Можно ли добурить скважину

Скважины на песок что нужно знать и как получить чистую воду

Песчаные скважины – это выгодное соотношение невысокой стоимости и длительного срока службы водозабора. Это лучшее решение для дачи. Дебита достаточно для обеспечения небольшого коттеджа и обслуживания участка. Песчаные источники меньше подвержены изменениям производительности, просты в обслуживании.

Скважину обустраивают на глубину до 40 м. Минимальная глубина зависит от глубины нахождения 2 – 3 песчаного водоноса и составляет от 20 м. Определить без разведывательных работ и наличия специальных карт глубину залегания слоев практически невозможно.

Конструкция и глубина обустройства песчаного водозабора

Срок использования источника и стабильности производительности составляет не меньше 10 – 15 лет. Качество и количество воды зависит от состава водоносной породы и насыщенности водой. Если водяная линза расположена в крупнофракционном песке, или гравийно-песочной смеси, такая скважина менее подвержена заиливанию и отличается хорошей производительностью. Средние показатели дебита – до 1,5 – 2 м3 в час.

Место обустройства выбирают в зависимости от техники бурения. Необходима ровная площадка на удалении от дома или других строений на расстояние от 5 м. Чтобы соблюсти абсолютную вертикальность ствола, выбирают ровные, без наклонов и возвышений, участки.

Преимущества:

• Простота и скорость обустройства – стандартный срок выполнения работ составляет 1-2 дня.
• Невысокая стоимость.
• Возможность проведения работ в труднодоступных местах.
• Стабильная производительность, легкость в уходе, возможность сезонной консервации.

В зависимости от ландшафтных условий, состава грунта и глубины, на которую планируют бурить скважину, выбирают технику проведения работ:

Шнековое бурение с использованием мобильной установки или малогабаритной разборной установки.

Установка справляется с бурением на глубину до 40 м за 8 часов

• Ударно-канатный способ применим в мягких грунтах.
• Роторное бурение с подачей напора воды для промывки шахты.

МБУ используют при прохождении на глубину до 40 м. Конструкцию собирают на ограниченном участке – достаточно площадки 2х3 м. Для всего комплекса работ достаточно 1 дня. Обсадную колонну формируют из толстостенных стальных труб, или специальных пластиковых армированных. В нижней части обсадной трубы должен быть перфорированный участок – фильтр, защищающий дно от проникновения глины и песка.

Скважины оборудуют насосными станциями. Предпочтительно использовать погружные насосы, подобранные в соответствии с производительностью источника и интенсивностью эксплуатации скважины.

Установка кессона и монтаж оборудования

От места бурения до коттеджа прокладывают подземный водопровод, вкапывая изолированную трубу ниже точки промерзания. Автоматику и гидроаккумулятор устанавливают в кессоне или подвале.

Проведение замеров и обустройство участка

Перед самим техническим процессом бурения скважин водой под давлением необходимо произвести подготовительные работы. Они состоят из следующих этапов:

Расчет глубины залегания водного пласта

Это важно для подготовки необходимой длины труб и определения особенностей процесса бурения. Для этого понадобиться получить карту местности с геодезическими обозначениями, заблаговременно позаботиться об используемой жидкости для бурильной установки в объеме 5-21 м³.
Подготовка самого участка для проведения работ

Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке. Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения.
Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Указанная бурильная установка отличается своей простотой и экономичностью использования энергоресурсов. Она является идеальным вариантом для применения в частном порядке, так как не требует дополнительных теоретических знаний и большого практического опыта. Требуется всего лишь неукоснительное соблюдение строгой последовательности технологического процесса.

3.2 Вращательное бурение скважин

При вращательном
бурении разрушение породы происходит
в результате одновременного воздействия
на долото нагрузки и крутящего момента.
Под действием нагрузки долото внедряется
в породу, а под влиянием крутящего
момента скалывает ее.

Существует две
разновидности вращательного бурения
— роторный и с забойными двигателями.

При роторном
бурении(Рисунок 2.8) мощность от
двигателей 9 передается через лебедку
8 к ротору 16 — специальному вращательному
механизму, установленному над устьем
скважины в центре вышки. Ротор вращает
бурильную колонну и привинченное к ней
долото 1. Бурильная колонна состоит из
ведущей трубы 15 и привинченных к ней с
помощью специального переводника 6
бурильных труб 5.

Следовательно,
при роторном бурении углубление долота
в породу происходит при движении вдоль
оси скважины вращающейся бурильной
колонны, а при бурении с забойным
двигателем — невращающейся бурильной
колонны. Характерной особенностью
вращательного бурения является промывка

При бурении с
забойным двигателемдолото 1 привинчено
к валу, а бурильная колонна — к корпусу
двигателя 2. При работе двигателя
вращается его вал с долотом, а бурильная
колонна воспринимает реактивный момент
вращения корпуса двигателя, который
гасится невращающимся ротором (в ротор
устанавливают специальную заглушку).

Буровой насос 20,
приводящийся в работу от двигателя 21,
нагнетает буровой раствор по манифольду
(трубопроводу высокого давления) 19 в
стояк — трубу 17, вертикально установленную
в правом углу вышки, далее в гибкий
буровой шланг (рукав) 14, вертлюг 10 и в
бурильную колонну. Дойдя до долота,
промывочная жидкость проходит через
имеющиеся в нем отверстия и по кольцевому
пространству между стенкой скважины и
бурильной колонной поднимается на
поверхность. Здесь в системе емкостей
18 и очистительных механизмах (на рисунке
не показаны) буровой раствор очищается
от выбуренной породы, затем поступает
в приемные емкости 22 буровых насосов и
вновь закачивается в скважину.

В настоящее время
применяют три вида забойных двигателей
— турбобур, винтовой двигатель и
электробур (последний применяют крайне
редко).

При бурении с
турбобуром или винтовым двигателем
гидравлическая энергия потока бурового
раствора, двигающегося вниз по бурильной
колонне, преобразуется в механическую
на валу забойного двигателя, с которым
соединено долото.

При бурении с
электробуром электрическая энергия
подается по кабелю, секции которого
смонтированы внутри бурильной колонны
и преобразуется электродвигателем в
механическую энергию на валу, которая
непосредственно передается долоту.

Рисунок
2.8 — Схема вращательного бурения

Способ типовых трасс

В первом случае используется регулярность естественного отклонения на необходимом участке работы. Бурение планируют на профилях, сооруженных заранее по собранной информации о естественном отклонении скважин. Такой метод целесообразно применять на хорошо изученной местности, к тому же, кривизна забоя не нуждается в контроле – необходимо лишь приноровиться к прохождению естественного отклонения.

Отрицательной стороной способа считается увеличение затрат на строительство конструкции из-за повышения объема бурения. По ранее подготовленным скважинам на каждом участке выделяют места наибольшей интенсивности отклонения, а по полученной информации составляют профили.

Скважины с искривленной конструкцией

Для бурения наклонных и горизонтальных скважин необходимо, чтобы направление движения бура отклонялось на два градуса и более при вращательном способе, и более чем на шесть градусов при глубоком бурении.

Отклонение от вертикальной оси скважины может быть спровоцировано естественными или искусственными факторами.

Естественное отклонение может быть вызвано погодными, геологическими и сейсмическими условиями. Искусственное отклонение от вертикали является принудительным. Если во время бурения есть возможность контролировать угол движения бура, такое строение скважины считается наклонным.

Направленное бурение скважин может быть многозабойным и однозабойным. В первом случае выполняют главный ствол, затем от него вертикально или под наклоном делают несколько дополнительных забоев, во втором же – с помощью оборудования изначально задается необходимый угол скважины, и бурение выполняется в один заход под необходимым наклоном.

Правила бурения скважин на воду

Способ бурения скважин на воду зависит от глубины скважины. Как правило, первый водоносный слой – это почвенные воды, за которыми находятся грунтовые воды. Последние более предпочтительны, так как являются более чистыми за счет глубины залегания. В месте с плохой экологией вода из грунтового слоя может быть непригодной для людей. Также количество воды напрямую зависит от объемов природного источника и количества выпадающих за сезон осадков. Когда зима бесснежная, а лето засушливое, воды в грунтовых слоях может быть мало. Водозабор в разные годы может быть очень разным. За качественным услугами бурения, рекомендуем обращаться в компанию Бурвода72, ознакомится с ценами на бурение скважин в Тюмени можно на странице.

Неглубокие скважины около 20-30 метров проделывают сухим способом при помощи самоходной установки. Источник воды в этих скважинах – грунтовые воды. На картах их местонахождение обозначают примерно, поэтому бурят скважины обычно вслепую.

После вскрытия водоносного слоя выполняют очистку воды. Очистку осуществляют по такому алгоритму:

• производят пробный забор, а также определяют тип песка;
• для среднезернистого песка хватает сетчатого фильтра (пастиковую или металлическую обсадную трубу нужного диаметра вставляют в скважину, а в нижней ее части размещают подходящий фильтр);
• если в воде присутствует мелкий песок, для ее очистки нужен гравийный фильтр из крошки камня.

После этого трубы можно подключить к водопроводной системе, а воду подают в дом. Воде требуется дополнительная очистка при помощи фильтра, в отличие от воды, поднимаемой из артезианских скважин.

В артезианских скважинах находится вода, поступающая из трещинно-крестовых горизонтов. Глубиной они могут быть до 250 м. Для бурения таких скважин требуется предварительная подготовка. В котловане возле места бурения подготавливают глинистый промывочный раствор, который предотвращает осыпание ствола скважины. После прохождения песчано-глинистого и известнякового слоев в скважину вставляют стальную обсадную колонну. После этого бурение продолжают с добавлением глинистого раствора. Чтобы грунтовая вода не оказалась в основном горизонте, нужны особые гранулы сухой глины немецкого производства. Под влиянием влаги они разбухают и увеличиваются, а также прочно слипаются. Так формируется пробка, исключающая попадание верхних слоев воды в основной горизонт.

Просмотров: 3999

Категория: Инженерные системы » Водоснабжение и канализации

Особенности водозаборных сооружений

Один из видов водозаборных сооружений

С помощью промышленных водозаборных конструкций обеспечиваются водой производственные предприятия, большие посёлки и фермерские хозяйства. Они обладают значительным размером прохода. Их производительность может достигать 6000 м³/ч. В некоторых случаях конструкция располагается на глубине, превышающей 200 метров. Поставка воды потребителям осуществляется с помощью мощных глубинных насосов и водонапорных башен.

Разработкой подобных сооружений занимаются специализированные организации. Перед началом работ изучается состав почвы, оценивается глубина размещения водоносных слоёв, выбирается оптимальное место для ведения прохода. Также определяется метод бурения.

Плюсы и минусы

Роторное бурение скважин на воду – очень распространенный вариант действий в случае необходимости получения доступа к живительной влаге.  У этого метода перед остальными есть ряд преимуществ:

• высокая скорость процесса;
• возможность работы с разными видами грунта за счет использования долота с теми или иными гранями, изготовленного из подходящего по жесткости материала;
• небольшой размер установки и в некоторых случаях ее мобильность.

Есть у метода и недостатки, скорее определенные ограничения.

В некоторых случаях нужно быть внимательными и помнить, что:

• твердые объекты на пути пролегания скважины – помеха при отсутствии специального оборудования, которое поможет разрушить породу;
• в зимнее время работа роторной установки невозможна, так как грунт промерзает достаточно глубоко, а промывочная жидкость может застыть;
• мощность установки зависит от ротора, который очень уязвим.

Видео по теме: Как выбрать место для бурения скважины

Подборка вопросов

• Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
• Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
• Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
• Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
• Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
• Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Профили наклонно-направленной скважины

Наклонное бурение скважин имеет несколько профилей.

Для организации технически правильного бурения, необходимо заранее очертить участки будущего забоя, его глубину и положение.

Профили бурения могут быть следующими:

• Наклонный участок – отрезок первого прохождения бура, который отклоняется на один-два градуса.
• Участок набора угла – следующий за наклонным отрезок, на котором угол бурения искривляется и становится круче.
• Прямолинейный участок – после набора угла делается небольшой отрезок прямой линией, как бы продолжающий направление крутого угла.
• Отрезок снижения угла наклона – бур направляется в сторону уменьшения угла, вплоть до самой глубокой точки забоя.

Независимо от конструкции профиля, верхняя часть забоя всегда должна быть вертикальной. При геологических исследованиях бурение наклонных скважин выполняют шпинделями с поверхности грунта. Сначала стакан забоя имеет прямое направление, которое задается шпинделем, затем в результате анизотропии разбуриваемого грунта, линия будет отклоняться от первоначально заданного движения.

При отклонении более чем на пятьдесят градусов, объем бурения возрастает в результате ограничения традиционных способов геологического исследования через кабель, погружаемый в скважину.

Принцип действия установок

Роторное бурение – идеальный метод для формирования колодца или добычи воды в том случае, если в результате нужно получить возможность потребления большого количества чистой питьевой воды. Работать такая скважина должна долго и бесперебойно.

Добиться хороших результатов позволит такое гидротехническое сооружение, как роторная установка.

Схема установки для бурения

Она способна пробурить очень глубокую скважину, воды из которой хватит не только для питьевых целей полива участка, бассейна, но и для прочих бытовых нужд.

У роторного бурения скважин технология довольно проста. Вал с наконечником, представляющим собой долото, опускается в бурильную трубу. Начинается процесс вращения, и при помощи долота порода разрушается. Сам процесс вращения осуществляется при помощи гидротехнической установки.  Для того чтобы разрушенная порода покидала скважину, используется промывочный раствор. Способов его подачи два:

1. Прямая промывка.  Происходит закачивание в бурильную трубу с помощью насоса, и выдавливание наружу через затрубное пространство.
2. Обратная промывка. Все происходит противоположно прямой промывке: сначала в затрубное пространство подается промывочная жидкость, а затем при помощи насосов выкачивается вместе с породой из бурильной трубы.

Прямая промывка относительно обратной стоит недорого, что позволяет использовать этот способ владельцам загородных домов. При бурении в промышленных масштабах, например, при разработке нефтяных скважин, более рациональным, хотя и более дорогостоящим, является метод обратной промывки.

Сама очистительная система также состоит из нескольких элементов:

• желоб;
• вибросито;
• гидроциклоны.

Роторная управляемая система

3.1 Ударное бурение

Ударное бурение.
Из его всех разновидностей наибольшее
распространение получило ударно-канатное
бурение (Рисунок 2.7).

Буровой снаряд,
который состоит из долота 1, ударной
штанги 2, раздвижной штанги-ножниц 3 и
канатного замка 4 , спускают в скважину
на канате 5, который, огибая блок 6,
оттяжной ролик 8 и наравляющий ролик
10, сматывается с барабана 11 бурового
станка. Скорость спуска бурового снаряда
регулируют тормозом 12. Блок 6 установлен
на вершине мачты 18. Для гашения вибраций,
возникающих при бурении, применяются
амортизаторы 7.

Кривошип 14 при
помощи шатуна 15 приводит в колебательное
движение балансирную раму 9. При опускании
рамы оттяжной ролик 8 натягивает канат
и поднимает буровой снаряд над забоем.
При подъеме рамы канат опускается,
снаряд падает, и при ударе долота о
породу последняя разрушается.

Рисунок 2.7 —Схема
ударно-канатного бурения

По мере накопления
на забое разрушеной породы (шлама)
возникает необходимость в очистке
скважины. Для этого с помощью барабана
поднимают буровой снаряд из скважины
и многократно спускают в нее желонку
13 на канате 17, сматываемом с барабана
16. В днище желонки имеется клапан. При
погружении желонки в зашламленную
жидкость клапан открывается и желонка
заполняется этой смесью, при подъеме
желонки клапан закрывается. Поднятую
на поверхность зашламленную жидкость
выливают в сборную емкость. Для полной
очистки скважины приходится спускать
желонку несколько раз подряд.

После очистки
забоя в скважину опускают буровой
снаряд, и процесс бурения продолжается.

При ударном бурении
скважина, как правило, не заполнена
жидкостью. Поэтому, во избежание обрушения
породы с ее стенок, спускают обсадную
колонну, состоящую из металлических
обсадных труб, соединенных друг с другом
с помощью резьбы или сварки. По мере
углубления скважины обсадную колону
продвигают к забою и периодически
удлиняют (наращивают) на одну трубу.

Ударный способ
более 50 лет не применяется на нефтегазовых
промыслах России. Однако в разведочном
бурении на россыпных месторождениях,
при инженерно-геологических изысканиях,
бурении скважин на воду и т.п. находит
свое применение.

Процесс бурения

Жидкость, подаваемая при использовании метода роторного бурения скважин под большим напором, размывает под долотом грунт, выносит его на поверхность. Там жидкость поступает на очистительные сооружения. Различные фильтры, в том числе вибросито, освобождают жидкость от породы, и вода снова заливается в систему.

Для разных пород могут быть использованы различные типы промывочных жидкостей: чистая вода при работе со скалистой породой или раствор воды с глиной для рыхлого грунта. В отдельных случаях возможен продув скважины сжатым воздухом.

Сама установка для роторного способа бурения скважин представляет собой вышку, к которой прикреплено подъемное оборудование и другие технические приспособления. В стволе вышки, который переходит в скважину, находится бурильная колонна, приводимая в действие при помощи разных типов двигателей: электрических, внутреннего сгорания, двигателя транспортного средства, ставшего основой для роторной установки.