитного сооружения над скважиной.

Каким образом можно укрепить стенки скважины

Для того, чтобы стенки скважины не осыпались под действием глубинного давления грунта, необходимо проводить их укрепление. Делается это с помощью специальных обсадных труб.

Можно применять как цельные трубы, так и собранные из отдельных сегментов, которые насаживаются друг на друга и закрепляются тем или иным способом по мере заглубления скважины.
Как правило, применяются трубы, выполненные из металла – черной стали.

А вот оцинкованные применять не рекомендуется, так как они делают воду непригодной для употребления в пищу. В то же время, трубы из нержавеющей стали довольно дороги, хотя при наличии денежных средств их также можно применять.

Для укрепления стенок скважины чаще всего используют трубы из черной стали…

В качестве современного метода обсадки сегодня используется так называемая технология двойной обсадки. Она заключается в том, что основная колонна из стали дополняется вкладышем из ПВХ или из ПНД. В этом случае срок эксплуатации такой скважины возрастает, а качество воды остается на высоком уровне.

Технология процесса бурения водозаборной скважины

Обычно технология бурения скважины на воду подразумевает механическое разрушение породы. В качестве породоразрушающего приспособления может выступать как шнек, так и ударный стакан, так и бур – в зависимости от выбранного метода бурения.

Отработанная порода поднимается на поверхность гидравлическим методом. Для промывки при этом применяется глинистый бурильный раствор. Этот способ называется бурением с промывкой.

При этом раствор подается в ствол шахты по штанге при помощи насоса, а затем подается наверх, вынося с собой отработанную породу.

Процесс бурения сопровождается обязательной обсадкой скважины трубами.

Обратите внимание

Необходимо учитывать, что скважина без обсадной трубы долго функционировать не будет, а сама вода быстро загрязнится.

Чтобы пробурить артезианскую скважину – от 30 и более метров, сначала она просверливается до известнякового слоя, затем известняк продолжает разрабатываться с применением бурильного долота меньшего диаметра.
На завершающем этапе работ проводится прокачка скважины до чистой воды.

Каким способом можно удалить отработанную породу из скважины

Для того, чтобы скважина стала полностью пригодной для применения, ее, разумеется, необходимо прочищать от отработанной породы во время разработки. При этом специалисты предлагают сразу несколько вариантов:

Наиболее распространенный вариант – гидравлический. Удаление породы происходит с помощью специальной технической жидкости. В качестве таковой может выступать самая обычная чистая вода, либо глинистый раствор. Вода может подаваться как в межтрубное пространство, а вымываться из трубной скважины, так и наоборот;
Механический способ подразумевает извлечение отработанной породы при помощи каких-либо механических приспособлений. Это желонка, шнек (архимедов винт), особым образом сконструированные буры и т.д.;
Пневматический способ – при этом порода буквально выдувается при помощи сжатого воздуха.

Отработанная порода, которая изымается из скважины в процессе бурения.

Часто оптимальный результат дает комбинирование всех этих способов. Хотя, какому именно методу прочистки отдать предпочтение, — решение об этом выносит мастер, опираясь на свой опыт работы и на конкретные условия бурения в данной местности.

Советы специалистов

Виктор Иванович Головко, мастер-бурильщик: что касается вопроса по поводу срока службы скважины, то при регулярном использовании в среднем это равно 15 годам.

Если же долго не пользоваться скважиной, то ее может затянуть буквально через пару лет. Наибольшим сроком службы отличается артезианская глубинная скважина, проделанная ударно-канатным способом. Она может прослужить до 50 лет.

Однако и стоимость, и трудоемкость обустройства такой скважины весьма велики.

Николай Андреевич Ворошилов, оператор бурильной установки: так называемый кессон можно приобрести в готовом виде в специализированном магазине, а можно соорудить и своими руками.

Подводя итоги

Несмотря на то, что технологий бурения сегодня действительно довольно много, в большинстве случаев прибегают к шнековому бурению – как к самому рентабельному.

Эта технология уже достаточно хорошо освоена и может быть выполнена в подавляющем большинстве случаев в средней полосе России.

Если же хочется на своем участке обустроить самую настоящую артезианскую скважину с максимально качественной водой, то потребуется использовать роторную установку, которая позволит углубить скважину до 50 метров. Но при этом возрастает стоимость такой скважины.