Скорость бурения скважины на воду и основные рекомендации

В качестве автономного источника водоснабжения, для частного дома, на даче,часто обустраивают колодец или скважину. Какое решение подходит для вашего домовладения, вы определяете сами. Конструкция скважины достаточно сложна. Поэтому решение всех технических тонкостей возведения подобного объекта следует доверять профессионалам, несмотря на то, что цена на их услуги высокая. Перед началом работы следует получить хотя бы первичную информацию оправилах бурения скважин на воду, разобраться, что и как будет происходить на вашей земле. Это поможет правильно выбрать подрядчика и позволит контролировать ход работ.

В данной статье мы расскажем, от чего зависит выбор варианта бурения, какие этапы предстоит пройти, если вы хотите получить готовый источник автономного водоснабжения.

Содержание

• Что предстоит заказчику
• Типы водоносных слоёв
• Где можно получить достоверную информацию о наличии воды в районе планируемого бурения
• Выбор на участке места для скважины
• Наиболее часто используемые способы бурения
• Анализ воды
• Обсадка скважины
• Фильтр
• Прокачка скважины
• Обустройство скважины

Что предстоит заказчику

Что необходимо для бурения скважины на воду? В двух словах, чтобы возле дома сделать скважину, дающуюнормальную воду в нужных количествах, потребуется выполнить такие работы:

• определить место для бурения и обустройства;
• выбрать требуемые характеристики (технологию бурения, глубину);
• пробурить;
• выполнить её обсадку;
• осуществить прокачку;
• провести анализ качества воды;
• обустроить;
• подать воду из неё в дом, установив всё необходимое оборудование и фильтры.

Прежде чем перейти к практическому этапу, разобравшись с особенностями бурения скважин, надопонять, где могут располагаться подземные воды, как их можно найти.

Типы водоносных слоёв

Вода под землёй, включая вашу дачу и приусадебный участок, распределяется весьма неравномерно. Расположение слоёв определяется свойствами грунта. Попадает она в землю, просачиваясь сквозь породы водопроницаемые. И останавливается на определённой глубине только столкнувшись с пластами пород, которые почти не пропускают влагу (водоупор). Чаще всего, это скальные грунты и глина.

Подземные воды подразделяют по глубинам, на которых они располагаются, на:

• почвенные - собственного водоупорнане имеют, задерживаются на этой глубине за счёт сцепления с частицами грунта;
• верховодку – собирается над самым верхним водоупором, ближайшим к поверхности. Количество воды определяется частотой и интенсивностью осадков;
• грунтовые – это первый, если считать от поверхности земли, водоносный горизонт, в котором вода есть постоянно.

Имеется в любом регионе практически на всей его территории. Источниками пополнения этого горизонта являются водоёмы, расположенные на поверхности, осадки.

Эти слои безнапорные. Значитсамотёком вода не пойдёт. Для организации качественного водоснабжения надо бурить до высоких горизонтов, расположенных между двумя пластами, так как грунтовых, чаще всего, не хватает.

Межпластовые– так именуются водоносные горизонты, располагающиеся между нижним и верхним водоупорами, которые имеют излишнее давление, формирующее напор воды, поднимающий её наверх без насосов (иногда она фонтанирует).

Это уже артезианская скважина. Вода из них часто относитсяк полезным ископаемым. Следует знать, что правила её добычи регламентируются специальным законодательством.

Где можно получить достоверную информацию о наличии воды в районе планируемого бурения

Многие владельцы земельных участков, в силу своей неинформированности, уверены, что имеются рекомендации, способы, технологии, позволяющие гарантированно определить правильное место для бурения. И специалистам они известны. Это заблуждение.

Надо знать следующее. Надёжных и действенных методов, позволяющих определить место и глубину залегания ниже второго водоносного, от поверхности земли, пласта, не существует. При поиске воды хороший показателем в геофизике, вероятность 5-9%.

Одна попытка бурения может завершиться неудачей. Может потребоваться выполнение нескольких подходов, пока будет найден водоносный слой. Всё это отражается на стоимости работ.

Поэтому единственным достоверным источником информации, которая вам нужна, являются гидрогеологические и геологические карты.

Но они имеют определённые особенности. Здесь, чаще всего, указываются только подземные воды, запасы которых считаются стратегическими.

Рекомендации профессионалов по поиску нужной информации содержат также ссылки на ещё несколько достоверных источников. К ним относятся:

• сайты специализированных буровых компаний;
• профильные справочники (пример, «Гидрогеология в СССР»);
• обращение с официальным запросом в «Росгеологию».

Для хорошо изученных регионов с высокой плотностью населения данную информацию делаютс приведением разрезов и гидрогеологических карт, размещают в интернете. Найти её поможет простой запрос. Следует набрать: «водоносные горизонты» и добавить название вашего региона (Москва, Московская область).

Если вы решили глубоко разобраться в нюансах вопроса, можно изучить информацию, которая есть в различных геологических фондах (государственных). Пример. В «Росгеолфонде» по запросу, в котором указан регион, можно ознакомиться со сводной таблицей имеющихся геологических отчётов. Здесь указаны глубины (в метрах) скважин, абсолютные отметки устья, количество получаемого сухого остатка в мг/л.

Чтобы получить сведения, максимально приближенные к вашему участку, достаточно ввести координаты, иные данные, облегчающую поиск (по рекомендациям, имеющимся на сайте).

Правила«Росгеолфонда» позволяют выдавать затребованную информацию преимущественно на читальный зал. Если работы выполнялись за счёт бюджета, сведения бесплатны. Однако потребуется получить разрешение в Роснедрах.

Можно запросить на сайте «Росгеологии» конкретные сведения по адресу планируемого бурения (ваше домовладение или дача). Вам предоставят перечень имеющихся водоносных пластов с примерными глубинами залеганий, геологический разрез.

Можно опросить соседей. Но не факт, что, если у них имеется вода на участке, у вас она также будет найдена, примерно на тех же глубинах.

Oптимальное решение: получают информацию изо всех доступных источников, затем делают её сопоставление. Помните, что гидрогеологические показатели меняются со временем из-за воздействия человека и процессов, происходящих в природе.

Выбор на участке места для скважины

Есть СанПиН, определяющий расстояние от этого объекта до ближайших источников загрязнения. Но практическая реализация его требований на 6 сотках невозможна. Поэтому просто скважину бурят в месте, максимально удалённом от подобных мест.

Правильное бурение скважин на воду, приналичии естественного уклона территории,производитсяв месте, расположенном выше канализации (септика, выгребной ямы).

Делают её в точке, удалённой от фундамента на 3-4 метра (существует вероятность провала в данной точке, при некачественном проведении работ). По этой же причине не рекомендуется бурить в подвале.

К месту расположения скважины должен быть постоянный удобный подъезд.

Наиболее часто используемые способы бурения

Подобные работы, в основном, выполняют с привлечением БУ, смонтированных на машине. Решая, что нужно для бурения скважин на воду, подрядчики выбирают вариант выполнения работ, руководствуясь геологическим строением территории и планируемой глубиной, рядом иных нюансов, свойственных конкретному заказу. Чаще всего востребован один из следующих вариантов.

Ударно-канатное бурение

Его суть. В грунт забивается металлический цилиндр (стакан) с острой и прочной скошенной кромкойвысокой прочности, поднимается вместе с оставшимся в нём грунтом, очищается. Процесс производится многократно, до выхода на требуемую глубину скважины. Порода извлекается частями.

Плюсами является отсутствие необходимости в привлечении специальной техники, экологическая чистота (нет промывных растворов). К недостаткам относятся значительные сроки выполнения работ, невозможность применения на грунтах отдельных типов (слабые супеси, текучие суглинки).

Вращательное бурение

Инструмент, разрушающий породу, ввинчивается в грунт. Используется чаще всего.

По способу удаления грунта и типу проходного инструмента (насадки) этот тип подразделяется на несколько видов:

• шнековое бурение –инструмент, похожий на винт мясорубки (шнек) ввинчивается в грунт. Порода из пройденной скважины, по его лопастям, идёт наверх, затем удаляется при его подъёме;
• колонковое – на колонковую трубу ставится буровая коронка, после чего производится её ввинчивание в грунт.

Внутрь проходки, при необходимости, подаётся сжатый воздух или буровой раствор. Столб породы, выбуренной, в процессе работы(керн), извлекается вместе с этой трубой. Изучение полученного керна позволяет получить множество данных о нюансахгеологического строения участка в точке бурения. Поэтому вариант применяют при выполнении разведочного бурения, позволяющего определить водоносные. водоупорные горизонты, свойства последних.

Шарошечное – буровое долото, именуемое «шарошка» забуривается в грунт.

Производство работ подобным образом предусматривает крепление долота к буровой установке полыми штангами. Сквозь их внутренние полости организуется прохождение в скважину бурового раствора, сжатого воздуха. По ним же происходит подъём бурового шлама. Эта версия может применяться на грунтах любых типов, поэтому скважину часто выполняют именно так.

Анализ воды

Завершив бурение, требуется обязательно сдать полученную воду на анализ в ближайшую гидрогеологическую лабораторию, СЭС.

Если по его результатам она признана непригодной для питья, проходит углубление скважины до следующего горизонта. В тех случаях,когдана вашей территории находятся исключительно глубокие горизонты, поставленные на государственный баланс (для частных лиц на их использование наложен запрет), от подобного источника придётся отказаться. Это значит, что придётся возить воду из другого места. Для подобного бурения требуется наличие специальной лицензии Минэкологии, которая выдаётся исключительно ЮЛ.

Оптимальным является заказ комплексного анализа по 15 основным параметрам, который включает:

• определение рН;
• оценку цветности;
• её жёсткости;
• мутности;
• выполнение общего анализа на Fe;
• величины перманганатной окисляемости;
• выявление наличия аммония;
• ионов сульфата;
• сульфида;
• наличие марганца;
• ионов нитратов;
• нитритов;
• сероводорода;
• показатель общего солесодержания.

В полученном протоколе два столбца: ваши данные (левый), ПДК (правый). Необходимо, чтобы ваши не превышали предельных, а лучше были вдвое ниже их.

Есть подробное руководство о правилах забора проб. Воду нужно набрать в чистую бутылку, предварительно промытую водой из скважины. Полученные результаты позволят вам правильно подобрать фильтры для получения, по-настоящему, чистой воды. Желательно провести ещё один анализ, на наличие бактериального загрязнения. Выполнять анализы необходимо только в независимых лабораториях.

Обсадка скважины

Немного теории

Прежде, чем начать рассмотрение данного вопроса, следует вспомнить о теории. Конкретно, об особенностях водоносных пластов. В разрезе они состоят из 3 слоёв: покровной корочки (верхний), канала водопроводящего (средний), ложа глинистого (нижний). Разделены горными породами, являющимися водоупорными, и именуются водоносными пластами.

Используя коронку, следует аккуратно установить обсадную трубу на покровную корочку (герметично), затем проткнуть её инструментом, диаметр которого меньше. В результате вода из пласта, благодаря наличию внутреннего давления, поднимется на определённую высоту (статический уровень). Если опустить и включить насос, водяной уровень понизится. Новое значение именуется динамическим. Зная производительность выбранного насоса и разницу между вышеназванными уровнями, можно достаточно точно произвести расчёт дебита скважины (понять, какой объём за единицу времени можно отбирать из неё без ущерба для пласта).

Дебит, это главная характеристика, учитываемая при выборе насосов. Значит, если не принять во внимание подобного значения, то проблемы гарантированы. Скважина может полностью прекратить функционирование. Поэтому, чтобы не начать все работы с нуля,устанавливайте насос с рекомендуемой производительностью (дебит и этот параметр обязательно приводятся в паспорте на скважину).

Теперь переходим к обустройству скважины

Цементация

Ствол скважины представляет отверстие, которое выполнено буровым инструментом в залегающих на участке породах. Очень важно соблюдать баланс между двумя диаметрами: внутренним (у скважины), внешним (у обсадной трубы). Для наиболее востребованных значений первого, 132 и 151 мм, вторые должны соответствовать 127 и 145 мм. Почему это очень важно? Ответ кроется в правильном обустройстве.Если между стенками трубы и скважины останется большой зазор, высока вероятность быстрого заиливания источника. Если величина зазора превышает (2.0-2.5) мм, вышерасположенные грунтовые и пластовые воды начинают перетекать, вместе с глиной и песком, в ваш эксплуатационный пласт.

Чтобы исключить ускоренный выход скважины из строя, мы обязательно производим цементацию остающегося затрубного пространства.

Самые большие зазоры остаются после того, как скважину проходит шнек. Процедура цементации, это сложно и дорого. Под избыточным давлением в скважину нагнетается цементный раствор (марка цемента не ниже М700), до момента его выхода на поверхность с внешней стороны обсадной трубы. Скважина, в которой правильно проведена цементация, работает много лет. Можно заменить её глинизацией. Но только, если бурение ведётся с использованием для промывки глинистых растворов. Первая обсадная труба обязательно должна комплектоваться твёрдосплавным башмаком.

Нужен ли вам «открытый ствол»

Очень часто подрядчики предлагают пробурить скважину на воду, имеющую открытый ствол (отверстие, через которое вода из пласта проходитв обсадную трубу), выходящий за пределы ложа выбранного водоносного пласта. Они ссылаются на то, что так скважина будет лучше работать. Это обычный развод на деньги за лишние пробуренные метры. Более того, наличие подобной проходкипозволит начатьхимические реакции, обусловленные контактами с водой из иных пластов. Ваша станет хуже (повысится минерализация). Более того, она может стать просто непригодной для использования в качестве питьевой воды. Поэтому соглашайтесь только на оплату метража скважины, обсаженного трубой, плюс метр.

Выбираем обсадную трубу

Не ведитесь на предложение «евроварианта» с использованием в качестве обсадных труб пластиковых. Они в принципе непригодны для этих целей (за исключением НПВХ, которые можно применять на неглубоких скважинах), в силу:

• их изначальной кривизны;
• невозможности затирания её в покровную корочку, что не позволяет выполнить гарантированную отсечку вышележащих пластовых, грунтовых вод;
• внутри подобной трубы невозможно работать стальным буровым инструментом (без высокой вероятности повреждения).

Отсюда вытекает невозможность вскрытия водоносного пласта с применением инструмента меньшего диаметра. А это означает прямое противоречие базовым требованиям строительства скважин подобного назначения.

Скважины с такой обсадой ремонту не подлежат!

Лучшее решение, применение металлических обсадных труб высокого качества с использованием коронок из твёрдых сплавов. Несмотря на то, что это решение дороже, расходы на материалы многократно перекрываются выгодой, определяемой долговечностью и надёжностью скважины.

Оптимальные характеристики трубы:

• внешний диаметр – 127 мм (вполне хватает для удовлетворения потребностей большой семьи);
• обсадные трубы соединяются по резьбе ленточного типа;
• материал труб – ст.20, ст.45;
• толщина стенок трубы - не менее (5-6) мм;
• тип используемой коронки (вариант) – КТ 2.

Для увеличения срока службы скважины возможно выполнение двойной обсадки. Внутрь металлической трубы устанавливается труба НПВХ (сокращение означает - непластифицированный поливинилхлорид). Она выполнена из пищевого пластика. Полностью безопасна и весьма долговечна.

Определяем нужную длину обсадной трубы

Она выбирается с учётом того, какой из имеющихся водоносных пластов выбирается в качестве рабочего (с учётом состава воды). Должна доходить до его покровной корочки, затираться в неё.

Помните, что общая минерализация воды растёт с глубиной по экспоненте. Поэтому оптимальное решение, забор с глубины до 40 метров. Чем глубже, тем хуже вода. Самая качественная располагается в приповерхностных слоях. Но тут стоит учитывать «человеческий фактор», который вынуждает обустраивать водозабор из нижележащего пласта, максимально близкого от поверхности.

Фильтр

После выполнения обсадки требуется установить фильтр (внутрь обсадной колонны). Он подбирается с учётом выявленных свойств разрабатываемого горизонта (состав и размеры твёрдых частиц). Информация есть в описании горизонта и получена в процессе бурения.

Существуют скважинные фильтры трёх типов:

• перфорированные – труба с отверстиями заданного диаметра;
• сетчатые – труба с намотанной мелкоячеистой сеткой;
• щелевые – со щелевыми отверстиями.

Последние наиболее востребованы. Предлагаются со щелями размером в 300 мк (0.3 мм). Пропускают только тонкий песок.

Устанавливать фильтр необходимо на уровне разрабатываемого водоносного горизонта (максимально точно). Если опустить его ниже, вода промоет камеру до фильтра. Сюда начнёт обрушаться порода. Вода мутнеет, трудно поддаётся очистке. Ухудшается её приток из пласта. Установить фильтр выше можно. Однако сохраняется вероятность его забивания материалами перекрывающего водоупора. Вплоть до его полной закупорки. А это означает, что скважина встанет. Чтобы выбрать точное положение установки, требуется предварительно выполнить детальный разрез скважины, точно определить глубину залегания водоносного слоя, его мощности (в процессе бурения).

Прокачка скважины

Чаще всего, подрядчики оставляют этот этап заказчику, для самостоятельного выполнения. Обычно они откачивают только основную муть, появившуюся при бурении. Объясняется это тем, что полный цикл прокачки может занять несколько недель, это экономически не выгоднобуровой компании.

Смысл операции, сформировать вокруг ствола питающую камеру, своеобразный резервуар. Вода из него беспрепятственно и быстро поступает в скважину.

Нарушив, в процессе бурения, существовавшее равновесие, в водоносном горизонте создают зону пониженного давления. Поэтому вода устремляется к скважине. Перемещаясь к ней, она промывает в горизонте своеобразное «русло». В скважину могут попадать тонкие и мелкие пылевые частицы. Все более крупные и тяжёлые элементы остаются снаружи. Именно из них формируется водоносный горизонт вокруг ствола. Это повышает эффективность притока воды к скважине и очищает воду.

Перед выполнением прокачки готовится ёмкость (резервуар) для стекания воды. Насос периодически включается и качает воду до прекращения её поступления. Время работы понемногу увеличивается, мутность выходящей воды падает. После достижения непрерывной подачи воды не менее получаса, прокачка завершена.

При первичных прокачках из скважины может выбрасываться грунт, смешанный с водой при бурении. После прекращения подобных выбросов в скважину ставится погружной насос, начинается полноценная прокачка. Режим работы подбирается индивидуально в каждом случае.

Обращаем внимание на то, что прокачку следует вести насосом, который, после её завершения, выбрасывается.

Не следует использовать вибрационные. Они мешают формированию камеры, повышают вероятность забивания фильтров. Оптимальное решение: импеллерные, роторные, лопастные, шнековые насосы. Насос не обязательно должен создавать на выходе высокое давление. Главноетребование, чтобы он был приспособлен к работе с сильно загрязнёнными жидкостями.

После завершения прокачки его меняют на рабочий погружной насос.

Обустройство скважины

После окончания обсадки, верхнюю часть установленной трубы закрывают кофром, надевают на неё оголовок. Последний формирует в колонне давление меньше атмосферного, закрывает скважину. Подобное решение повышает подсос воды с нижних горизонтов. А кофр выполняет роль теплоизолятора.

Заказчик изначально должен знать, что все подобные работы придётся выполнять ему. Поэтому уточните у подрядчика, какие работы онипроводит, включая в понятие «под ключ».

Чаще всего, в перечне всего три позиции: бурение, обсадка, первичная прокачка. Далее опускается скважинный насос, закрывается оголовок, проводится анализ воды. Оголовок и насос покупает заказчик (по умолчанию). Но для нормального функционирования скважины этого недостаточно. Её верхнюю часть нужно защитить от возможного промерзания (кофр, греющий кабель), установить систему водоочистки, провести воду в жилище, предварительно прокопав траншеи,оборудовать её автоматикой, чтобы получить комфорт, сопоставимый с квартирой в городе.

Если ваших навыков для качественного завершения работ недостаточно, придётся заключать договор с другой компанией, которая доведёт скважину «до ума».