Бурение скважины на известняк

Многие жители больших и не очень городов стремятся жить на дачах или в загородных домах. Для комфортного проживания необходимо решить проблему с водоснабжением. И многие владельцы отдают предпочтение артезианским скважинам.

Скважина на известняк – это артезианская скважина. Для водоснабжения дачи или загородного дома – это самый надежный источник воды. Глубина такой скважины – от 70 до 300 метров. Вода поднимается из пластов известняка, который расположен между водонепроницаемыми слоями грунта. Качество воды высокое, так как она проходит природную фильтрацию, и в ней отсутствуют загрязнения.

Производительность такого источника достигает 5-6 м/ч, а срок службы артезианской скважины – от 40 до 50 лет. Правильный выбор места для бурения и соблюдения технологии по обустройству позволит сделать скважину надежным источником воды.

Для бурения скважин на известняк используются обсадные трубы НПВХ. Свойства состава трубы приближены к металлу, при этом такие трубы не подвергаются коррозии. Серия труб подбирается в соответствии с глубиной скважины и разности уровней водоносных пород. Также учитывается кольцевая нагрузка на трубу.

На выбор конструкции скважин на известняк влияют следующие факторы.

• Геологические условия.
• Требуемая производительность.
• Габариты и характеристики обсадных труб.
• Технические параметры насоса.

Скважины на известняк подразделяются на несколько типов.

• Традиционная артезианская скважина. Используется на пластах с хорошим давлением, в которых нет песчаных линз и прослоек глинистой породы. Обсадная колонна достигает верхнего горизонта водного пласта, затем в известняке идёт открытый ствол без обсадной колонны. Сечение труб больше, чем диаметр ствола. В результате вода подаётся в водозаборное сооружение из водного пласта через открытый участок.
• Скважина на воду с двойной обсадной колонной. Используется там, где невысокий напор пластов. Первая обсадка происходит до границы известнякового слоя. Затем идет вторая обсадная колонна с меньшим диаметром. Обсадки находятся в известняке до верхней границы водного горизонта. Артезианские воды поступают в сооружение через перфорацию, которую делают в первой трубе.
• Телескопическая с кондуктором. Используется, когда в почве вместе с глиной попадаются валуны и камни. Дополнительная труба с более широким диаметром – кондуктор устанавливается в верхних слоях. Бурение производится с постепенным уменьшением сечения труб после того, как обсадная колонна доходит до проблемного места.

Пробурить скважину на участке можно с помощью малогабаритной установки. Это очень удачный вариант для использования на объектах с небольшой площадью, в труднодоступных местах. Она имеет небольшой размер, мобильна, легко монтируется и демонтируется. Проходка производится с подачей в забой промывочного раствора. Преимущества такого бурения следующие:

• стоимость работ такая же, как и при использовании крупной техники;
• не надо специально готовить рабочее место;
• работы проводятся в срок от 1 до 3 дней;
• выполнить работу могут 2 человека;
• заезд крупной буровой техники не наносит вред участку, так как для въезда требуется проезд 1,5 ширины.

Малогабаритная установка состоит из двигателя, корпуса, буровых штанг, вертлюга, бурильных головок. Используются они только с промывочной жидкостью, что сводит к минимуму силу трения бурильного оборудования.

Сначала проводится подготовка для бурения скважины. Необходимо произвести следующие действия.

• Изучить карту залегания водоносных слоев и типы почв.
• Провести разведывательные работы, посмотреть, как выглядит место под скважину, выбрать оптимальное.
• Учесть прохождение подземных вод и место ввода трубопровода с водой.
• Выбрать оптимальный способ бурения в соответствии с типом грунта.
• Обустроить резервуар для технической воды, куда опускается насос.
• Оформить разрешительную документацию на скважину.

Затем производится сам процесс бурения. Выполняются следующие действия в соответствии с разработанными инструкциями.

• Транспортировка буровой установки и необходимого бурового инструмента на участок. Раскладка в рабочее положение.
• Рытье котлована на месте будущей скважины с использованием шнека, до подхода в водоупорный пласт.
• Пробивка верхнего слоя почвы.
• Установка направляющей обсадной колонны, с использованием обсадных труб, которая погружается на глубину и перекрывает первый горизонт.
• Проходка до водоносного известнякового пласта. Для этого в обсадную колонну погружается буровой шнек или другой инструмент меньшего диаметра.
• Удаление шлама и установка обсадных труб из ПВХ – одной или двух, в зависимости от типа грунта.
• Делается перфорация в последней трубе обсадной колонны для доступа к водоносному горизонту.
• Осуществляется промывка. Скважину необходимо прокачивать до появления воды без загрязнений.

Во время строительства скважины производится обсадка её стен. После того как проходка дойдет до известняка, в полость монтируют обсадные трубы. Затем инструментом меньшего диаметра обрабатывают известняк. Крайне не рекомендуется применение для питьевой воды оцинкованных труб. Для увеличения срока службы сооружений, улучшения их эксплуатационных свойств и качества воды широкое распространение получило использование двойной обсадки стен скважин. То есть, основная стальная колонна дополняется пластиковым вкладышем из труб ПВХ.

Существует несколько методов бурения артезианских скважин. Они различны по трудоемкости, способу извлечения породы и используемому оборудованию. При любом способе производят измельчение породы и её выемку наружу, затем укрепляют стенки скважины. Выбор метода зависит от таких факторов: твёрдость грунта, глубина скважины, наличие необходимой техники.

• Шнековый – ручной способ, применяется только в условиях мягкой и рыхлой породы, пробить скважину можно на глубину 30-50 метров, не подходит для валунов и скальных пород. Спиральные лопасти шнека выводят обработанный грунт наружу.
• Ударно-канатный – разрушает породу методом дробления долотом и забивным стаканом. Очистка забоя происходит с помощью скважинных желонок. Выбуриваются скважины до 250 м глубины, больших диаметров, в мерзлых и валунно-галечниковых породах. Наиболее качественный и самый трудоемкий.
• Гидродинамический – с помощью промывочного раствора, под напором порода вымывается. Подходит для скважины глубиной не более 15 метров.
• Роторный – можно работать в любых грунтах, но система требует регулярного утепления при низких температурах. Производится буровым снарядом с долотом, грунт выводится специальной промывочной смесью.
• Колонковый – можно получить скважину глубиной до 1000 м. Вращающийся бур с алмазной коронкой разрушает породу по краям забоя. Разрушенный грунт необходимо вымыть с помощью промывочной жидкости, которая нагнетается насосом. Небольшой диаметр скважин впоследствии расширяется долотами до необходимых размеров.
• Вращательный – используется бур и промывочный раствор. Метод самый быстрый.

По окончании бурения верх скважины закрывается с помощью специального оголовка, и через него проводят провода, шланги и трубы. Существует несколько способов подъема измельченной породы на поверхность:

• гидравлический, когда порода вымывается с помощью воды или глиняного раствора;
• механический, осуществляется с помощью шнеков, буров и желонок;
• пневматический, происходит с помощью мощной струи сжатого воздуха;
• комбинированный, сочетает в себе несколько способов.

Далее производится обустройство скважины. Правильное обустройство обеспечит её пригодность для эксплуатации и длительное использование. Для этого необходимо следующее.

• Установить кессон. Он делает устье герметичным и защищает от промерзания водоотводящие трубы и непосредственно саму скважину.
• Поставить оголовок для предотвращения попадания загрязнений через устье скважины.
• Сделать разводку и подсоединение водопровода к дому.
• Подобрать и установить фильтры для уменьшения жесткости воды.
• Установить глубинный скважинный насос для прокачки воды.
• Установить гидроаккумулятор для стабилизации давления.
• Наладить автоматику и сделать проверочный запуск водозабора.

Огромным преимуществом артезианской скважины является то, что бурить её можно в любом месте. Такая скважина не заиливается и не нуждается в специальном обслуживании. Нет необходимости устанавливать фильтр в водный горизонт, так как известняковый пласт полностью изолирован от грунтовых вод.