О скважинах подробнее
Выбирая буровую компанию попросите ее представителя предоставить сертификаты (хотя бы копии) на обсадные трубы, подверьтесь, если обсадные трубы пластиковые, что выполнены ли они из питьевого пластика (обычно на пластиковой трубе имеется гравировка «Питьевая нПВХ ГОСТ Р51613-2000»), имеются ли у компании гидрологические карты либо опыт бурения в вашем районе, произведен ли расчет толщины стенок труб в соответствии с грунтами вашего района, как будет производится ликвидация скважины в случае неудачного бурения и за чей счет. По поводу материала обсадной трубы: пластик или металл? Все зависит от глубины скважины и залегающих пород. Если скважина, например, 100 м, то ни о каком пластике как об основной несущей колонне речи быть не может. Другое дело дополнительная обсадка пластиковыми трубами внутри металлической трубы. Если бурение производится сквозь водонесущие пески (плывуны) или другие водовмещающие породы, содержащие соленые воды или рассолы, то металл находящийся в такой агрессивной среде будет подвергаться ускоренной коррозии. В этом случае должен применятся кондуктор из толстостенной пластиковой трубы (толщина стенки 8-10 мм), защищающей металлическую обсадную колонну в районе указанных пород. Пластиковая колонна должна быть обсажена от устья скважины до нижнего водоупора пород с солеными водами, с обязательным выполнением подбашмачного цементирования (башмак — нижний торец обсадной колонны, в данном случае — пластиковой). Бурение скважин с двумя или более пластиковыми обсадными колоннами требует особой аккуратности, так как пластик можно легко повредить.
Труба обсадная нПВХ питьевая ГОСТ Р51613-2000
При бурении скважин особое внимание уделяется обеспечению вертикальности ствола скважины. Вертикальность скважины страхует от возможных осложнений в процессе опускания в нее обсадной колонны. Для этого применяют трубы типа УБТ (утяжеленные буровые трубы), которые способствуют сохранению вертикальности ствола скважины. Без использования УБТ, когда трехлопастное долото накручивается сразу на буровую трубу ствол скважины получается «винтом» и при опускании обсадной колонны, последняя может просто застрять в «изгибах» скважины и не дойти до намеченной глубины. Постарайтесь присутствовать на площадке проведения работ на заключительной стадии бурения, поинтересуйтесь глубиной скважины и посчитайте количество обсадных труб, опускаемых в скважину. Умножьте потом это количество на длину труб (не забудьте вычесть длину резьбы для каждой трубы) и сравните с глубиной бурения. Если величины не совпадают, то скорее всего обсадная колонна установлена с браком (но это не относится к скважинам в которых забор воды осуществляется через открытый ствол «скважины на трещиноватые породы»: известняк, мергель, аргиллиты).
Буровые трубы
Трехлопастное долото
Более-менее ровные скважины получаются при бурении колонковым способом (используется труба подобная УБТ, правильнее – колонковая, но вместо долота твердосплавная или алмазная коронки). Колонковый способ бурения обеспечивает не только более ровные скважины по сравнению со скважинами, пробуренными различными долотами, но и позволяет буровикам точно определять тип и глубину залегаемых пород. Этот тип бурения предполагает подъем на поверхность так называемых кернов (выбуренная порода).
Колонковые трубы и шарошечное долото с УБТ
Колонковая труба и УБТ
Керны (выбуренная порода): аргиллиты, диаметр 136 мм
Буровая установка
Скважины, какие они бывают?
Теперь обсудим различия скважины «на песок» и «скважины на трещиноватые породы», где водовмещающими породами являются соответственно водонесущие пески или трещиноватые породы. Начнем с того, как определить место заложения скважины. Есть «специалисты» определяющие наличие «водяной жилы» с помощью так называемой «лозы». Ну это тоже самое, что гадание на кофейной гуще. У представителей серьезных буровых компаний это вызывает улыбку, так как все водоносы давно уже нанесены на карты, а на многие районы уже имеются геологические разрезы. Скважина обычно закладывается там, где это удобно заказчику, но желательно на самом высоком месте участка, подальше от грядок, дороги, туалетов или септиков и с обеспечением возможности подъезда к месту заложения буровой техники.Скважина «на песок»
Скважина «на песок», как правило, менее глубокая, т.к. водоносные пески залегают относительно неглубоко от поверхности. Расценки на такие скважины отличаются в 1,5 – 2 раза за погонный метр по сравнению со «скважинами на трещиноватые породы» в том же районе, т.к. последние требуют применения более мощной техники, эксплуатация которой дороже и более дорогого инструмента. Как правило скважину «на песок» бурят до подошвы водоносного песчаного горизонта (подошва — нижний водоупор) с одновременной обсадкой металлической наружной колонны. В этом случае цементирование затрубного пространства не требуется, т.к. обсадка колонны производится без зазоров со стенками скважины. Бурение производят желонкой, которую сбрасывают в скважину и достают ей грунт либо применяют шнек. По мере углубления скважины наращивают и заглубляют наружную обсадную колонну. Такой способ бурения называется ударно-канатный. После обсадки наружной колонны прочищают скважину и забуриваются в подошву водоноса еще на 0,5–1 м. Это пространство необходимо для размещения шламовика. Затем внутрь наружной опускают пластиковую внутреннюю обсадную колонну с водоприемной частью (фильтр фабричного изготовления, подобранный под размер фракции песка данного водоносного горизонта либо перфорированная труба, обмотанная сеткой с ячеей соответствующего размера), шламовиком и сальниковым уплотнением – пакером. После этого наружную колонну приподнимают на высоту чуть меньше, чем глубина (или мощность) водоносного слоя. Это важно, иначе водоносный песок (он же плывун) поднимется вверх, что приведет к увеличению плотности плывуна и соответственно к уменьшению его водоотдачи. К тому же водоприемная часть фильтра должна располагаться ближе к подошве водоносного песчаного слоя, т.к. у подошвы песок с более крупной фракцией, а у кровли – с более мелкой. Мелкий песок будет забивать фильтр и скважина через несколько лет (а возможно уже через год) перестанет работать. Обязательно в резьбовые соединения пластиковой трубы устанавливают резиновые кольца! Как правило производители труб не выполняют у раструба фаску, позволяющую резиновому кольцу без задиров и смещения заходить в раструб при сборке резьбового соединения труб. Поэтому перед обсадкой раструбы труб нужно соответствующим образом подготовить, а это процесс трудоемкий и не все бурильщики готовы тратить на это время.
Выполнение фаски у раструба
Есть еще один способ бурения – бурение с промывкой, когда для выноса выбуренной породы на поверхность используется вода, циркулирующая от приямка через буровой инструмент в скважину и опять в приямок. При роторном способе бурения буровикам приходится применять кольматирующие растворы, чтобы избежать прихватов инструмента плывуном. Кольматирующий раствор «заклеивает» песчаный плывун на время, достаточное для обсадки колонны. При роторном бурении обязательно нужно выполнять цементирование затрубного пространства скважины. Если в вашей местности верхние слои грунта подвержены вспучиванию в зимний период, то желательно выполнить наружную обсадку (защитный кондуктор) из толстостенной трубы либо до наступления холодов установить бетонные кольца или кессон на глубину промерзания грунта (обычно установка кессона или бетонных колец не входит в стоимость строительства скважины, а относится к ее обустройству – отдельный договор).Скважина «на трещиноватые породы»
Конструкция «скважины на трещиноватые породы» (к ним относятся такие породы как, например, известняк, мергели и аргиллиты) отличается от конструкции скважины «на песок» в первую очередь водоприемной частью, так как воды протекают в трещиноватых породах и практически не содержат песка, поэтому фильтр как таковой не нужен. Водоприемную часть выполняют перфорацией трубы либо выполняют по принципу «открытого торца». Если трещиноватые породы представлены аргиллитами (окаменевшая глина), то в случае применения перфорированной водоприемной части под ней обязательно устанавливают шламовик. В этом шламовик служит не для сбора шлама, а для исключения размыва забоя скважины и соответственно предотвращения подъема мути с подошвы водоносного слоя, шлам собирается снаружи шламовика. В случае «открытого торца» риск подъема мути в аргиллитах ниже, но обсадную колонну приходится устанавливать не до забоя (дна пробуренной скважины), а на разницу в диаметрах. Например, до условной кровли водоноса (чуть ниже водоупора) бурение производится одним диаметром, затем заменяют инструмент на меньший диаметр. Вот на эту разницу в диаметрах и ставят обсадную колонну. «Скважины на трещиноватые породы» выполняют с двойной обсадной колонной (иногда с тройной): наружной и эксплуатационной. Затрубное пространство обсадной колонны обязательно герметизируют либо от кровли водоносного слоя до поверхности земли, либо выше на 1–3 м нижнего торца наружной обсадной колонны. Обычно для этой цели приготавливают цементный раствор.
Разрез скважины с перфорированной водозаборной частью. Водоподающее оборудование не показано.
Разрез скважины с водозаборной частью по типу «открытый ствол». Водоподающее оборудование не показано.
Трещиноватые породы
После обсадки скважины трубами и застывании цементного раствора «скважину на трещиноватые породы», так же как и скважину «на песок» прокачивают эрлифтом или как говорят буровики «компрессором». После того, как из скважины пошла чистая вода без мути и примесей в скважину устанавливается водоподающее оборудование, состоящее из скважинного насоса, шланга для пищевых жидкостей, троса соответствующей грузоподъемности, за который подвешивается насос, и оголовка обсадной трубы с арматурой. Оголовок скважины должен быть выше поверхности земли на 0,8 — 1 м и обеспечивать герметичность верхнего торца обсадной эксплуатационной колонны (СанПиН 2.1.4.1175-02).