Типы скважин

Нефть, газ, вода — это ценные продукты, которые уже многие десятилетия добываются из недр земли. В настоящее время места расположения артезианской воды, нефти, природного газа приравниваются к полезным ископаемым. Для того чтобы получить данное сырье, делают специальные сооружения, называемые скважинами. Виды скважин бывают самые различные. Всем известны водяные скважины, например артезианские. Их множество. Все они имеют свои особенности, технику бурения. Условно все многообразие скважин можно разделить на 2 вида: мелкие и глубокие.

Первые не требуют больших затрат. Они могут использоваться временно. Глубокие скважины делаются на длительный срок, поэтому они представляют большую ценность. Необходимо знать, что в зависимости от глубины, скважина доходит либо до слоя песка, либо до известняка, который может располагаться на глубине 100 м и более. Рассмотрим более подробно сооружения для водопотребления и другие типы скважин.

Характеристика основных скважин

Виды скважин нужно знать в большей степени тем, кто занимается частным строительством, имеет свое хозяйство или занимается предпринимательской деятельностью. В первую группу входят буровые скважины. Они бывают разведочными, поисковыми, инженерно-техническими. Разведочные применяются для анализа уровня залегания подземных вод, газа. Они позволяют оценить геологические особенности участка. К этой группе относятся и геотехнологические, опорные сооружения. Вторая группа представлена скважинами для поиска и добычи нефти. Нефть — ценный продукт, который имеет высокую стоимость на мировом рынке. Запасы нефти с каждым годом исчерпываются. Глубина ее может быть различной, это зависит от расположения нефтеносного слоя.

Особое место занимают газовые скважины. Интересен тот факт, что каждая из перечисленных скважин имеет свои специфические черты. При этом использовать газовую скважину для добычи нефти не получится. Реже в повседневной жизни встречаются нагнетательные скважины. Они используются для того, чтобы нагнетать газ или жидкость в пласты для регулирования нужного давления. В общую классификацию входят и смотровые колодцы. Они широко применяются сегодня в системе водоснабжения. Они служат индикатором качества воды.

Разведочная скважина

Данные сооружения позволяют найти воду и оценить ее дебит. Но это не единственное ее предназначение. Она незаменима при геологоразведочных работах. Характерная черта ее в том, что она имеет легкую конструкцию и относительно небольшой диаметр отверстия. Существует несколько способов бурение данных скважин. Наиболее распространенными являются следующие:

• роторный;
• ударно-канатный;
• вращательно-колонковый;
• шнековый.

Наиболее быстрым из перечисленных является вращательный метод. Что же касается колонкового бурения, то его целесообразно использовать, если планируется скважина большой глубины. Наиболее экономически приемлемым является шнековый способ бурения. При этом грунт извлекается самостоятельно при помощи шнека. Им можно воспользоваться при небольших глубинах (менее 50 м). Наиболее часто используется роторный метод бурения.

Этот вид работ обладает высокой производительностью и экономит денежные средства. Необходимо помнить, что метод разведочных скважин для поиска подземных вод в простом частном секторе является дорогим. Стоимость определяется, исходя из глубины скважины. Разведочная скважина помогает определить уровень промерзания земли, характер породы, что очень важно в строительном деле.

Скважина на песок

Список скважин включает в себя те, которые используются для водозабора. При этом их глубина определяется уровнем расположения водоносного слоя. Самый 1-ый слой — это верховодка. Она не используется для питьевых нужд. 1-ый постоянный водоносный слой представлен грунтовыми водами. 2-ой — межпластовыми. В 1-ом случае для получения воды чаще всего возводятся колодцы, во 2-ом — скважины на песок. Такое название они получили потому, что водоносный слой представлен песчаными отложениями, именно там скапливаются подземные воды. Строительство скважин на воду распространено повсеместно в частном секторе, так как водой из центрального водопровода не всегда можно воспользоваться.

Глубина данных выработок составляет около 15-30 м. В большинстве случаев делается она при помощи шнекового бурильного оборудования. Устройство ее очень простое. Для возведения используются трубы диаметром более 10 см. На самое дно укладывается фильтрующая труба с сеткой. Если данный источник воды использовать постоянно, то он прослужит 2-3 десятка лет. Все зависит от качества труб. Таких скважин на воду хватит для небольшого частного дома или дачного участка. Единственная проблема заключается в том, что со временем возможно ее засорение. Нередко приходится бурить новую скважину.

Артезианская скважина

Для водоснабжения большого дома или сразу нескольких домов потребуется более надежный источник питьевой воды. В данной ситуации подойдет артезианская скважина. Глубина ее может доходить до 100 м и больше, это зависит от локализации слоя известняка, где скапливается чистейшая вода. Считается, что артезианскую воду можно пить без предварительной очистки, она полезна и имеет сбалансированный химический состав.

Преимущество артезианской скважины в том, что дебит воды в ней большой и постоянный.

При этом дебит не зависит от сезона, наличия осадков.

Важен и длительный срок службы сооружения. Недостатки — дороговизна и потребность в специальной технике. Для ее бурения потребуется специальная установка и большой участок земли. Зато после ее строительства вода будет в изобилии. Артезианскую воду можно найти не везде, при этом рекомендуется гидрогеологическая разведка. В отличие от колодцев, которые очень широко распространены, работы по ее обустройству окупятся через несколько лет.

Строительство колодца

В повседневной жизни чаще всего для питьевых нужд населения, проживающего в частных домах, используются простые колодцы. Еще до недавнего времени они изготавливались из деревянного сруба. Подобный материал очень быстро разрушался, поэтому сейчас все чаще используются колодцы из железобетонных колец. Строительство колодцев занимает много сил. При этом используются кольца диаметром 1-1,5 м. Сам процесс довольно прост. В самом начале на участок, где планируется строительство колодца, ставится 1-ое кольцо. Внутри него вынимается грунт. По мере этого кольцо опускается, затем ставится 2-ое. И так до последнего.

Периодически требуется выкачивать грязь и воду при помощи насоса. Глубина колодцев может быть различной. В большинстве случаев она составляет примерно 10-15 м. Достоинство колодца в том, что в нем вода может депонироваться. В результате повышается дебит, что очень важно для проживающих рядом людей. Недостаток в том, что качество воды может изменяться, оно во многом зависит от наличия атмосферных осадков, а также от присутствия различных загрязняющих воду объектов. Вода в колодце скапливается чаще всего грунтовая, реже — межпластовая (при большой глубине). Она требует очистки и обеззараживания путем кипячения.

Заключение, выводы, рекомендации

Все виды скважин на воду имеют свои положительные и отрицательные стороны. Выбор того или иного варианта зависит от потребностей. Если нужна чистая питьевая вода для снабжения нескольких семей, то оптимальный вариант — артезианская скважина. Наиболее простое решения для водоснабжения дома — колодец или скважина на песок. Скважины делаются путем бурения.

Выбор способа бурения определяется финансовыми возможностями и характером грунта. Таким образом, скважины незаменимы в частном секторе. Они составляют систему не централизованного водоснабжения. Важно, что перед бурением рекомендуется провести разведку характера земли, оценить возможный дебит и наличие водоносных слоев.

moyaskvazhina.ru

Понятие и типология скважин

Скважиной принято считать, имеющую преимущественно цилиндрическую форму, выработку в земной коре, диаметр которой значительно меньше, чем её протяженность.

Термин протяженности употреблен не случайно, так как ствол скважины может быть пробурен не только отвесно вниз, но и с отклонением, как от вертикальной оси, так и в перпендикулярной ей плоскости. Возможность изменения направления движения бурового инструмента позволяет получить криволинейный профиль скважины, что актуально при большой глубине и необходимости наклонного бурения, например, когда устье шурфа находится на берегу моря, а забой удален на сотню метров и находится под поверхностью воды.

Типы скважин по профилю

В зависимости от количества плоскостей в которых искривлён, профиль скважины может быть:

• плоско-искривленным;
• пространственно-искривленным.

Различное устройство скважины с плоско-искривленным профилем, если этого требует геологический разрез, позволяет выделить разновидности таких выработок:

1. Тангенциальные шурфы, заканчивающиеся наклонным участком.
2. S-образные, имеющие на конце участок, угол между которым и вертикалью постепенно уменьшается.
3. J-образные, заканчивающиеся участком, постепенно отклоняющимся от вертикального направления в пользу увеличения угла.

Пространственно-искривленные проходки имеют значительно более сложную для описания геометрию и применяются в проходках на нефть и газ. Водозаборная скважина преимущественно выполняется прямолинейной, а отклонения допускаются только для обхода твердых каменистых включений, которые могут быть спрогнозированы на основании геологического разреза разведочной проходки.

Типы скважин по глубине

Наиболее распространенной является типология шурфов по глубине проходки, которая позволяет достичь определенного водоносного горизонта.

Первый водоносный горизонт или «верховодка», представляет собой отфильтрованные атмосферные осадки и грунтовые воды, скопившиеся перед верхним водонепроницаемым суглинистым слоем, расположенным на глубине до 25 метров в зависимости от региона. Глубина такого шурфа недостаточна для получения чистой питьевой воды, ввиду возможности попадания с поверхности удобрений, фекалий, продуктов гниения и прочих загрязнений. Как следствие, для получения питьевой воды используется забивная скважина, представляющая собой трубную колонну, собранную из толстостенных газовых труб и опущенную ударным способом до глубины в 8 – 10 метров, за счет конического наконечника.

Глубина скважины, достигающей второго водоносного горизонта, может достигать от 40 до 90 метров от плодородного слоя, в зависимости от расположения песчаной прослойки между первым и вторым суглинистыми слоями земной коры. Слой почвы, в котором располагается скважина на песок, являющаяся наиболее популярным гидротехническим сооружением для дачных хозяйств и загородных владений, обуславливает ее тривиальное название. Песчаная скважина обеспечивает расход воды в размере 0,8 – 1,2 куб. метра в час, позволяя наполнить стакан за 5 секунд. Производительность скважины на песок тем выше, чем больше ее глубина приближена ко второму водоупорному слою, аккумулирующему воду на своей поверхности. Когда призабойная зона песчаной проходки находится в водонепроницаемом слое, это гарантирует поступление воды исключительно через фильтрующий элемент, даже если дно эксплуатационной колонны не заглушено.

Выполнив геологический разрез земной коры до отметки в 200 метров, можно наблюдать, последовательно следующие за вторым водоупорным суглинистым слоем, глину и известняк, который при пористой структуре является высокопроизводительным источником питьевой воды. Скважина на известняк, пройденная до соответствующей отметки, называемая также артезианской, характеризуется повышенным давлением в призабойной зоне, обеспечивающим самопроизвольный подъем воды, вплоть до её фонтанирования на поверхности. Артезианская водозаборная скважина отличается свободой от взвешенных примесей и высокой чистотой воды, за исключением растворенных минеральных солей, и способна обеспечить расход от 3 до 10 куб. метров в час, чего может быть довольно для двух – трех дачных домов.

Существующие категории скважин

Классификация скважин по назначению позволяет выполнить отнесение к одной из общепринятых категорий:

1. Параметрические – проходки, выполняемые, чтобы определить геологический разрез и перспективу вертикального бурения.
2. Поисковые – шурфы малого диаметра выполняемые с целью определения перспективности полноценного бурения, исходя из наличия изыскиваемого ресурса.
3. Разведывательные – шурфы, которые бурятся в пределах месторождения с целью определения потенциала залежей и составления плана мероприятий по их добыче.
4. Эксплуатационные – проходки в земной коре, предназначенные для извлечения искомого ресурса из недр на поверхность.

Проходка на питьевую воду очевидно относится к эксплуатационным, среди которых выделяются дополнительные категории скважин:

• добывающие или нагнетательные;
• специальные, в том числе шурфы на техническую и питьевую воду, а также поглощающие;
• контрольные, предназначенные для наблюдений или мониторинга пластового давления;
• выработки – дублеры;
• оценочно – эксплуатационные.

Конструктивные виды скважин

Различная конструкция скважины позволяет выделить следующие виды:

• одноколонная;
• двухколонная.

Одноколонное устройство скважины подразумевает единственную колонну из труб, опускаемую в шурф и выполняющую одну или несколько функций. Песчаная скважина со стенками, осыпающимися при операциях спуска/подъема бурильной штанги с закрепленным на конце инструментом, требует укрепления, в качестве которого выступает обсадная труба, совмещающая функцию эксплуатационной колонны. Когда ствол скважины достаточно прочен или выполняется бурильной установкой с промывкой буровым раствором, не требующей многократных спусков и подъемов инструмента для его освобождения от породы, укрепление не требуется, и эксплуатационная колонная устанавливается с зазором от стенок, который заполняется гравием, выступающим в качестве предварительного фильтра. Устройство скважины-иглы также подразумевает одну трубную сборку, поэтому её следует отнести к одноколонным.

Конструкция скважины, состоящая из обсадной и эксплуатационной труб, являясь гораздо более дорогой гарантирует длительный срок эксплуатации, возможность устройства предварительного гравийного фильтра и ремонтопригодность внутренней обечайки, которая без ущерба для прочности конструкции может быть выполнена из труб ПВХ, вне зависимости от глубины укладки. То есть, даже скважина на известняк может иметь полимерную внутреннюю трубу, гарантирующую отсутствие растворенного железа в воде и неограниченный период использования.

Конструктивные виды скважин очевидно должны быть дополнены разновидностями исходя из наличия и формы гравийного фильтра в разрезе. Строение предварительной очистки воды в шурфе может быть в виде следующих гравийных засыпок:

• между грунтом и эксплуатационной колонной при заглушенном дне;
• между обсадной и эксплуатационной колоннами при заглушенном дне;
• призабойной зоны при возможности притока через низ эксплуатационной трубы.

Из рассмотренных конструктивных видов, обустройства предварительного фильтра требует скважина на песок и абиссинский колодец при выборе двухколонной схемы.

Специфические виды скважин на воду

Принятая классификация скважин не включает в себя особые случаи, о которых следует упомянуть:

1. Проходка, обустраиваемая на плавуне, отличается от стандартного бурения постоянным притоком песчано-глинистой суспензии, вымывающей породу и разрушающей стенки шурфа. Глубина скважины, пройденная до встречи с плавуном, может составлять от 1 до 40 метров и оптимальным способом борьбы с подвижкой грунта является, параллельная бурению, установка обсадных труб. Подобные водяные источники подразумевают принцип работы, позволяющий получить существенно больший расход и напор, чем это свойственно для аналогичных шурфов без проходки плавуна.

2. Геотермальные водяные шурфы бурятся с целью попадания в горячий подземный источник, используемый для оборудования системы автономного отопления с помощью теплового насоса и позволяющий получить значительную экономию за счет отказа от котельного оборудования и использования топлива. Конструкция геотермальной водозаборной проходки подразумевает надежное соединение сегментов, а призабойная зона должна быть залита специальным цементным раствором и глиной, для предотвращения утечек. Принцип работы геотермального шурфа состоит в самопроизвольном подъеме горячего потока к поверхностному тепловому насосу, который производит дополнительный нагрев и распределение теплоносителя между отопительными приборами. Принцип работы водяной геотермальной проходки подразумевает, что устье скважины одновременно является водоводом, подключаемым к тепловому насосу, а охлажденный поток возвращается обратно в слой земной коры для нагрева.

vodosistema.ru

Скважины в нефтяной промышленности

В этой статье хотелось бы вкратце пробежаться по теме нефтяных скважин. Разберемся с вопросами: Что такое скважина? Какие они бывают в нефтяной промышленности? Разберем типовую конструкцию скважин, категории скважин по назначению и т.п. Профессионалы-нефтяники могут эту статью благополучно пропустить, так как ничего нового вы здесь не найдете. А вот тем, кто еще не очень хорошо разбирается в нефтяных скважинах, статья может оказаться весьма полезной.

Ну что ж, с введением закончили, теперь давайте перейдем напосредственно к скважинам. Начнем с элементарного вопроса:

Что такое скважина?

Скважина — это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр.

Какие еще признаки делают скважину скважиной? Мы знаем, что есть такие сооружения как колодцы, шахты. В эти сооружения человек может попасть. В скважину — нет. Таким образом, скважина – это горная выработка без доступа в нее человека. В некоторых книгах еще дают дополнительное условие: с диаметром ствола не более 0,75 м. Но это, как говорят американцы, optional.

Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.

Мы привыкли говорить, что скважины бурят. На самом же деле скважины строят. Скважины — это сложные капитальные сооружения. Их, кстати говоря, относят к основным средствам предприятия, а затраты на бурение скважин и их обустройство — к капитальным вложениям.

Конструкция скважины

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

• конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;
• конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;
• конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов из одного пласта в другой;
• кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

Сначала бурят ствол большого диаметра глубиной порядка 30 метров. Спускают металлическую трубу диаметром 324 мм, которая называется направление, и цементируют пространство между стенками трубы и стенками горной породы. Направление нам необходимо для того, чтобы верхний слой почвы не размывался при дальнейшем бурении. Далее продолжают бурение ствола меньшим диаметром до глубины примерно 500-800 м. Снова спускают колонну труб диаметром 168 мм и также цементируют пространство между колонной труб и стенками породы по всей длине. Это у нас кондуктор. Далее бурение возобновляют и бурят скважину уже до целевой глубины. Снова спускают колонну труб диаметром 146 мм, которая называется эксплуатационной колонной. Пространство между стенками труб и горной породой опять же цементируется от забоя скважины и вплоть до устья.

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

Типы скважин

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:

• вертикальная;
• наклонно-направленная;
• горизонтальная;
• многоствольная или многозабойная

Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.

Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.

Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Так как «в природе нет прямых линий» и продуктивные нефтенасыщенные пласты залегают в недрах земли, как правило, с некоторым наклоном, а часто с довольно крутым наклоном, то на практике получается, что нет никакого смысла бурить горизонтальную скважину под углом приблизительно равным 90°. Логичнее пробурить ствол скважины вдоль пласта по наиболее оптимальной траектории. Поэтому в более широком смысле, под горизонтальной скважиной понимают скважину, имеющую протяженную фильтровую зону — ствол, пробуренный преимущественно вдоль напластования целевого пласта в определенном азимутальном направлении.

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).

вертикальная	наклонно-направленная	горизонтальная	многоствольная

Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?

Многоствольные скважины, также как и многозабойные, имеют основной ствол и один или несколько дополнительных. Ключевым отличием является расположение точки разветвления стволов. Если точка находится выше продуктивного горизонта, на который пробурена скважина, то скважину называют многоствольной (МСС). Если же точка разветвления стволов находится в пределах продуктивного горизонта, то скважину называют многозабойной (МЗС).

Другими словами, если основной ствол скважины пробурен вплоть до продуктивного горизонта и уже в самом продуктивном горизонте из него пробурен один или несколько дополнительных стволов, то это многозабойная скважина (МЗС). В этом случае скважина пересекает верхнюю границу продуктивного горизонта только в одной точке.

Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).

Многоствольная скважина (МСС)	Многозабойная скважина (МЗС)

vseonefti.ru

Колодцы

Данный тип источника является наиболее древним, его использовали ещё наши предки. Прежде не было метровых бетонных колец, которые сегодня используют для скважинных шахт, но при этом организовывать источники надо было. По этой причине шахты обустраивали камнями, стволами мореных деревьев. Если первый вариант был довольно непростым и требовал много усилий, то шахта из дерева была недолговечной. Ведь дерево в воде начинает гнить и разрушается через несколько лет. Однако, если при этом нет доступа кислорода, то дерево может сохраняться очень долго.

Когда был найден бетон, то его стали активно использовать при строительстве колодцев. Из него делали железобетонные кольца с диаметром до полутора метров. Копаются такие колодцы просто. Устанавливается в землю кольцо, и внутри него выкапывают землю. Так кольцо начинает опускаться в землю. Далее на него ставят второе кольцо и продолжают вынимать землю. Так постепенно кольца оказываются под землей. По мере того, как кольца погружаются в водоносный пласт, рытьё прекращают. Для того, чтоб рабочие могли выполнять своё дело, вода из колодца при строительстве выкачивается. Данный процесс прост, однако, очень трудоёмок.

Преимущества и недостатки рытья колодца

Преимущества заключаются в том, что колодец можно поставить в любом месте. При этом воды будет много, так как колодец представляет собой накопительное сооружение, в котором может быть до двух кубометров воды. При этом колодезная вода мягкая. Колодцы стоят не дорого, и поэтому совершенно доступны. При этом абиссинские колодцы являются самыми дешевыми источниками. Если говорить о недостатках, то в такие источники часто попадает верховодка, которая несет в себе грязь с поверхности. Это могут быть пыль, химикаты, микробы и прочие нежелательные и вредные вещества.

Колодцы нередко пересыхают. Это случается в летний период и в период засухи, когда вода уходит. К тому же колодцы нужно регулярно чистить для того, чтоб избежать заиливания. И если такое произошло, то вода не будет поступать в источник. Микробная опасность. Она проявляется если выпить сырой воды, и через несколько недель человек заболевает и получает проблемы со здоровьем.

Скважины на песок

Подобного рода скважины имеют не большую глубину, примерно до тридцати метров. Технология бурения заключается в том, что источник создаётся шнековым способом. Скважина представляет собой трубу, диаметр которой не более ста миллиметров. В конце такой трубы располагается фильтр. Его конструкция представляет собой перфорированную трубу, которая имеет сетчатую обмотку с галунным плетением из нержавеющей стали или латуни. Этот фильтр ставят в крупнофракционный песок с галькой. Производительность такой скважины составляет не более 1,2 кубометра в час. Это значит, что водозабор будет не слишком большой, однако, если речь идет о даче, то такая скважина является идеальным вариантом.

Эксплуатационный срок подобного источника составляет не более пятнадцати лет, если им постоянно пользоваться. В случае если использование скважины не регулярное, то такая скважина сломается уже через три года. Если скважина заилиться, то её можно вернуть к жизни благодаря использованию большого напора воды. Однако, нередко промывки бывает не достаточно, и приходиться заново бурить скважину. Именно поэтому многие специалисты рекомендуют один раз потратить деньги на установку артезианской скважины и гарантированно пользоваться водой до семидесяти лет, чем каждые семь – десять лет чинить или заново делать скважину на песок.

Артезианские скважины

Подобного рода скважины называются так в честь французской провинции Артуа, в которой они впервые были пробурены. Их характерное отличие состоит в том, что вода изливается из него сама. Однако, не всегда такие источники активно фонтанируют. Такие скважины не нуждаются в сетчатых фильтрах, ведь вода в таких источниках протекает в пластах извести. При этом не каждый известковый пласт содержит в себе воду. Для этого порода должна быть пористой. Если известняк сплошной, то в нем водоносного горизонта не будет, так как вода в него не просочится. Артезианские скважины отличаются большой производительностью. Они содержат в себе много воды, до десяти кубометров за час. При этом поток воды не иссякает, и подобный источник очень долговечен – до шестидесяти лет. Такая вода является наиболее чистой, однако она также требует дополнительной очистки, так как содержит в себе большое количество растворенных минералов.

Бурение такой скважины осуществляется специальными буровыми установками, которые очень громоздкие и не всегда могут заехать на участок. Для оптимальной работы такой техники нужен участок минимум четыре на шесть метров.

Стоит такая скважина также не мало, поэтому нередко хозяева участков обираются вместе с соседями, и делают одну скважину на несколько домов. Это совершенно нормально, ведь воды в таком источнике много, и её хватит на несколько домов при одновременном использовании.

rosao.ru

Подземные воды

Типы подземных вод различаются в зависимости от видов грунта на данном участке, его качеств — влагоемкости, а также глубины, на которой он залегает. Структура строения грунта слоистая — плотные глинистые или каменистые слои плохо пропускают влагу, поэтому называются водоупорами. Между ними залегают слои более рыхлого грунта — илистого или песчаного. Такой грунт обладает хорошей влагоемкостью и образует водоносный горизонт, из которого возможна добыча воды при помощи выработки.

От глубины залегания водоносного горизонта зависит чистота полученной воды

Структура грунтов значительно различается в зависимости от географического положения, поэтому как найти воду для скважины на участке подскажет знание типов грунта, которые преобладают в данной местности.

Подземные воды, подходящие под скважину, бывают нескольких видов:

• Верховодка — водоносный горизонт, образованный вблизи от поверхности (2-3м) над слоем более плотной почвы. На его обильность напрямую влияет наличие дождей или таяние снега, а из-за неглубокого залегания в воду попадают все загрязнения с поверхности. Поэтому, хотя верховодка удобна для добычи воды из-за своего расположения неглубоко под землей, качество этого типа вод очень низкое — их возможно использовать только для хозяйственных работ. Обычно при бурении шахты этот слой стараются изолировать, чтобы избежать загрязнения вод, расположенных ниже.
• Грунтовые воды — нередко именно они используются для водозабора. Этот водоносный горизонт залегает сразу над первым водоупорным слоем и тоже не имеет достаточно надежного фильтра над собой, поэтому чистота воды во многом зависит от правильной защиты участка от загрязнения. Глубина залегания грунтовых вод — 7-20м. Из-за того, что слой является открытым, на него оказывают влияние погодные условия, например в сильно засушливый период грунтовые воды могут истощаться или пропадать. Благодаря довольно глубокому залеганию грунтовые воды чаще всего пригодны для питья, хотя требуют обязательной обработки.
• Межпластовые воды — залегают между двумя водоупорными слоями плотного грунта. Глубина — от 20-40м и больше, так как подобных слоев может быть множество. Вырыть скважину для межпластовых вод сложнее, но зато они отличаются чистотой и относительно постоянным уровнем. Вода, находящаяся между водоупорными уровнями находится под давлением различной силы, поэтому некоторые водоносные горизонты при бурении скважины фонтанируют — такие слои называются напорными.
• Артезианские воды — напорные слои подземных вод, обычно находящиеся под большим давлением и позволяющие получить высокий уровень воды в шахте. Артезианские воды залегают глубоко (от 100 до 1000м), их достоинства — высокая степень чистоты и постоянная наполненность скважины. Артезианские колодцы чаще всего бурят для добычи питьевой воды.

Вид подземных вод оказывает основное влияние на то, какая конструкция скважины будет выбрана, поэтому целесообразно вначале произвести разведку для выяснения, какие водоносные горизонты доступны на данном участке.

Разведочная шахта

Этот тип скважины отличается меньшим диаметром, бурение обычно проводят самым быстрым и малозатратным вращательным методом, или шнековым (если глубина скважины менее 50м). Если шахта предполагается глубокой, используют колонковый метод.
С помощью разведочной скважины проводятся следующие операции:

• производится замер глубины залегания водоносного горизонта
• берут пробы грунта из водоносного слоя для определения его водоемкости, уровня качества воды
• берут пробы грунта из водоупорного слоя, чтобы узнать степень его надежности, определить возможность проседания выработки или ее засыпания

Нередко после формирования разведочной шахты, выбирается компромиссное решение по дальнейшей работе — в таком случае уже вырытую скважину расширяют до размеров эксплуатационной. Этот вариант является более выгодным экономически, чем бурить новую скважину

Разновидности скважин

Кроме типа подземных вод большое значение имеет использующееся оборудование для скважины под воду. В зависимости от этих двух моментов различают следующие виды:

Абиссинская скважина

Для небольшого дачного участка можно использовать разные виды скважин на воду. Самой неглубокой, потому требующей меньших затрат является абиссинская, которую называют еще скважиной Нортона, по имени ее изобретателя.
Прокладывается с помощью стальной трубы со специальным острым наконечником—фильтром, — вся конструкция в итоге напоминает большую иглу. Металлическую трубу поднимают над землей посредством специального блока и опорной треноги, затем забивают в грунт, постепенно прикрепляя дополнительные секции. Диаметр скважины совсем небольшой — 1-2см, а глубина редко когда превышает 5-10м — поэтому таким способом можно получить только верховодные и грунтовые воды.

Преимущества абиссинского колодца в простоте установки — для обустройства не требуется сложной габаритной техники и больших денежных затрат, а расположить его можно в любом месте участка. Минусы — малое количество получаемой воды и ее невысокое качество. Конструкция скважины не допускает использования погружного насоса, поэтому поставку воды производят с помощью поверхностного вручную, а зимой добывать воду нельзя без дополнительного оборудования.

Установить абиссинский колодец возможно только на участке с достаточно мягким грунтом, а срок его службы не превышает нескольких лет

Скважина на песок

При решении какую скважину выбрать для дачного участка, выбор зачастую падает именно на нее — водозаборная выработка на песок не требует больших вложений и предоставляет более качественную воду и в большем объеме, чем абиссинская. Свое название эта скважина под воду получила благодаря свойствам первого водоносного горизонта межпластовых вод залегать в рыхлых и пористых породах, чаще всего в песке.
Чтобы вырыть шахту такой конструкции потребуется специальная бурильная установка — ее обычно можно взять в аренду на небольшой срок и провести все работы самостоятельно, что позволит сэкономить средства. Глубина залегания первых межпластовых вод — от 15 до 100м, поэтому качество воды довольно высокое, и она подходит для питья.
Конструкция скважины на песок представляет собой металлическую трубу, нижняя часть которой перфорирована для забора воды и закрыта сетчатым фильтром, чтобы защитить от загрязнения. Иногда используют двойную колонну из пластиковой трубы, которая не подвержена коррозии, а сверху закрытой еще одной металлической, чтобы предотвратить повреждения в сложных видах грунта.
Подъем воды из песчаной шахты происходит с помощью погружного насоса и колонки. Служит песчаная скважина значительно дольше, чем абиссинская — от 8 до 15лет, срок службы можно еще продлить, если прочищать ее регулярно от песка и ила.

Минусы выработки на песок тоже довольно значительны — главный из них, что пригодный для использования водоносный горизонт на песке есть не в каждой местности. Поэтому если нет точных сведений, желательно провести разведку и взять замер грунта на водонасыщенность.

Такие типы скважин обычно не имеют достаточной глубины, чтобы избежать загрязнения из верхних слоев, а их наполненность зависит от атмосферных осадков и может колебаться в разные сезоны

Артезианская шахта

В случае если нужна надежная скважина в доме, без перебоев дающая чистую воду в достаточном количестве — то несомненно лучшим выбором будет именно артезианская. После первых слоев межпластовых вод с горизонтами в рыхлых породах, на большей глубине пролегают гораздо более обширные водоносные слои в известняке — с чистой водой, находящейся под большим давлением. Скважина водозаборная на известняке и называется артезианской.

Глубина такой шахты может быть от 40 до 200м, это и является причиной исключительной чистоты воды — в нее не попадают примеси из грунтовых вод. Зато содержание минеральных солей и железа зачастую выше нормы, что в больших количествах неполезно для здоровья — поэтому даже артезианскую воду многие отфильтровывают. Забор воды производится с помощью глубинных насосов, сама шахта почти не подвержена загрязнению и не нуждается в уходе, если все работы были произведены правильно.
Минусы артезианской выработки в дороговизне сложности установки — бурение проводится с помощью крупногабаритной техники, и требует довольно большого пространства — после завершения работ вокруг шахты на 30м нельзя ставить постройки и проводить электрические провода. Также для получения разрешения на бурение артезианского колодца требуется собрать определенные документы, а для дальнейшей эксплуатации нужно оформить и оплатить лицензию.
Но несмотря на то, что ее обустройство потребует больших вложений и помощи специалистов, такая выработка может стать источником воды высокого качества для целого поселка.

Особенности артезианской скважины в том, что ее наполненность не будет колебаться от сезонных изменений, а срок службы неизмеримо больше песчаных и абиссинских шахт — при использовании качественного оборудования она будет исправно работать более 50лет

Заключение

При наличии достаточных сведений о грунтовой структуре участка и знаний какие бывают скважины на воду, выбор подходящего колодца не составит труда. Для небольшого загородного дома или дачи оптимальным выбором будет скважина на песке, если источник воды нужен ненадолго или только летом подойдет и абиссинский колодец.

Если нужен надежный бесперебойный источник для большого дома или нескольких, или же для фермерского хозяйства, то лучшим выбором будет артезианская скважина

oskvazhine.ru

Другие статьи по теме:

Водоснабжение из скважины в загородном доме Оголовок для колодца Карта залегания грунтовых вод Устройство скважины для воды в частном доме Артезианский колодец Бурение желонкой