Для нормального жизнеобеспечения в доме или на даче должна быть постоянно вода. Чаще всего источниками являются колодец или скважина. Предпочтительнее — скважина. Во-первых, потому что достигаются, как правило, достаточно глубоко залегающие водоносные пласты с более чистой водой. Во-вторых, служат они дольше. В-третьих, дебит (скорость пополнение) у них значительно выше. Немаловажно и то, что возможно бурение скважин на воду своими руками. Есть несколько технологий, вам надо только выбрать. 

Способы самостоятельного бурения скважин на воду

Скважины на воду бурят или забивают — разные технологии предполагают разные способы. Бурение скважин на воду своими руками возможно далеко не всеми методами, но некоторые использовать реально.

Шнековое бурение

При этой технологии скважину проделывают при помощи специального бура — шнека. Это стальная труба, с наваренными по спирали лопастями. При вращении снаряд погружается в грунт. После того, как он уйдет на вся свою глубину, его вынимают, грунт, оставшийся на лопастях высыпают. Шнек снова опускают в скважину, дорастив сверху трубу, продолжают выемку грунта. Так, раз за разом вынимая снаряд и стряхивая грунт, бурят скважину. Трубы на концах могут иметь резьбу или соединяться при помощи шпилек.


Недостаток этого метода — подходит он не для всех типов грунтов. Нормально бурятся мягкие или средние по твердости породы. Если встречается каменистый или скалистый слой, работа будет неэффективной — шнек тут бессилен. В сыпучих грунтах будут наблюдаться завалы, что тоже проблематично.

По этой технологии работают довольно мощные установки, но есть даже ручные шнековые буры. Ими работать очень тяжело, но возможно. Есть простое устройство, которое делает шнековое бурение скважин на воду своими руками проще — это тренога с воротом и укрепленным вверху блоком. При помощи троса, лебедки и блока проще доставать буровой снаряд, а делать это надо часто.

Более удобны моторизованные бурильные установки, причем не обязательно покупные. Есть интересные самоделки. В любом случае это рама с подвижно закрепленным мотором, который приводит в движение бур. Пример подобной установки в следующем видео. Шнековый бур используется не для скважин на воду, но суть самой установки и принцип работы от этого не меняется.

При небольших размерах шнека и штанг, которыми наращивается длина (до 1,5 м), этот метод бурения скважин на воду можно использовать и внутри дома, дачи, бани. Главное, чтобы грунты были подходящими.

Гидробудрение (при помощи помпы или насоса)


Как понятно из названия этот способ использует для бурения скважин воду. При самостоятельном применении чаще всего воду подают насосом в трубу. Она выходит через специальные отверстия внизу бура, вытекает самотеком через зазор между наружной стенкой трубы и стенками скважины.

Кроме бура и труб с резьбой для этого метода еще необходима помпа. Перед началом работ возле будущей скважины копаются два приямка. В первом оседает основное количество грунта, во второй поступает вода, лишенная большей части примесей. Воды для процесса надо немного — она постоянно циркулирует. Из первого приямка периодически осадки убирают обычно совковой лопатой. При необходимости, если вода стала слишком уж грязной, ее можно заменить. Ее откачивают при помощи той же помпы, только не подают в скважину, а сливают куда-то на участок. Залив новую партию воды можно бурение продолжать.

После того как скважина достигла требуемой глубины, в нее заводится обсадная труба с фильтром на конце. В последнее время чаще всего используется труба ПНД или ПВХ. С ПНД работать проще — она хорошо гнется. Фильтр — это дырки, насверленные на конце обсадной трубы. Длинна такого фильтра — около метра. Потом поверх можно намотать проволоку из нержавейки, а сверху мелкую сетку из той же нержавейки.


Ударно-канатный метод

Один из самых простых в реализации способов сделать скважину самостоятельно — ударно-канатный. Но он и самый медленный, при отсутствии механизации требует значительных физических усилий. С другой стороны, его можно рассматривать как тренажер. Причем очень эффективный — работают почти все мышцы тела.

Ударно-канатное бурение скважин на воду своими руками — универсальный метод, который можно применять на любом виде грунтов. Меняется только снаряд, а технология и установка остается такой же:

  • На глинистых и других несыпучих грунтах используют отрезок толстостеной металлической трубы, на конце которой сделана режущая кромка, скошенная внутрь. Его еще называют бур-стакан за характерную форму. Его несложно сделать своими руками. Главное — найти трубу с толстой стенкой (чем толще, тем лучше). Остается заточить нижнюю режущую кромку, сделать прорези в боках (для легкого удаления грунта), а в верхней части сделать «ушки» для крепления карабина и троса.
  • В слое сыпучих пород — щебня, песка — используют желонки. Это отрезок трубы ко дну которого приварен подпружиненная клапан. При ударе клапан открывается, грунт попадает внутрь трубы. При подъеме под действием сила тяжести клапан закрывается, не давая высыпаться породе.

  • В тех же грунтах иногда эффективнее использовать бур-ложку. Он так назван за специфическую форму нижней части — двух загнутых навстречу друг другу лепестков.
  • На скальных породах применяется буровое долото. Сначала порода дробиться, потом вынимается при помощи одного из описанных выше снарядов — каким удобнее, таким и работают.

Установка канатного бурения может быть выполнена по-разному. Самый распространенный вид — тренога, в центре которой закреплен блок. Но блок может крепиться и к Г-образной конструкции, также для облегчения труда можно использовать электродвигатель с редуктором.

Сама технология ударно-канатного бурения очень проста: снаряд поднимают, отпускают в свободное падение. Так повторяется много раз. С каждым ударом скважина становится чуть-чуть глубже. Когда пройден участок в 50 см, снаряд вынимают, освобождают от грунта. И все повторяется заново.

Чтобы бурение шло быстрее, необходим тяжелый снаряд. Если стенки трубы толстые, масса и так может быть значительной. При необходимости можно утяжелить — залить свинцом верхнюю часть трубы. Также для ускорения прохождения нижний край можно заточить, но делать это надо так, чтобы скос был направлен внутрь. Еще один момент: обратите внимание на прорези в буровых снарядах. Они облегчают удаление породы. Особенно это важно при прохождении плотных, вязких глиняных пластов.


Трос для ударно-канатной буровой установки нужен диаметром 10-12 мм. Если работать будете вручную, необходимы перчатки. При прохождении верхних слоев проще использовать ручной бур, а для более легкого прохождения верхних слоев в сухое время, можно в пробуренную скважину залить воды.

Обсадная труба и фильтр

Все описанные выше технологии самостоятельного бурения скважин на воду имеют общие черты. После того как скважина вышла на водоносный горизонт (в породе появится вода в больших количествах), еще некоторое время продолжают бурить, углубляясь в глубь водоноса на 1-2 метра. Затем весь буровой снаряд разбирают, а внутрь скважины устанавливают обсадную трубу.

С обсадной трубой надо разобраться. Диаметр выберите в зависимости от того, какого размера вам пробурили скважину и от типа насоса, который планируете использовать. Надо внимательно отнестись к выбору материала. Некоторое время для обсадной трубы использовали асбестовые трубы. Но они очень вредны — сильнейший канцероген. Не стоит использовать и оцинкованные трубы — цинк из организма не выводится, накапливается. А отравление им имеет очень  плохие последствия.

Остается не такой большой выбор — трубы из стали и нержавейки, а также пластиковые — ПНД и ПВХ. Нержавейка — практически идеальный вариант, за исключением цены и сложности сварки. Чтобы шов не ржавел необходима сварка в аргонной среде, а это непросто. Хотя, в некоторой степени помочь могут специальные электроды для сварки нержавейки.


В последние годы все более популярны трубы из пластика. ПВХ и ПНД — дешево и сердито, но для их установки скважина должна быть идеально ровной. Еще один момент — пластик не очень хорошо переносит нагрузки. Потому их использовать можно на небольшой глубине — метров до 15. В любом случае ставить для скважины канализационные трубы не стоит, лучше все-таки найти водопроводные, хоть они и дороже стоят: стенки в них разной толщины, так что вложения оправдаются.

Стальные трубы точно не сомнутся и простоят долго, но и у их есть существенный недостаток: они ржавеют. Тем не менее, из описанных выше вариантов именно металл оптимальный, если нет средств на нержавейку.

Чтобы внутрь обсадной трубы поступала вода, в нижней ее части, которая погружается в водоносный горизонт, делают фильтр. В трубе делают отверстия. Есть два варианта. Первый — сверлом большого диаметра, в четыре ряда в шахматном порядке. Второй — прорезают болгаркой продольные щели (размер 1,5-2,5 мм).

Поверху трубы наматывают проволоку (3-4 мм диаметром), а сверху нее крепят сетку с очень мелкой ячейкой. Лучше всего использовать нержавейку. В этом случае можно будет промывать фильтр от отложений при помощи промывочных растворов, а проволоку и сетку можно приварить к трубе.


Если использовать любой другой металл, через некоторое время фильтр выйдет из строя. Черный металл ржавеет, остальные разрушаются из-за электролитической коррозии.

Абиссинский колодец или скважина-игла

Это вид ручного бурения скважин на воду и бурением не назовешь — специальную штангу с литым конусообразным наконечником забивают в грунт, наращивая по мере надобности трубами-штангами (длинна одной 1-2 метра), которые соединяются при помощи резьбы. Называют этот тип скважин по-разному, забивная, абиссинская, игла. Все это об одном методе.

Отличие от всех других методов в том, что эти трубы так и остаются в земле, именно по ним будет поступать вода. То есть это скважина без установки обсадной трубы. Ее пробивают при помощи этих труб, их же потом и используют. Потому в качестве штанг, которыми наращивают иглу, используют водопроводные трубы с толстой стенкой. Диаметр от 25 -32 мм. Так как трубы забиваются навсегда, их соединение должно быть герметичным. Традиционно для повышения надежности используют подмотку (обычно — льняную), можно ее обмазать герметиком.

Первый элемент абиссинского колодца называется иглой. Но наконечник-пика далеко не единственное отличие этой части от других. Почти во всю длину трубы насверлены в ней отверстия. Это — фильтр для воды. Через них внутрь будет поступать вода. Чтобы они не забивались породой, поверх трубы спиралью наматывают проволоку, а на нее крепят мелкую сетку.


обы скважина служила долго, не забивалась, была возможность сделать промывку, проволока и сетка должны быть из нержавейки. Только в таком варианте служить фильтр будет долго и без проблем. Использование других металлов, пусть и нержавеющих, намного сокращает срок службы скважины — металлы разрушаются за счет электролитической коррозии. Потому латунная, медная или какая-либо другая проволока или сетка на стальную трубу не подходят.

Еще один момент. Чтобы при забивании сетку и намотку не оторвало, их приваривают к трубе. Следующий момент: диаметр широкой части конуса должен быть шире диаметра трубы. При забивании конус оставляет отверстие большей ширины, чем идущая за ними труба с намоткой, потому ее не сорвет.

Техпроцесс забивания скважины-иглы чрезвычайно прост: бьют по трубе, загоняя ее в грунт. Но если стучать чем-то тяжелым по верхушке трубы, она деформируется. Потому делают специальное устройство — бабку и конус, который навинчивается на верхушку трубы. Внутри бабки ударная поверхность имеет тоже форму конуса. Имеющиеся полости внутри заливаются свинцом — для увеличения веса. Чем больше весит снаряд, тем быстрее будет забиваться труба, но учтите, что поднимать его надо руками и очень много раз.

Сама баба в диаметре намного больше, чем труба, которую будут забивать. Чтобы при ее движении не было люфта внизу устанавливается шайба подходящего диаметра (чуть больше наружного диаметра трубы). В результате бабка свободно ходит вверх/вниз, но без какого-либо люфта. Высота подъема снаряда определяется его размерами — надо чтобы она не слетала с забиваемой трубы. Внешний вид бабки для забивки абиссинского колодца и ее чертеж расположены ниже.


Это не единственное приспособление, при помощи которого забивают скважины. Делают на трубу мощный зажим, который фиксируется по принципу струбцины. Вместо бабки используют тяжелое металлическое кольцо с двумя ручками. Как им работать — смотрите в видео.

Как видите, пробить скважину на воду можно и внутри дома или даже на дне старого колодца. Не так много места надо.

Источник: stroychik.ru

Песчаные скважины

Как делают скважину для воды

Схема песчаной скважины.

Бурятся шнековым способом — проходка осуществляется в мягких горных породах: суглинках, песке и галечнике. Диаметр выработки ≥100 мм.

По глубине различают песчаные скважины 2 типов:

  • до 40 м — на слой верхнего залегания с дебитом 1 м³;
  • 40-90 м — глубокие стволы с расходом воды в 2 раза большим.

В пробуренную выработку опускается обсадная колонна из металлических или пластиковых труб с фильтром в призабойной части скважины. Подъем воды производится погружным насосом.

Достоинства и недостатки

Основное преимущество — шнековый способ бурения, позволяющий построить скважину за 1-2 дня без особых усилий. Механизация всех операций обеспечивается конструкцией бурового станка на самоходном или передвижном шасси.

Другие достоинства:


  • чистота воды;
  • разрешение на строительство водозабора не требуется;
  • срок эксплуатации — до 30 лет.

Недостатки отмечаются на скважинах малой глубины: зависимость дебита от осадков, чувствительность состава воды к загрязнениям поверхности на участке расположения выработки. Другой минус уже обозначен — склонность к заиливанию водоприемника.

Понятие о скважине

Скважиной называется горная выработка в земной коре, которая имеет малый диаметр по сравнению с ее длиной. Основание скважины (на поверхности) является устьем, дно скважины — забоем. Скважины делятся на две категории:

— разведочные (бурятся для подсчета запасов нефти на новом месторождении);

— эксплуатационные (для извлечения нефти из пласта).

Нефтяная скважина представляет собой капитальное сооружение, которое строится по заранее составленному тех. проекту. Основой проекта является конструкция скважины.

Под конструкцией скважины понимается то количество обсадных колонн, которые необходимо спускать в скважину для успешной проводки ее и последующей длительной эксплуатации. Понятие конструкции скважины также входят оптимальные высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве. Диаметр скважины должен быть минимальным, но вместе с тем достаточным для обеспечения спуска обсадных колонн на запроектированную глубину, а также для обеспечения надежной изоляции продуктивных пластов от водоносных горизонтов и от взаимного влияния пластов друг от друга. От выбранной конструкции скважины зависит скорость бурения, стоимость строительства скважины.

Конструкция скважины выбирается на основе факторов:

— геологических;

— технических и технологических;

— экономических.

Как сделать скважину на даче

Практически каждый владелец загородного дома, да и сельский житель хочет иметь колодец на своём участке. Такой источник воды, из которого можно бы было постоянно получать качественную воду.

Как делают скважину для воды

Стоит отметить, что если вода находится на глубине до десяти метров, то такую скважину можно пробурить и самостоятельно. Это не такой трудоёмкий процесс как может показаться на первый взгляд. Нам понадобиться стандартный насос. Он будет выкачивать воду и в тоже время в некотором смысле бурить скважину.

Видео-как пробурить скважину на даче

Перейдём к самому процессу бурения. Следует учесть, что труба, которую мы будем опускать в скважину, должна быть расположена вертикально. В данную трубу с помощью насоса будет нагнетаться водичка. Зубцы должны быть расположены на нижней оконечности трубы. Такие зубцы можно сделать своими руками. Вода, которая пребывает под давлением из нижнего конца, и размывает грунт. Так как труба тяжелая, то она опускается всё ниже и ниже, и в скором времени достигает водоносного слоя.

Видео-как правильно бурить скважину под воду

Для того чтобы реально получилось бурение, нам нужна исключительно труба из стали. Радиус такой трубы должен быть не менее 60 мм (желательно больше). Такая труба будет выполнять функцию обсадной трубы. Длина такой стальной трубы, должна быть не менее величины глубины залегания грунтовых вод. Конец трубы, который вверху мы закрываем фланцем и специальным штуцером.

Для этого используем проходной штуцер. Через данный элемент по шлангочке будет качаться вода. Нам также необходимо использовать сварочный аппарат. С помощью него мы приварим четыре «ушка» со специальными отверстиями. Эти отверстия должны подходить под болтики М10.

В качестве резервуара для воды мы возьмём бочку объёмом 200 л. Для того, чтобы нам несколько ускорить процесс бурения, нужно покачивать трубу и немного её поворачивать то почасовой, то против часовой стрелки. Таким образом, будем вымываться большое количество грунта. Для удобства вращения трубы, мы можем использовать ворот. Для этого берём две металлические трубки и прикрепляем их к трубе. Для этих целей мы можем использовать специальные стяжные хомуты.

Для бурения нужно несколько человек (можно два). В месте, отведенном под скважину, вырывают яму. Глубина такой ямы должна быть не менее 100 см. В данную яму опускают трубу. Причем зубчатым концом книзу. Далее используя ворот, углубляют трубу. Стоит отметить, что труба должна быть в вертикальном положении. Далее мы включаем насос. Яма будет набираться водой. Её мы вычерпываем. Далее её можно пролить через сито и снова залить в бочку. За несколько часов вполне реально пробурить шесть метров.

Тут можно почитать:

как правильно бурить скважину под воду, как правильно пробурить скважину для воды видео, как правильно пробурить скважину, как правильно сделать скважину для воды, как правильно сделать скважину для воды на участке видео

Когда выгоднее проводить буровые работы сезонные особенности

Сезонный пик спроса на буровые работы – лето и первый месяц осени. Действительно, условия – идеальные, грунт твердый и можно обустроить источник любого типа, независимо от глубины.

Весной и поздней осенью спрос минимальный, нет очередей. Это обусловлено большим количеством осадков и спецификой технологии. Зимой больше шансов сэкономить: но в мороз лучше только бурить, а обустройство отложить до потепления.

В межсезонье можно бурить артезианские скважины: весной или осенью проводят работы по забою глубинных источников на песок и известняк. Можно бурить:

  • Если есть хорошая дорога к участку.
  • Когда участок не облагорожен.

Как делают скважину для водыРанней весной невозможно провести работы, не повредив участок

Из поверхностных источников в межсезонье есть смысл обустроить иглу или абиссинский колодец. Обсадная труба устанавливается во время бурения, являясь одновременно и буром – осыпание стенок не замедляет работу. Обычно забой проводят вручную: во влажном грунте прохождение облегчено и происходит быстрее.

Как делают скважину для водыПоздней осенью можно выбрать короткий период без осадков

Недостатки:

  • Происходит сильное повреждение участка.
  • Извлеченный мокрый грунт сложно утилизировать, во время дождей грязь разносится по всему участку.
  • Высокий риск ошибок в определении глубины, сложности с монтажом оборудования.

Лучшие условия, когда можно бурить любую скважину – лето и осень. Уровень грунтовых вод – самый низкий. Грунт утрамбован, технику легко доставить даже на бездорожье. На участке после завершения работ останется только сухой грунт из ствола, который легко убрать.

Как делают скважину для водыВ летние месяцы обустраивают все виды водозаборов

Преимущества:

  • Проще выбрать время без осадков для организации работ.
  • Нет риска обрушения или затопления ствола верховодкой.
  • Можно провести работы в комплексе: бурение с одновременным обустройством.
  • Идеальные условия для всех типов источников: поверхностных и глубинных.

Из недостатков стоит отметить сильную загруженность буровых бригад. Заказывать летнее бурение лучше заблаговременно: за 4 – 5 месяцев до запланированной процедуры. Оговорить стоимость также лучше заранее и внести предоплату. Повышенный спрос стимулирует сезонный рост цены. Оборудование стоит приобрести заранее: в пик строительного сезона повышаются цены и на материалы для обустройства.

Зимний период идеален для забоя глубинных артезианских скважин. Преимущества:

  • Чистый участок после проведения работ.
  • Не повреждается газон.
  • Не нарушается целостность грунта.
  • Бурение обойдется дешевле – наблюдается сезонное снижение спроса.
  • Минимальный риск ошибок в определении глубины.

Как делают скважину для водыОбустройство зимой: минимум грязи и неповрежденный грунт

Недостаток зимнего бурения – некомфортная температура работы для мастеров и ограничения по установке оборудования: монтировать трубопровод и подключать насосы при температуре ниже -5О нельзя. Есть выход: собрать насосную группу в изолированном помещении или подвале, или отложить обвязку до потепления.

Зимой работает не только тяжелая техника: можно сделать без лишней грязи и по выгодной цене песчаную скважину. На видео: как работает на обустроенном участке зимой компактная установка.

Бурение – работа для специалистов. Выбирать тип источника и сезон для работ нужно не самостоятельно, а после полного анализа всех исходных данных. Мастера подскажут, какой вид водозабора обойдется дешевле, когда быстрее и выгоднее проводи

Какие источники под землей

Геологические разрезы по земельным участкам неодинаковы, но закономерности по водоносным слоям существуют. С углублением от поверхности в недра подземная вода становится чище. Водозабор из верхних уровней обходится дешевле, им пользуются собственники частного жилья.

Верховодка

Водный ресурс, находящийся в земле недалеко от поверхности над водоупорным слоем горных пород, называется верховодкой. Водонепроницаемые грунты имеются не на всех территориях, не всегда удается найти подходящий участок для организации неглубокого водозабора. Над такими линзами фильтрационный слой отсутствует, вредные вещества, органические и механические примеси с дождем и снегом проникают в грунт и примешиваются к подземному водоему.

Верховодка характеризуется такими показателями:

  1. Глубина залегания. В среднем 3-9 м в зависимости от региона. Для средней полосы — до 25 м.
  2. Площадь пластов — ограниченная. Проявления встречаются не в каждой местности.
  3. Подпитка запасов осуществляется за счет осадков. С нижележащих горизонтов водопритока нет. В засушливые периоды уровень воды в колодцах и скважинах на верховодку падает.
  4. Использование — для технических нужд. Если в составе отсутствуют вредные химические загрязнители, системой фильтрации вода улучшается до питьевой.

Верховодка хорошо подходит для полива огорода. При бурении неглубоких скважин можно сэкономить: проходка доступна для самостоятельного выполнения. Вариант — устройство колодца с укреплением его стенок бетонными кольцами. Не рекомендуется делать водозабор из верхних залежей, если недалеко от земельного участка используют удобрения, располагается промышленная зона.

Грунтовка

Верховодка — ресурс пропадающий, в отличие от грунтовки, являющейся первым постоянным подземным водохранилищем. Извлечение из недр верховодки осуществляется преимущественно посредством колодцев, для забора грунтовки бурятся скважины. Эти типы подземной воды имеют схожие характеристики по глубине залегания —

К особенностям грунтовой разновидности относятся:

  1. Фильтрующий слой горных пород. Его толщина 7-20 м, он распространяется непосредственно до пласта, расположенного на водонепроницаемой платформе скального грунта.
  2. Применение в качестве питьевой воды. В отличие от верховодки, для которой используется многоступенчатая система очистки, удаление механических примесей из грунтовки делают скважинным фильтром.

Подпитка грунтовой воды стабильна на территориях, покрытых лесами и регионах с умеренным климатом. В засушливых районах летом влага может исчезать.

Источники между пластами

Как делают скважину для воды

Схема подземных вод.

Название второго постоянного источника воды — межпластовый водоносный горизонт. На этот уровень бурятся скважины на песок.

Признаки линз, перемежаемых горными породами:

  • вода напорная, поскольку принимает на себя давление окружающих горных пород;
  • продуктивных водоносов несколько, они рассредоточены по глубине в рыхлых грунтах от верхнего водонепроницаемого слоя до нижней подстилающей подушки;
  • запасы отдельных линз ограниченные.

Качество воды в таких залежах лучше, чем на верхних уровнях. Глубина распространения — от 25 до 80 м. Из некоторых пластов на земную поверхность пробиваются родники. Вскрытая на большой глубине подземная вода за счет напряженного состояния жидкости поднимается по стволу скважины на привычную близость к поверхности. Это позволяет осуществлять водозабор центробежным насосом, установленным на устье выработки.

Межпластовая разновидность подземных вод популярна при обустройстве водозаборов для загородных домов. Дебит песчаной скважины — 0,8-1,2 м³/час.

Артезианская

Другими особенностями артезианских горизонтов являются:

  1. Высокая водоотдача — 3-10 м³/час. Этого количества хватит, чтобы обеспечить несколько дачных домов.
  2. Чистота воды: проникая в недра через многометровые слои грунта, она полностью освобождается от механических и вредных органических примесей. Вмещающие породы обусловили второе название водозаборных выработок — скважины на известняк. Утверждение относится к пористым разновидностям камня.

В промышленных масштабах добыча артезианской влаги осуществляется в коммерческих целях — для продажи питьевой воды. На территориях, расположенных в низинах, есть вероятность обнаружить напорную залежь на глубине 20 м.

Элементы конструкции скважины

Верхняя часть скважины называется устьем, дно — забоем, боковая поверхность — стенкой, а пространство, ограниченное стенкой — стволом скважины. Длина скважины — это расстояние от устья до забоя по оси ствола, а глубина — проекция длины на вертикальную ось. Длина и глубина численно равны только для вертикальных скважин. Однако они

не совпадают у наклонных и искривленных скважин.

Рисунок 5.2 Конструкция скважины. 1 — обсадные трубы; 2 — цементный камень; 3 — пласт; 4 — перфорация в обсадной колонне и цементном камне; I — направление; II — кондуктор; III — промежуточная колонна; IV — эксплуатационная колонна.

Элементы конструкции скважин приведены на рис.4.1 Начальный участок I скважин называют направлением. Поскольку устье скважины лежит в зоне легкоразмываемых пород его необходимо укреплять. Поэтому сначала бурят шурф — колодец до глубины залегания устойчивых горных пород (4…8 м). Затем в него устанавливают трубу необходимой длины и диаметра, а пространство между стенками шурфа и трубой заполняют бутовым камнем и заливают цементным раствором 2.

Нижерасположенные участки скважины — цилиндрические. Сразу за направлением бурится участок на глубину от 50 до 400 м диаметром до 900 мм. Этот участок скважины закрепляют обсадной трубой 1 (состоящей из свинченных стальных труб), которую называют кондуктором II.

Затрубное пространство кондуктора цементируют. С помощью кондуктора изолируют неустойчивые, мягкие и трещиноватые породы, осложняющие процесс бурения.

После установки кондуктора не всегда удается пробурить скважину до проектной глубины из-за прохождения новых осложняющих горизонтов или из-за необходимости перекрытия продуктивных пластов, которые не планируется эксплуатировать данной скважиной. В таких случаях устанавливают и цементируют еще одну колонну III, называемую промежуточной. Если продуктивный пласт, для разработки которого предназначена скважина, залегает очень глубоко, то количество промежуточных колонн может быть больше одной.

Последний участок IV скважины закрепляют эксплуатационной колонной. Она предназначена для подъема нефти и газа от забоя к устью скважины или для нагнетания воды (газа) в продуктивный пласт с целью поддержания давления в нем. Во избежание перетоков нефти и газа в вышележащие горизонты, а воды в продуктивные пласты пространство между стенкой эксплуатационной колонны и стенкой скважины заполняют цементным раствором.

Технология бурения артезианской скважины на воду

Как делают скважину для воды

При заказе бурения артезианской скважины желательно проконтролировать весь процесс бурения от начала до конца, чтобы понимать, что делают бурильщики, и не мухлюют ли они, упрощая себе работу. Данная статья призвана дать понять владельцу земельного участка технологию бурения артезианских скважин на воду (на известняк), чтобы правильно принять работу у буровиков и не потратить деньги впустую.

Технология бурения артезианской скважины на воду включает 3 этапа:

  1. Разрушение породы.
  2. Удаление породы из скважины.
  3. Обустройство стенок скважины обсадными трубами.

Для бурения скважин используются передвижные буровые установки на базе грузовых автомобилей МАЗ, ЗИЛ и КамАЗ (импортные буровые установки базируются еще и на гусеничных машинах для труднопроходимой местности). Способ бурения называется роторным, поскольку для вращения долот используется ротор на буровой установке.

В качестве бурильного инструмента используется шарошечное долото разных диаметров. Транспортировка пробуренных пород н поверхность осуществляется с помощью специального раствора, поступающего в скважину через буровую штангу.

Верхние породы бурятся крупным долотом (неизвестно, придется использовать одну, две или даже три трубы для обсадки артезианской скважины, а чтобы поместить их одну в другую, нужен больший диаметр бурения, поэтому сначала бурят большим долотом).

В процессе вынимания пород грунта буровик должен фиксировать изменения породы в буровой журнал.

При прохождении неустойчивых пород для промывания скважины применяют глинистый раствор. Если бурение начинается сразу с глинистых слоев, то раствор сам по себе получится глинистым. Чтобы сделать глинистый раствор искусственно, используют бентонитовую глину (иногда с небольшим добавлением цемента).

Когда бур дойдет до твердого известняка, бурение на время прекращают и оборудуют скважину обсадной трубой наибольшего диаметра для защиты от осыпания стенок скважины и проникновения внутрь поверхностных вод из вышележащих слоев грунта.

В зависимости от типов грунта может использоваться до трех обсадных труб для обустройства артезианской скважины (например, если в твердой породе известняка присутствуют глинистые жилы). Конструкцию из трех обсадных труб называют телескопической.

После обсаживания скважины до известняка в обсадной трубе известняк бурится долотом меньшего диаметра (в этом процессе известняк промывается чистой водой, чтобы грязный раствор не попал в чистый водоносный слой по завершении бурения). Затем в пробуренное отверстие опускается эксплуатационная перфорированная труба. Трубы промываются до появления чистой воды.

Очень важным моментом при бурении артезианской скважины является изоляция нижних чистых слоев воды от верхних. Для качественной изоляции применяется материал компактонит. Это гранулы сухой глины, которые при встрече с влажной средой разбухают в несколько раз, препятствуя проникновению влаги в скважину. Данный способ изоляции обоснованно дороже остальных. Перед заказом бурения обязательно уточните, какую изоляцию использует буровая фирма.

По завершении всех работ по бурению артезианской скважины буровики делают все необходимые замеры и проверяют скважину. Затем владельцу выдается паспорт, в котором указана глубина скважины, дебет, высота уровня воды и другие характеристики .

Трубы для артезианской скважины

Для артезианских скважин в качестве обсадных, как правило, используются стальные трубы, но сейчас становятся популярными и металлопластиковые трубы. Для соединения труб раньше использовали сварку, но она зарекомендовала себя как рискованный способ соединения. Поэтому сейчас производятся трубы с резьбовыми соединениями. В качестве эксплуатационных применяются трубы из пластика и его видов, а также стальные.

Абиссинский колодец

Как делают скважину для воды

Колодец абиссинский для воды.

Трубчатый колодец получил свое название по территории в Африке, где впервые использовалась технология извлечения из недр подземной воды без применения специального оборудования.

Самостоятельное бурение скважин выполняется этим старинным способом. Водозабор осуществляется с глубины 8-13 м.

Последовательность работ:

  1. Собирают бурильную колонну из 1-2 м отрезков труб Ø2″, она же будет выполнять функции обсадной. Бур-фильтр изготавливается сплющиванием забойного конца первой трубы или насадкой на штангу конуса для лучшего проникновения в грунт. В стенках бура сверлят отверстия 6-8 мм, чтобы в них поступала вода, оборачивают металлической фильтровальной сеткой.
  2. Изготавливают ударную бабку из направляющей трубы Ø100 мм длиной 1 м, утяжеляют ее металлом весом 10 кг, с двух сторон приваривают рукояти.
  3. Вколачивают бур-фильтр целиком в грунт, после чего прикрепляют к нему следующую секцию колонны сваркой или резьбовым соединением. Забив трубу вслед за буром, операцию повторяют до проникновения фильтра в водоносный горизонт.
  4. Подключается насос ручной или электрический вакуумный.

Прокачка трубчатого колодца производится до появления чистой воды. Качество жидкости проверяется в лаборатории санэпидемстанции.

Преимущества и недостатки

Достоинством абиссинского водозабора является возможность построить его самостоятельно с минимальным вложением средств. Скважина-игла полностью изолирована от притока верховодки. Трубчатый колодец можно забить в грунт из подвала своего дома.

Недостатков немного:

  • невозможность применения погружного насоса из-за малого диаметра колонны;
  • необходимость прочистки колодца от песка и ила;
  • ограничения по свойствам грунта: способ применяется на мягких породах и крупнозернистых песках.

Срок эксплуатации водозабора ≥30 лет. Обязательное условие долговременности — периодическое извлечение ила и песка из обсадной колонны. Делается это с помощью желонки — цилиндрического сосуда с клапанным затвором.

Источник: mr-build.ru

Виды водозаборных выработок

В зависимости от глубины пролегания воды выделяют три вида скважин:

  • на известняк, нередко бывает напорной, т.е. артезианской;
  • на песок, она же безнапорная или фильтровая;
  • абиссинский колодец или скважина-игла – упрощенная разновидность скважины на песок.

Артезианские сооружения считаются недоступными для самостоятельного бурения. Пролегают они глубоко, более 40 метров, высока вероятность, что придется проходить достаточно твердые слои. Без мощного бурового станка и оборудования здесь не обойтись. Такие скважины дают много воды, нередко их заказывают в складчину для нескольких участков сразу.

Фильтровые скважины – самый распространенный вариант. Водоносный слой залегает в песчаных горизонтах. Глубина бурения составит около 20-40 метров. Воды такое сооружение дает обычно достаточно, чтобы покрыть потребности средней семьи и обеспечить хозяйство.

Абиссинские колодцы – это вариант для тех, кому повезло с водоносным слоем, залегающим близко к дневной поверхности. В грунт забивают длинную трубу с острым наконечником. Сверху ставят насос или колонку.

Такое сооружение дает не слишком много воды, поэтому иногда делают две или три скважины.

Подготовка места и оборудования

Перед началом работ нужно выбрать:

  • место и тип скважины;
  • метод бурения;
  • диаметр обсадной трубы;
  • насосное оборудование;
  • инструменты для выполнения работ.

Начать лучше всего с опроса ближайших соседей, которые уже соорудили скважину. У них можно узнать примерную глубину залегания воды, особенности грунта и т.п. Не помешает спросить, не осталось ли у них инструмента для бурения, который можно одолжить.

Тип скважины станет очевидным после такого разговора. Скорее всего, это будет вариант “на песок”. Место определяется санитарными нормами. Нужно сделать источник воды поближе к дому и как можно дальше от выгребной ямы, септика, животноводческих помещений и т.п. Абиссинский колодец иногда ставят даже в подвале дома.

Диаметр обсадной трубы и насосное оборудование нужно подбирать одновременно. Самыми эффективными считаются погружные насосы. Разница между диаметром устройства и стенками обсадной трубы должна составлять хотя бы 5-10 мм.

Инструмент и методы бурения

Чтобы выбрать грунт из шахты, предназначенной для обустройства скважины, используют шнековый бур или желонку. Бур вращают, желонку бросают сверху вниз. Иногда чередуют эти методы, чтобы проходить разные по составу и свойствам горные породы.

Связные грунты, к которым относятся суглинки и супеси, бурят шнеком или полой трубой – стаканом, несвязные – пески, гравий, галечник проходят желонкой, т.к. шнеком их невозможно извлечь.

Шнековый бур вращают, углубляя его примерно на полметра, затем извлекают на поверхность, освобождают от грунта и снова опускают в шахту. Желонку несколько раз бросают вниз на забой, чтобы ее внутреннее пространство наполнилось грунтом, извлекают, очищают, а затем продолжают ударно-канатное бурение.

С желонкой можно проводить также так называемое гидробурение. Принцип работы тот же, но в забой подается струя воды под напором. Она размывает грунт, а желонка формирует цилиндрическую шахту под одновременно с бурением устанавливаемую обсадную трубу. Смесь воды и грунта откачивается насосом.

Воду можно использовать и при шнековом бурении, когда приходится проходить сложные участки. Воду льют в шахту, грунт становится мягче, его легче бурить и извлекать. При гидробурении есть опасность занести в скважину загрязнения. Этот момент нужно учитывать, когда наступит время промывки и раскачки сооружения.

Используют разные виды буров, например:

  • змеевик, особенно эффективный на глинистых грунтах;
  • бур-ложка, подходит и для песка, и для глины;
  • бур-долото, полезен для твердых слоев.

Можно купить готовый бур, садовый или рыбацкий, главное, чтобы он был достаточно прочным и соответствовал по размерам обсадной трубе. Промышленные изделия обычно позволяют делать отверстия 40-50 мм.

Если этого недостаточно, можно сделать инструмент самостоятельно. Для этого части стального диска приваривают под подходящим углом к стальному стержню. Края диска следует заточить. Ложковый инструмент делают из свернутого стального листа или из куска трубы.

Желонки бывают разных видов: с клапаном в виде шарика, с прижимным клапаном и вовсе без клапана. Последние уместны на плотных слоях.

Грунт набивается внутрь “стакана” и не выпадает из него, поэтому клапан здесь не нужен, актуальнее острая кромка внизу.

Вдоль такого инструмента делают узкие прорези. В них удобно вставлять прут, чтобы освободить полость от вязкого содержимого.

Тренога, лебедка, буровые штанги

Чаще всего для самостоятельных бурильных работ используют треногу. Такое сооружение можно купить или сделать из металлических балок, деревянного бруса и т.п.

Оно должно быть достаточно большим, чтобы под ним могли свободно перемещаться два человека, и достаточно прочным, чтобы выдерживать груз оборудования с набитой в него разрушенной горной породой.

В верхней точке треноги ставят блок, через который пускают трос, прикрепленный к лебедке. С помощью такого оборудования будет намного проще доставать оборудование из шахты, чтобы освободить его от грунта. Лучше использовать лебедку с электромотором.

Буровые штанги прикрепляют к буру и постепенно наращивают. Используют элементы с замковым или с резьбовым соединением. Оно должно быть надежным, чтобы штанги не оборвались при извлечении грунта на поверхность.

Для шнека тренога тоже нужна, потребуется еще направляющая конструкция из обсадных труб, чтобы инструмент двигался строго вертикально. Чтобы наращивать штанги и разбирать буровую колонну для извлечения бурового снаряда также потребуется тренога или металлическая рама.

Работу лучше проводить вдвоем или втроем, в одиночку бурить скважину сложнее. Чтобы ускорить процесс шнекового бурения, некоторые используют электробур мощностью от 1 кВт.

Интересным вариантом может стать и применение малогабаритной буровой установки. Стоит такой прибор дорого, но при желании его можно арендовать. У нас на сайте есть подробная инструкция по изготовлению буровой установки своими руками.

Инструкции по устройству скважины

Рассмотрим, как соорудить скважину безнапорного типа и свкажину-иглу, имея под рукой лишь подручные материалы.

Вариант #1 — бурение скважины “на песок”

Чтобы пробурить скважину, выполняют следующие основные операции:

  1. Выкапывают яму с размерами примерно метр или полтора.
  2. Устанавливают треногу.
  3. Закрепляют лебедку.
  4. Ставят бур и углубляют его примерно на полметра.
  5. Извлекают инструмент и очищают его от грунта.
  6. Продолжают бурение, постепенно добавляя буровые штанги.
  7. При необходимости меняют бур на долото или желонку.
  8. Работы ведут до обнаружения водоносного слоя.
  9. Бурение продолжают до появления водоупорного слоя.
  10. Выполняют раскачку скважины, промывая ее с помощью насоса.
  11. Опускают насосное оборудование, обустраивают оголовок.

Просторную яму на первом этапе выкапывают, если для обустройства оголовка предполагается устраивать кессон. В других случаях можно просто пробурить шурф примерно на метр в глубину, чтобы задать направление конструкции. После этого можно продолжать работу и буром, и желонкой.

Шнек лучше всего вращать под нагрузкой. Делают это вдвоем: первый проворачивает штангу, удерживая ее разводным ключом, второй наносит удары кувалдой по штанге. На буровые штанги следует нанести разметку, это поможет понять, сколько грунта уже пройдено, когда пора вынимать инструмент на поверхность.

Когда грунт станет мокрым, нужно продолжать бурение, чтобы достичь более плотного водоупорного слоя. Но обсадная труба не должна в него упираться, если она опустилась слишком низко, ее нужно поднять, чтобы край был примерно по центру водоносного слоя.

Чтобы бурение проходило эффективно, следует использовать подходящий инструмент:

  • для глинистых грунтов лучше брать бур-змеевик, подойдет также стакан или ложковый инструмент;
  • на песках предпочтительнее желонка и бур в виде ложки, работа пойдет быстрее, если дополнить его водой;
  • твердые слои разбивают долотом, плоским или крестообразным;
  • на плывунах хорошим решением станет применение желонки с клапаном;
  • галечные пласты удобно разбивать долотом, а затем вынимать желонкой, здесь тоже может стать уместным применение бурового раствора.

После того, как обсадная труба установлена, следует опустить вниз фильтровую колонку. Можно купить такую конструкцию или сделать самостоятельно. На кусок обсадной трубы наносят перфорацию, а сверху эту часть закрывают фильтрующей сеткой. Фильтр защищает воду и насос от песка.

Обсадную трубу ставят одновременно с проходкой, независимо от того, каким снарядом бурился грунт. Одновременно скважину промывают: подают внутрь струю воды и отводят вернувшуюся с забоя жижу в вырытый рядом со скважиной зумпф.

Теперь проводят раскачку скважины, т.е. откачивают из нее большое количество воды, пока не получат чистую струю. Процедуру можно выполнить насосом, прочистив перед этим забой желонкой.

Не стоит брать для раскачки погружную модель, предназначенную для чистой воды. Нужно задействовать оборудование, способное качать воду с большой примесью песка и глинистых частиц.

Альтернативный вариант – недорогой насос, который легко ремонтировать, например, “Малыш” или “Ручеек”. Иногда приходится задействовать несколько насосов, поскольку из-за повышенной нагрузки устройство может просто сгореть. Если на участке нет электроэнергии, можно использовать ручной насос.

После этого остается опустить вниз насосное оборудование, обустроить оголовок и подключить шланг к водопроводу.

Вариант #2 — создание абиссинского колодца

Создание такого сооружения проводится принципиально иначе, здесь не нужно вынимать грунт. Узкую трубу, заранее снабженную фильтром и острым наконечником, просто забивают в землю, пока не появится вода. Эта труба и станет обсадной колонной.

Можно купить готовый комплект или сделать его самостоятельно. На первой в буровой колонне трубе делают перфорацию и обматывают эту часть проволокой или затягивают сеткой. Между следующими за ней трубами и этим фильтром нужно поставить обратный клапан.

Его просто сделать из диафрагмы и стального шарика. К нижнему краю фильтра следует приварить конус. Его диаметр делают чуть больше, чем у трубы, чтобы защитить конструкцию от повреждений во время продвижения в толще грунта.

Готовую трубу вбивают в грунт, постепенно наращивая ее длину буровыми штангами. Их прикручивают или приваривают. Соединение должно быть очень надежным. Конечно, бить прямо по верхней части трубы нельзя это ее повредит.

Поэтому после того, как труба с иглой установлена вертикально, к ней прикрепляют подбабок. На эту площадку ставят бабку – стальной или бетонный груз с отверстием для трубы. В верхней части трубы нужно поставить блок. Через него пропускают два троса, которые крепят к бабке.

Теперь нужно поднять бабку с помощью лебедки и бросить ее вниз, повторяя эту операцию, пока подбабок, закрепленный на трубе, не достигнет уровня земли. После этого присоединяют буровую штангу, переставляют подбабок и блок, а затем снова бросают бабку.

Когда в трубе появится вода, значит, фильтр заглубился в водонос, работы можно считать оконченными. Трубу обрезают, ставят электрический или ручной насос. Подбабок можно оставить, он пригодится, когда абиссинский колодец засорится и нужно будет извлечь иглу из грунта для очистки или ремонта.

У нас на сайте есть подробная инструкция, описывающая технологию устройства скважины-иглы.

Выводы и полезное видео по теме

Самостоятельное бурение желонкой:

Создание скважины вручную буром со штангами:

Как сделать абиссинский колодец:

Создать скважину самостоятельно сложно, но это возможно. Каждый случай бурения индивидуален, нельзя точно предсказать, как поведет себя сооружение во время работ и в процессе эксплуатации.

Но при соблюдении технологии можно обеспечить участок источником воды, который прослужит несколько десятилетий.

Имеете опыт собственноручного бурения скважины? Расскажите, какие инструменты вы использовали для этого и сколько времени вы потратили? Пишите свои рекомендации, добавляйте фото скважины в блоке под этой статьей.

Если вы только думаете над сооружением скважины и у вас остались вопросы после прочтения нашего материала, задавайте их нашим экспертам.

Источник: sovet-ingenera.com

Чаще всего ищут водяной слой по нескольким косвенным внешним признакам.

Учитывают также геологические особенности участка, качество грунта и его рельеф. 

  1. Над таким пластом растения даже в засуху остаются зелеными и «напоенными» — их очевидно больше, и они качественно лучше. 
  2. Если речь идет о больших участках, судить о наличии воды можно по составу флоры. Там, где корням проще дотянуться до влаги, охотно растут полынь, рогоза и осока. Любят влажную почву ива, ольха, береза.
  3. Слои земли, в том числе, и водоносный, расположены практически параллельно. Соответственно, ближе к поверхности вода будет подступать в местах впадин рельефа. Если на вашем участке есть такое «проседание», вполне вероятно, что именно в этом месте проще добиться положительного результата. 
  4. Если крупный водоем не дальше 500 метров, скорее всего грунтовые воды будут под всем вашим участком. Выбирайте место для скважины ближе к реке или озеру, там запас точно не иссякнет. 
  5. Есть популярные народные способы поиска грунтовых вод. Раньше, чтобы определить наличие водоносного пласта, в сухую погоду глиняные горшки ставили на землю донышком вверх на сутки. А потом переворачивали и смотрели – если внутри появлялся конденсат, вода близко. Сейчас с той же целью используют тканевые мешочки с силикагелем, способным поглощать влагу. Его взвешивают в сухом состоянии, а потом прикапывают на месте потенциальной скважины. Чем тяжелее откопанный мешочек с силикагелем, тем выше вероятность найти здесь воду.
  6. Самым точным способом остается исследование имеющихся данных о гидрологическом состоянии участка и разведочное бурение. С помощью машины делать это дорого – в случае, если вода найдена не будет, оплатить работу придется по полному тарифу. Если вы хотите гарантий и при этом рассчитываете сэкономить, можно провести разведочное бурение собственноручно. И, обнаружив воду, вызвать специалистов. При точных данных глубины водоносного слоя бурение обойдется дешевле.

Источник: diy.obi.ru


Categories: Скважина

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.