Строительство скважины

Организация индивидуального водоснабжения от глубоководной скважины – процесс достаточно сложный, требующий профессионального вмешательства и применения специализированной техники и механизмов. Создание водоносной скважины представляет собой целый цикл объемных мероприятий с поэтапным разделением процесса.

Понятие о цикле строительства скважины

Цикл строительства скважины включает в себя этапы:

  • Подготовительные мероприятия, основанные на геологическом исследовании особенностей местности с выяснением основных пород пластов земли и расположении водоносных пластов.
  • Выбор места бурения скважины и подбор с подготовкой необходимого оборудования, машин и механизмов.
  • Монтаж надземного оборудования и подготовка к бурению скважины.
  • Сам процесс бурения и очистки скважины.
  • Укрепление скважины системой обсадочных труб, промывка водоносного источника и ввод его в эксплуатацию.

В зависимости от геологических особенностей местности и расположения водоносного слоя строение скважины может существенно отличаться от типового, а поэтапное строительство скважины может потребовать дополнительных мероприятий.

Типовое строение скважины

Строение скважины должно гарантировать выполнение отдельных условий и факторов:

  • Типовое строение скважиныВскрытие продуктивных горизонтов водоносных слоев с минимальной необходимостью фильтрования жидкости и как можно длительным сроком эксплуатации скважины с низким темпом падения водоносного дебета. Т.е. строительство скважины должно гарантировать обеспечение расчетных параметров водоносной продуктивности с заданным эксплуатационным сроком.
  • Для обеспечения стабильного качества забора воды строение скважины должно гарантировать надежную гидроизоляцию между водоносными горизонтами, т.е. не должно возникать проникновения грунтовых вод в «артезианскую» скважину.
  • Глубина бурения водоносной скважины может варьироваться от 10 до 100 и более метров в зависимости от залегания водоносных слоев. При этом глубже не всегда обозначает лучше, т.к. усложняется подъем воды на поверхность, а сама глубина не гарантирует повышение водоносности.
  • С целью минимизации использования материалов для строительства скважины и дальнейшего исключения возможности деформации трубного ствола под собственной массой и передвижением слоев грунта диаметр водозаборной колонны подбирается как можно меньшим, допустимым для установки соответствующего по мощности насосного оборудования.
  • Конструкция скважины должна обеспечивать возможность проведения ремонтно-восстановительных работ, для чего диаметр скважинного ствола не должен быть сильно заужен.

Типовое строение скважины состоит из:

  • Надземной части, которая оборудуется в виде герметизирующей скважину цилиндрической конструкции с подводящими коммуникациями.
  • Подземной части, состоящей собственно из водоносного ствола с установленной обсадочной трубой, при этом обсадочно-герметизирующая конструкция может иметь разное строение в зависимости от геологических особенностей местности:
  • Сплошная обсадочная труба устанавливается в случаях среднестатистических стандартных геологических условиях (средней твердости грунты), когда в водоносном известняке присутствует избыточное давление, выталкивающее жидкость вверх.
  • В случаях отсутствия подъемного давления в скважине в водозаборную часть ствола устанавливают дополнительную пластиковую трубу, обеспечивающую защиту насосу от заклинивания в скважине вследствие перемещения грунта.
  • Установка кондуктора (дополнительной трубы большого диаметра в верхней части скважины) производится при обнаружении в верхних слоях грунта плавунов. Кондуктор выполняет функцию герметизации для дальнейшего беспрепятственного бурения скважины.
  • Строительство скважины с телескопической конструкцией обсадочных труб выполняется при обнаружении на пути бурения твердых пород. Телескопическая установка труб позволяет проводить бурение особо глубоких скважин без обрушений.

Особенности строительства скважины

На основании собранной информации о геологических особенностях местности рассчитывается предельная глубина бурения скважины, от которой зависит само строение скважины и этапы ее строительства:

  • Особенности строительстваБурение скважины в основном производится шнековым способом, но при обнаружении скалистых пород грунта даже специализированные насадки с твердосплавными резцами становятся не эффективными, поэтому применяется ударно-канатный способ, который разбивает скальные породы на отдельные фрагменты.
  • Цикл строительства скважины с относительно небольшой глубиной 10-20 м вследствие малого обрушения пробуренного ствола значительно упрощен, т.е. в пробуренную скважину до водоносного слоя вставляются металлические трубы одного диаметра с герметизацией отрезков.
  • Мягкие, осыпающиеся грунты или обнаружение прослоек подпочвенных вод вынуждает использовать укрепляющую конструкцию в виде металлической трубы большого диаметра (кондуктора) для дальнейшего беспрепятственного бурения скважины. Чтобы не возникало смещения кондуктора, производят его тампонаж, т.е. закачивают цементно-песчаный раствор в промежуток между стенкой трубы и грунтом.
  • Тампонаж производится всех обсадочных труб, при этом особую важность имеет качество проведения мероприятия, от которого зависит срок эксплуатации скважины и качество заборной воды.
  • Строительство скважин большой глубины более 20 м осложняется подъемом на поверхность грунта, поэтому в цикл строительства скважины включают периодическую и постоянную промывку буримого ствола, для чего организуется циркуляционная закачка воды.
  • Окончательным этапом создания скважины является ее тщательная промывка с начальной посторонней принудительной циркуляционной подачей воды, и конечной длительной откачкой воды до нормализации ее технических параметров. После чего производится очистка откачиваемого оборудования, установка его на рабочее место, герметизация скважины от проникновения в нее мусора, и собственно ввод в эксплуатацию водозаборной скважины, для чего устанавливаются дополнительные автоматические системы управления насосом.

Стоит отдельно отметить, что при больших глубинах артезианских скважин для подъема воды часто требуется последовательная установка двух насосов на разных уровнях.

Рубрикатор: