Методы бурения скважин на воду. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Энергия свободнопадающего удара

Скважина для добычи воды представляет собой довольно сложное сооружение. Многих сегодня интересует бурение скважин на воду: технология процесса, инструменты и оборудование для выполнения работ. Качество воды из скважины или колодца зависит от их конструкции. От качества выполненных работ зависит срок эксплуатации.

Как пробурить водяную скважину

Перед бурением скважины на воду необходимо выбрать для нее место. Это должен быть участок земли с примерными размерами 4х12 м. Если дом еще не построен, то лучше выбрать место в будущем подвале. Если дом уже поставлен, то бурить лучше поближе к фундаменту. К месту проведения работ нужно обеспечить проезд бурильной установки и автомобиля-водовоза. На расстоянии примерно 2 м от места расположения бура не должно быть никаких электрических проводов. Подобных мер требуют общие правила проведения бурения скважин под воду.

Способов бурения существует несколько. Но при любом из них должны выполняться следующие операции:

измельчение породы;
выемка измельченной земли наружу;
укрепление стенок скважины.

Как происходит измельчение породы? Делается это с помощью специальных породоразрушающих приспособлений. Это может быть взрывная энергия, электрическая или термическая. Но все эти виды применяются довольно редко. Гораздо чаще пользуются другими: шнеками, стаканами, ручными бурами.

Вынимают грунт наружу следующими способами:

гидравлическим;
механическим;
пневматическим;
комбинированным.

Гидравлический способ производится водой, раствором глины или другой технической жидкостью. Механический — с применением специальных буров, шнеков, желонок. При пневматическом методе измельченная порода удаляется сильной струей сжатого воздуха. При комбинированном способе пользуются несколькими из этих способов.

Крепление стенок скважины на воду технология рекомендует осуществлять металлическими обсадными трубами. Чаще всего это цельнотянутые трубы на резьбовом или сварном соединении. Применяются изредка и другие варианты. Но не рекомендуется использовать нержавеющую сталь (очень дорого!) и оцинкованный металл.

При выполнении бурения скважины на воду часто используют промывку. Это способ, при котором в скважину подается вода с помощью насосов. Она затем вместе с измельченной породой поднимается и отстаивается в специальном отстойнике. По осевшей породе бурильщики определяют разрез участка. Вода затем делает новый круг. Поднимающийся раствор глины упрочняет стенки и не дает им обвалиться.

Процесс бурения скважины подразумевает последовательную ее обсадку трубами. Завершается бурение скважин на воду их прокачкой, которая ведется до того момента, пока не пойдет совершенно прозрачная жидкость.

Способы бурения на воду

Технология бурения скважины под воду позволяет вести работу несколькими способами:

шнековым;
роторным;
ударно-канатным;
ручным.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Шнековое бурение скважин — самый распространенный и доступный способ. Шнек в виде винта входит в почву и разрыхляет ее. Бурить можно только сухой и мягкий грунт. Шнеки совершенно не годятся для плывунов. Этот инструмент разрушает породу и поднимает ее в скважинное устье. Шнеки бывают диаметром от 60 до 800 мм. Бурить ими можно до глубины 60 м, иногда и до 100 м. Шнековое бурение скважин невозможно на скальных грунтах.

Роторный способ — это непрерывное действие инструмента, который называется ротором. Он постоянно вращается. Порода вымывается глинистым раствором. Этот способ сравнительно дешевый и достаточно быстрый. Но в холодную погоду он требует утепления системы, по которой циркулирует вода. Бурение осуществляется с помощью машин:

УРБ-2А2;
МБУ-2М;
УРБ-2,5;
УРБ-3АМ.

УРБ-2А2 способна пробурить почву до глубины 55 м, УРБ-2,5 — до 300 м, а УРБ-3АМ — до 500 м.

Ударно-канатный способ является самым трудоемким. Но его не стоит забывать, так как он самый качественный. Порода разрушается после удара тяжелого предмета. Это особой формы заостренный стакан из стальной трубы. Он падает с высоты, ударяется о почву, забирает разрушенный грунт и поднимается. Наверху стакан чистят и снова бросают вниз.

Сама бурильная установка может быть сделана своими руками из труб или из бревен в виде треугольного конуса. Этот конус оборудован лебедкой с тросом. Технология бурения скважин на воду не требует использования глинистого раствора. Но установка обсадных труб должна проводиться своевременно. Такой установкой можно пробурить диаметр 10-30 см. Но глубина не может превышать 10 м. Для бурения можно применять установки УКС-22М2, УГБ-50, УГБ-1ВС.

Ручной способ используется довольно часто. При нем пользуются забивными трубами или шнеком. Трубы разрезают на куски длиной примерно 2-3 м. На концах их нарезается наружная резьба. На нижний конец трубы наваривается наконечник. Он имеет вид конуса, диаметр которого на 1 см больше диаметра трубы. Над наконечником 60-100 см трубы просверливается через 5 см сверлом диаметром 6 мм. Это будет своеобразный фильтр. По мере заглубления трубы она удлиняется с помощью муфт. Но проще поступить другим способом. Нужно для работы приготовить:

различные буры;
штанги;
трубы для обсадки;
лебедку;
бурильную вышку.

Если скважина не будет очень глубокой, необходимость в вышке отпадает. Процесс выполнения работ довольно прост. Нужно выкопать ямку глубиной около 50 см, установить бур и начать его вращать. Работать лучше вдвоем. Через каждые 50 см бур вынимают из земли и чистят его. Метод этот стоит дешевле остальных, но имеет ограничения по глубине.

Заключение

Технология бурения скважин на воду подразумевает разрушение породы, очистку ствола, укрепление стенок и окончательное оборудование скважины трубами, фильтрами, насосами и кранами для забора питьевой воды. Процесс бурения скважины может быть разным. Глубокие шурфы выполняются с помощью вращательной технологии бурения скважин. Часто пользуются шнековым бурением: технология его довольно проста и применяется на личных участках. При скорости вращения шнеков 250 оборотов в минуту весь процесс происходит довольно быстро.

При любой технологии бурения скважин применяется обсадка специальными трубами для защиты стенок от обвала и от проникновения грязной воды из верхних водоносных слоев.

Неглубокие скважины можно получать ударно-канатным способом. Хорошо работает ручной метод. Любое бурение заканчивается закрытием верха водоносной скважины специальным оголовком. Через него пропускаются необходимые провода, шланги и трубы для доставки воды в дом.

Бурение скважин при помощи воды называется еще гидробурением. Этот метод напоминает обычное канатно-вращательное бурение. Во время работы грунт на участке размывается под напором воды. Используется этот метод далеко не для каждого случая, так бурить можно только рыхлый грунт, супеси, песчаные почвы. Для бурения твердых и скальных пород придется обращаться к традиционным сложным способам. Технология бурения скважин водой совершенно не подходит, когда требуется проходить слои глины. Поэтому перед тем, как начинать работы, необходимо провести гидрогеологическое исследование, которое и покажет, насколько указанный метод применим для данного участка.

Сам процесс бурения скважин водой несложный. Для работы заранее нужно приготовить оборудование и обсадную трубу, которая будет опускаться в скважину. Необходима и вода для бурения. В нее добавляют хлористоводородную кислоту, концентрация которой будет составлять 1:20000. Это позволяет избежать возможных загрязнений грунта во время бурения и водоносного пласта.

Времени для бурения скважин водой требуется немного, но важно все подготовить и рассчитать заранее . Максимальная глубина скважины, которая получается в итоге использования этого метода, составляет 15 м. Диаметр может быть от 50 мм и до 300 мм. После того как смонтированы все обсадные трубы, необходимо зацементировать наружную часть скважины на глубину до 3 м.

Особенности гидробурения скважины напором воды

Для бурения скважин водой используется простая технология. Сначала нужно оборудовать приямники, в которые и будет поступать вода для бурения. Они должны находиться примерно в 1-1,5 м от будущей скважины.

Ближе к устью монтируется бурильная установка, которая и будет обеспечивать подачу под напором воды. Дополнительно сооружается небольшой приямок-фильтр, который с остальными сообщается при помощи траншеи.

Помпа для подачи воды ставится около устья, один шланг опускается в приямок, а второй находится у буровой, он будет опускаться в ствол. Сообщение между наконечником и вертлюгом осуществляется штангой.

Чтобы не тратить лишнее время, следует предварительно заказать гидрогеологические исследование. Оно покажет, есть ли водоносный слой на участке, на какой глубине он залегает.

Необходимо убедиться, точно ли подходит данная технология для того типа грунта, который есть на участке.

Для работы используется довольно простая буровая установка. Она состоит из подающей помпы, шлангов для подачи и отвода буровой жидкости, вертлюг. Вокруг скважины придется сделать несколько приямков, которые выполняют роль фильтров и отвода отработанных растворов.

Чтобы не загрязнить почву, используется специальный раствор, не наносящий никакого вреда не только грунту, но и водоносному слою. Вода остается чистой и пригодной для питья. Необходимо помнить, что максимальная глубина источника будет составлять 15 м, т. е. скважина получается на песок. Все это требует постоянного ухода за источником.

Технология бурения

Для бурения скважин водой используется специфичная технология. Соблюдаются следующие этапы проведения работ:

Сначала требуется правильно собрать бурильное долото, приготовить смесь для промывки, глиняный раствор.
Вода используется, чтобы размывать почву. А раствор глины является веществом, которое поможет укрепить стенки после того, как скважина будет готова. Сам буровой раствор надо подбирать в зависимости от того, какой грунт на участке. Помочь могут специалисты, которые будут проводить предварительное исследование на наличие водоносного слоя на участке.
Если подготовительные работы закончены (приготовлена обсадная труба, раствор и глина), можно начинать сборку установки для бурения.
Через помпу начинают подачу раствора в шланги, далее берется вертлюг, который и обеспечивает подачу воды до наконечника. Под сильным напором вода разрушает грунт, начинает вымывать породу наверх.
Отработанный раствор отправляют в приямок, тут разрушенный грунт сразу оседает на дно, а сам раствор попадает в земляную чашу, уходит в грунт, после чего достигает наконечника буровой установки.
Бурение скважины напором продолжается, постепенно выносится все больше породы. Важно следить, чтобы на пути прохождения не попадались глина и валуны. В этом случае бурение надо проводить при помощи традиционного метода, т. е. бура.
По мере прохождения ствола необходимо опускать в него обсадную колонну. Она укрепляет стенки, предотвращает осыпание грунта.
Когда достигнута необходимая глубина и поступает вода из водоносного слоя, необходимо процесс бурения прекратить.

Когда скважина готова, наверху выполняется цементирование на 3 м вглубь.

Оно служит в качестве укрепления. Наверху следует установить кессон, при необходимости тут же монтируется автоматика, гидроаккумулятор.

Ремонт скважины

При использовании колодцев и скважин часто возникает ситуация, когда качество воды ухудшается либо производительность опускается на уровень, который делает использование источника затрудненным. В таком случае требуется ремонт, его можно выполнить своими руками.

Причин выхода из строя скважины много, среди них необходимо отметить:

Происходит засорение установленных фильтров. Ремонт требуется только в том случае, когда загрязнение стало слишком сильным, а вода перестает поступать наверх. Если не забывать о регулярных осмотрах оборудования и обслуживании, то засорение будет происходить намного реже. Фильтр может выйти из строя и по причине уплотнения песка, если скважина используется только летом.
Если не проводить регулярные чистки и уход за источников, то вода может стать грязной, не пригодной для питья. Причины – это загрязнение труб, водоносного слоя. Чтобы точно определить причину, необходимо вызвать специалистов, которые определят, какие именно меры требуются для очистки.
Если ствол оказался сильно загрязненным, то необходимо выполнить работы по его промывке. Для этого следует воду закачать под напором в скважину, чтобы всю грязь вымыть наверх. Важно сразу предусмотреть отвод грязной воды подальше от источника, чтобы не загрязнить его снова.
Прочистку можно делать и воздухом, который также подается под давлением. Чтобы такое давление обеспечить, потребуется использование специального оборудования, компрессора.
Самым простым и выгодным методом является закачка воды и ее последующая откачка при помощи небольшого и специально для этого предназначенного насоса. Метод несложный, вода под давлением закачивается, а затем выводится наружу.

Гидробурение – это метод, который хорош для рыхлого либо песчаного грунта. Делать такую скважину может практически любой, времени и сил на это уходит не так много.

Скважина на воду – самый доступный и простой в исполнении способ наладить автономное водоснабжение. При нынешней высокой стоимости на питьевую воду затраты на самостоятельное бурение и обустройство скважины окупаются за 1,5-2 сезона. Ничего сложного в технологии бурения скважины своими руками нет, главное – строго соблюдать приведенное в статье руководство.

Коротко о водоносных слоях

Приступая к бурению скважины на воду своими руками, важно определиться, для каких целей она предназначена.

Верховодка

Самый верхний слой, который встретится при бурении скважины – верховодка. В зависимости от местности он может залегать на глубине 1-10 метров. Верховодные воды в принципе пригодны для питья. Но только при условии соответствия взятых проб санитарным нормам и после глубокой обработки, например: фильтрация посредством шунгита или банальное кипячение.

В большинстве случаев верховодку используют для технических целей. Но стоит учитывать, что дебет таких скважин мал и нестабилен.

Скважину на воду своими руками лучше всего бурить до уровня залегания межпластовых вод, расположенных на глубине в 5-20 метров. Безнапорный пласт обычно лежит на глиняной подстилке с песком. Поэтому обустраиваемые на его месте гидротехнические сооружения называют скважины на песок.

Вода, добываемая из межпластовых слоев питьевая. Ее дебет с лихвой покрывает суточные потребности в пределах 2 куб.м. Единственным ее минусом является отсутствие напора. Это ужесточает требования не только к выбору насосного оборудования, но и прокладке водопровода, а также необходимость отфильтровки песка, что несколько усложняет конструкцию гидротехнического сооружения.

Напорные пласты

Напорные пласты расположены чуть глубже – от 7 до 50 метров. Основу водоносных пластов составляют трещиноватые плотные породы, такие как известняк или суглинок, либо же рыхлые галечно-гравийные отложения.

Самого лучшего качества добывают воду из известняков. Уже первые пробы взятые из этих слоев проходят анализы на «ура». Да и среднесуточный дебет известняковых скважин составляет 5 куб.м.

Обустройство скважин на известняк упрощено тем, что лишено необходимости задействования дорогостоящего насосного оборудования. Собственный напор слоя сам поднимает живительную влагу практически до поверхности земли. К тому же песочный фильтр чаще всего не нужен.

Артезианские воды

Ниже всего на глубине в 30-50 метров залегают артезианские воды. Обустраиваемые на них скважины славятся тем, что дают живительную влагу наилучшего качества, а их запасов хватает на много десятков лет.

Но забурить своими силами их не удастся, даже имея геологическую карту местности. Самостоятельная разработка артезианских вод, являющихся ценным природным ресурсом, запрещена законом.

Варианты исполнения скважин

Буровая скважина являет собой узкую длинную полость в виде ствола. Внутри нее помещена обсадка из концентрических труб, которые предохраняют стенки ствола от разрушения. Нижний конец ствола может иметь глухое исполнение либо же завершаться забоем – ступенчатым сужением. В этой точке и размещают заборное устройство.

Верхняя точка скважины, именуемая оголовком, включает оборудование по обустройству и обслуживанию гидротехнического сооружения.

Среди многообразия видов скважин на воду для бурения своими руками наиболее подходят варианты, представленные на рисунке.

Каждый вариант исполнения гидротехнического устройства имеет свои особенности:

Скважина–игла

Конструкция, получившая широкое распространение при обустройстве абиссинских колодцев. В ней буронабивная штанга, снаряд и обсадка составляют единое целое.

Скважина, эффективная только на однородных неплотных грунтах, выгодна скоростью монтажа. При ударной технологии бурения скважины на воду скорость процесса достигает 2-3 м/ч проходки. Предельная глубина погружения – 45 м.

Для ее реализации применяют штанги D120 мм, а дальнейшего обслуживания – насосы погружного типа калибром в 86 мм.

Несовершенные и совершенные скважины

Несовершенная скважина представляет собой гидротехническое сооружение, которое словно висит в пласте, достигая нижним концом мощного водоносного пласта. Скважина характеризуется открытым забоем, при котором пласт вскрывается не на всю мощь, а лишь частично.

Любую несовершенную скважину можно модернизировать в совершенную. Для этого нужно подобрать такой радиус, чтобы их дебиты были равны. Поэтому для проходки таких скважин необходим опыт буровика и точные знания местной геологии.

Сооружение буровой установки

Возможность приобрести в аренду мобильную установку есть далеко не у всех. Поэтому самый простой способ добиться желаемой цели – соорудить самодельный копер.

Копер представляет собой конструкцию в виде треноги, имеющей форму тетраэдра.

Основой для изготовления равносторонней трехгранной пирамиды выступают стальные трубы или бревна длиной в 6 м. При заглублении опор копера на 1,5 м высота надземной части треноги составляет 4,5 м. Этой высоты достаточно для применения колена длиной в 3 м.

Чтобы предупредить «разъезжание» опор, ноги копра дополнительно скрепляют поперечинами. Центральная точка копра оборудуется:

подъемником в виде рычага-качалки,
блока с прочно зафиксированным крюком;
буром, оснащенным кольцом для крепления каната;
длинномерным грузом.

Для фиксации каната на крюке блока и кольце бура применяют якорный либо же грузовой узел. Схема его создания приведена ниже.

Забивание шурфа

После того, как установлен копер, крюк с грузом в виде той же кувалды опускают к уровню земли. Точка соприкосновения и будет выступать отправной при бурении ствола. Вокруг намеченной точки забивают шурф. Он представляет собой конструкцию размером 150х150х150 см. В заглубленной конструкции отмечают точку старта и приступают к бурению.

Первые 3-4 метра проходят с помощью шнека, не забывая вымерять каждые 50 см вертикальность. Последующие 5-7 метров производят посредством бурения с применением кондуктора. Он представляет собой конструкцию в виде трубы большего диаметра, нежели размер затрубного пространства скважинного ствола. Вмонтированный кондуктор тщательно выверяют относительно вертикальной плоскости и лишь после этого бетонируют.

Важный момент! Продумывая размеры обсадных труб важно ориентироваться на калибр задействуемого погружного насоса. В идеале зазор между корпусом и стенкой гидротехнического сооружения должен составлять не менее 10 мм.

Бурение проходки

Бурение скважин на воду своими руками выполняют, применяя одну из трех технологий:

Роторная (вращательная) – предполагает «вгрызание» в породу снаряда, совершающего вращательные движения.
Канатно-ударная – осуществляется с помощью тяжеловесного пустотелого снаряда, который последовательно опускают/поднимают, забирая породу по мере продвижения.
Ударно-вращательная – реализуется с использованием штанги и бурового снаряда. Его сначала приподнимают над землей и с силой опускают, а затем вращают, забирая разрыхленную породу по мере продвижения в полость стержня.

Выбор инструмента зависит от типа грунтов, с которыми приходится работать. Для однородных почв обычной плотности подойдет шнековый двухзаходный бур.

Некоторые умельцы стараются обойтись простым садовым буром. Но это далеко не лучший вариант, поскольку при использовании такого инструмента велика вероятность, что асимметрия усилия сопротивления почвы спровоцирует смещение бура в сторону.

Для вязких и сильно облипающих типов почв удобно использовать буровой снаряд Шпиц. Стержень, имеющий вид стакана, задействуют при канатно-ударном бурении.

Если приходится работать с рыхлыми и сыпучими грунтами, которые просто не держатся ни в стакане, ни на витках шнека, задействуют ложковый бур. Этот инструмент эффективен при выполнении ударно-вращательного бурения.

Независимо от типа используемого инструмента, режущие кромки должны быть выполнены из прочной стали.

Монтаж обсадки

Завершающим этапом технологии при бурении скважины на воду является сборка колонны. Саму буровую колонну монтируют из стальных труб с толщиной стенок в 4 мм при общем диаметре изделий от 80 мм. Они соединяются между собой штыковыми муфтами.

Установку обсадки можно выполнить, применив один из двух способов:

В первом случае задействуют конструкцию, в которой сам бур меньшего диаметра, расположенная ниже его обсадная труба – большего. Эта труба оснащена режущей коронкой с разветвленными заточенными зубьями. По мере прохождения 1 цикла бур извлекают на поверхность, а трубу осаживают, позволяя коронке срезать лишний грунт. Способ эффективен, поскольку облегчает гравийную засыпку, но трудоемок.
Второй вариант монтажа предполагает бурение «голого» стержня без обсадки. Для его реализации выбирают бур большего диаметра, нежели обсадные трубы с тем, чтобы они с легкостью поместились в проделанные отверстия. Способ эффективен на плотных как несыпучих, так и прилипчивых грунтах при бурении на глубину в пределах 10 метров.

В качестве обсадных труб удобнее всего использовать пластиковые изделия. Они долговечны, легко выдерживают нажим при осаживании и давление грунта в случае подвижек.

По мере заглубления обсадочных труб затрубное пространство заполняют отсыпкой из мелкого гравия. Такая прослойка ускорит раскачку скважины и продлит ее срок эксплуатации.

О моменте достижения водоносного слоя укажет состояние извлекаемого грунта. Чтобы определить, нужно ли заглубляться дальше, с помощью погружного центробежного насоса оттачивают 20-30 литров жидкости.

Если после откачки нескольких ведер вода продолжает оставаться мутной, нужно заглубиться еще хотя бы на 1-2 цикла бурения, что составляет порядка 50-100 см.

Важный момент! На время остановки бурения штангу с буром необходимо каждый раз извлекать на поверхность с тем, чтобы ее не затянуло в отверстие.

Процедуру с раскачкой вновь повторяют. Если действия не принесли желаемого результата, а вода все так же мутная, придется смириться с более долгой раскачкой, на которую может уйти до нескольких дней. Для облегчения раскачки первым делом удаляют желонкой ил и лишь после этого запускают погружной центробежный насос.

Важно! Гравийную отсыпку, постепенно оседающую по мере раскачки, необходимо обязательно восполнять.

Раскачка считается завершенной, когда прозрачность воды достигнет отметки в 70 см. Определяют это опытным путем. В непрозрачную емкость набирают откачанную воду и погружают в нее эмалированную крышку от кастрюли или керамическое блюдце D15 см. Отметка, ниже которой края диска начинают расплываться, считается отправной точной непрозрачности. Для получения более точных результатов, следить за диском следует строго под прямым углом.

Раскачав скважину до приобретения водой необходимого параметра прозрачности, образцы проб следует отправить для лабораторных исследований. Если они соответствуют нормам, затрубное пространство замыкают глиной или бетонируют.

Самый надежный способ обеспечения загородного домовладения водой заключается в устройстве собственного источника. Но для этого нужно бурить грунтовые пласты до контакта с водоносным горизонтом. Существуют разные способы бурения скважин на воду, некоторые из которых вполне реально воплотить своими руками при помощи специального инструмента. Бурильные технологии, применяемые для устройства скважин для добычи воды, станут темой статьи. Отдельно рассмотрим эффективные способы самостоятельного углубления в грунт, которые не сложны, потому применяются многими домовладельцами, не имеющими опыта в бурильных работах.

Расположение водоносных слоев относительно поверхности почвы зависит не только от региона и гидрологических особенностей. Играет роль, вода какого качества является целью бурения. Специалисты различают три ключевых водоносных пласта различных по качеству воды, мощности запасов влаги, глубине залегания.

Недалеко от поверхности (3-10 м) находится первый водяной пласт, называемый верховодкой. Это как раз та вода, до которой можно без особых сложностей пробиться, если бурить своими руками. На пути бурения крайне редко попадаются твердые породы, поэтому, имея небольшой опыт и несложный инструмент, есть возможность устроить абиссинский колодец (так называется скважина для добычи влаги из верховодки). Мощность поверхностных водяных пластов небольшая, поэтому на дебет выше 0,5 м3 в час не стоит рассчитывать. Качество воды в большинстве случаев невысокое, которого хватает только для обеспечения технических потребностей.

Залегание песчаных водоносных пластов находится на глубине 10-35 м. Здесь удовлетворительная по качеству вода, значительнее мощность притока (дебет до 1 м3). Бурить своими руками до песчаного водоноса вряд ли целесообразно, хотя опыт показывает, что некоторым усердным водяным «старателям» это удавалось, если горизонт находился на небольшой глубине (до 15 м). В большинстве же случаев для устройства колодца «на песок» применяют механизированные методы бурения.

Глубже всего расположены известняковые водоносы (30-250 м), до которых бурением своими руками точно не добраться при самом поверхностном их расположении относительно поверхности почвы. Для того, чтобы достать рыхлый известняк, несущий самую качественную артезианскую воду, иногда не всякая бурильная техника подойдет. Приток воды здесь намного выше (3-5 м3) и зависит от мощности пласта и совершенства скважины. Теперь рассмотрим применяемые сейчас способы бурения скважин на воду, в том числе выполнимые своими руками.

Способы бурения скважины?

Выбор способа, который бы помог добраться до нужного водоноса, зависит, в первую очередь, от глубины залегания и особенностей грунтов. Выбирать же придется среди таких методов бурения:

шнековый;
роторный;
ударно-канатный;
ручной.

Каждый из перечисленных способов имеет преимущества, однако не всякий поможет добраться до глубоких пластов водных запасов. На какую глубину бурения можно рассчитывать, используя обозначенные виды бурения скважин, поговорим далее.

Бурение шнеком

Шнековая проходка скважины самая простая из применяемых механизированных технологий. Бурение происходит с помощью вращения винтоподобного приспособления, которое сначала разрыхляет грунт, врезаясь в него, а затем поднимает его к устью скважины. Бурить таким способом можно на глубину до 80 м при ширине колодца от 10 до 60 см.

Преимущество шнекового бурения в простоте технологии и ее сравнительно невысокой стоимости. В регионах с сухими и не твердыми грунтами такой способ бурения скважин предпочтительнее других, если бурить до верховодки или «на песок». Есть возможность достать шнеком до известняка, если он залегает не глубоко.

Недостаток метода в том, что он не подойдет при насыщенности грунтов скальными породами или наличии плывунов. Часто шнековый метод дополняется другими, что помогают пройти попадающиеся на пути бурения фрагменты скальных отложений.

Роторные бурильные установки

Роботу роторного бура можно сравнить с действием строительного перфоратора. Порода разбивается за счет вращения рабочей части и удара, который обеспечивает гидравлический механизм. Разрушенный грунт выводится на поверхность благодаря непрерывной промывке ствола глинистым раствором. Различают такие виды промывки:

прямая;
обратная.

Прямая промывка легче осуществима технически. При этом раствор подается в ствол и выходит к устью по затрубному пространству (между обсадными трубами и краем пробуренного ствола).

Обратная промывка сложнее технологически, однако дает лучшее вскрытие водоносного пласта и больший дебет скважины при последующей эксплуатации. Промывная жидкость заливается в затрубное пространство, после чего откачивается насосным оборудованием вместе с разрушенной в процессе бурения породой.

Роторное бурение самое технически сложное и дорогостоящее из применяемых методов, но незаменимо при желании достичь глубоких артезианских водоносов, особенно на сложных для проходки грунтах. Глубина бурения ротором достигает 300м, что позволяет вскрыть любые глубокорасположенные артезианские пласты. Еще одним преимуществом метода является высокая скорость проходки ствола.

Недостаток роторной технологии в применении больших объемов глинистого раствора, применяемого для промывки, вследствие чего глина загрязняет водоносный пласт вокруг скважины. Для того, чтобы оценить качество воды и ее приток, следует долго промывать пробуренный ствол, пока не станет подходить чистая вода.

Ударно-канатное бурение

К новым способам проходки ствола ударно-канатный метод не отнесешь, так как он является одним из первых, что применялся механизировано еще в начале прошлого века. Несмотря на то, что технология во многом не совершенна, она применима до сих пор ввиду своей простоты и хорошего качества изготовленной скважины.

Бурить грунт таким методом приходится долго. Суть проходки ствола в том, что с высоты падает тяжелый, зауженный снизу цилиндрический предмет (стакан) и за счет этого разбивает грунт. Выборка разрушенной породы происходит тем же стаканом, устроенным так, что грунт заходит в его полости и поднимается наверх вместе со снарядом. Подъем стакана происходит с помощью троса и лебедки, что установлена на треноге, или другом надежном каркасе, возвышающимся над уровнем почвы.

Для разрушения твердых пород, встречающихся на пути проходки ствола, используется ударная штанга, что бьет по стакану сверху, многократно умножая усилие. Часто для этих же целей дополнительно используется наконечник, выполняющий функцию долота.

Несмотря на трудоемкость ударно-канатного способа бурения, технология имеет и ряд преимуществ, главное из которых, - качественное вскрытие водоносного пласта с минимальным его загрязнением. Второй несомненный плюс, - технологическая простота, благодаря чему этот способ бурения скважин многие домовладельцы, как показывает опыт, с успехом применяют при устройстве неглубоких колодцев своими руками.

Если же цель бурения таким методом лежит глубже верхних водоносных слоев, следует позаботиться об обсаживании ствола трубами, чтобы отсечь плавуны и лежащие выше водные пласты.

Как чаще всего бурят своими руками?

С учетом того, что ручное бурение является очень трудоемким, на изготовление глубокой скважины рассчитывать не приходится. Опыт свидетельствует о том, что бурить глубже 10 м своими руками даже с несколькими помощниками тяжело физически, и на это уходит слишком много время.

Для самостоятельной проходки ствола обычно применяется ручной бур, что, по сути, является укороченным шнеком (принцип воздействия на грунт тот же). Вращение бура происходит за счет ворота, находящегося над поверхностью. При заглублении для соединения шнека и ворота используются соединительные штанги.

После проходки 15-30 см вся конструкция вынимается на поверхность и очищается от налипшего грунта. Чем больше глубина, тем процесс выемки и обратного помещения ручного бура в колодец становится сложнее, что сильно тормозит скорость бурения и ограничивает рациональную глубину проходки ствола.

Заключение

Современные способы бурения скважин позволяют добыть качественную воду с больших глубин. Однако этот процесс не каждому по карману, поэтому бурить своими руками с применением доступных для этого методов, домовладельцы будут еще долго, особенно в регионах, где близко от поверхности находятся водоносные пласты достаточной мощности при неплохом качестве воды.

Бурение скважин на воду – это важный вопрос, потому что при некачественном выполнении работы она может стать причиной многочисленных проблем, которые будут постоянно приносить многочисленные неприятности. Бурение скважины под воду должно выполняться в строгом соответствии с технологией, иначе можно столкнуться со следующими проблемами:

Грязная вода. При недостаточной глубине шахты вместо чистой и приятной на запах с крана будет течь грязная болотная вода. А также она может попасть в трубу при разрушении ее стенок, когда бурении происходит некачественным инструментом.
Через некоторое время полностью пропадет вода или так и не будет найдена. Это говорит о том, что водоносный горизонт так и не был, найдет либо он был пройден. Поэтому первым делом необходимо наиболее корректно определить высоту залегания водоносного слоя, что не тратить ресурс зря.

Поиск водоносного слоя

Требуется скважина на воду, и хотите ее пробурить своими руками, тогда первым делом найдите индикатор ее наличия в вашей местности. Им может быть:

Рядом пробуренный колодец у соседей. Достаточно просто спросить, на какую глубину он пробил себе родник, что намного облегчит задачи поиска.
Родниковые ручьи. И также индикатором наличия водоносного слоя в толще грунта является ручей с кристально чистой и вкусной водой. Важно, чтобы она не имела болотного или торфяного запаха. Как правило, ручьи растекаются не так уж и далеко от своего истока, поэтому и водяной пласт наверняка будет находиться под вами.
Озеро с чистой водой. Если неподалеку от вас имеется естественный водоем и в нем всегда чистая вода, то это говорит о родниковом происхождении. На его дне где-то бьет мощный ключ, который выполняет роль нагнетающего насоса, наполняя водоем чистой водой.

Но если ничего из перечисленного поблизости нет, то ручное бурение скважин на воду стоило бы отложить. В таком случае лучше заказать бурение скважин на воду малогабаритной установкой, воспользовавшись услугами специализированной фирмы. Потому что бурить, возможно, придется глубоко и при достижении глубины порядка 20 м ручным трудом это делать уже практически невозможно при использовании стандартного метода.

Чтобы пробурить скважину под воду правильно, и она практически сразу же начала вас обеспечивать кристально-чистой водой, необходимо провести геодезические изыскания, обратившись к услугам специализированных компаний.

Это будет стоить недешево, но зато вы с высокой точностью определите уровень залегания вод и сможете подсчитать количество необходимых материалов. Также необходимо правильно выполнить проектирование водозаборной скважины, выбрать правильные материалы и конструкцию системы фильтрации.

Виды скважин

Многих интересует вопрос, как пробурить скважину своими руками, но первым делом стоит ознакомиться с их видами, чтобы предварительно определить для себя фронт работы. Дело в том, что уровень залегания вод может быть разным в различных местах, но то, что он есть в наших широтах – это известно со 100% вероятностью.

Поэтому на примере разреза изучим устройство скважины. А далее, рассмотрим 3 способа, как сделать скважину своими руками, но с использованием определенных приспособлений.

Различают следующие виды скважин на воду:

На грунтовый водоносный горизонт – самый простой и доступный способ. Именно на этой глубине находиться слой грунтовых вод, а также в нем накапливается вода из атмосферных осадков. На этой глубине обычно обустраиваются колодцы. Глубина варьируется от 5 до 10 м.
Второй водоносный горизонт или первый водоносный слой – более качественный и надежный источник чистой воды. Он же является песчаным горизонтом. В этом случае может быть выполнено бурение скважин своими руками, как и в первом случае. Но глубина залегания песчаного слоя будет находиться в пределах от 20 до 30 м в зависимости от местности. Поглощение скважины такого типа весьма приемлемое, что вполне может обеспечить водой небольшой дачный участок.
Известковый горизонт – самый глубокий вид данного сооружения. Скважина под воду своими руками в этом случае не может быть выполнена, потому что труд будет непомерно большим и практически невыполнимым. Глубина артезианской скважины на дачных участках или на территориях оздоровительных комплексов может находиться в пределах от 50 до 100 и более метров. Он же называется известковым горизонтом. Эти категории скважин являются профессиональными и могут быть реализованы только при помощи специального бурового оборудования.

Песчаная скважина: плюсы и минусы

Наибольшей популярностью пользуется именно бурение скважин на песок. Такая шахта называется песчаной. Это неглубокий тип источников воды, который может быть обустроен практически на любом участке. Конструкция водозаборной скважины в этом случае предельно проста и вполне может быть реализована своими руками. В упрощенном виде ее можно рассмотреть, как простой колодец с бетонными стенками.

Плюсы и минусы таких сооружений состоят в следующем:

Простота. Ее пробурить сможет пара рабочих с неприхотливыми приспособлениями.
Кристально чистая вода. Вода в ней идеально чистая за счет естественной фильтрации.

Но кроме преимуществ у нее есть недостаток, который заключается в быстром засорении песком фильтра, который прочистить уже практически невозможно. Как показывается статистика, скважина на участке, пробуренная до уровня песчаных вод, служит в среднем 10 лет и крайне редко срок превышает это значение.

Специализированные компании, ввиду непродолжительности срока службы такого вида сооружений, дают гарантию на работу всего 2 недели. Из-за чего многие решают бурение водяных скважин на песок выполнить самостоятельно на наружном уровне.

В среднем, за сутки из нее можно добыть до 20 куб. м воды, а если в пласте присутствуют напорные пески, то количество воды может увеличиться вдвое, а срок службы, естественно, сократиться.

Кроме всего сказанного, к минусам решения пробурить скважину на даче в песок является то, что найти песчаный слой можно далеко не везде и распространяется он небольшими зонами.

Поэтому в основном бурить скважину на воду придется наугад. Для стабильной работы такого родника его потребуется время от времени прочищать от накопленного песка. Далее, рассмотрим 3 способа, как сделать скважину для воды своими руками.

Технология бурения скважины

Если нужна поглощающая скважина на даче, то ее вполне можно реализовать своими руками. Для этого потребуются следующие принадлежности и инструменты:

геофизический зонд;
буровая установка со страховочным буром;
трос;
фильтрующий компонент с насосом;
обсадные кольца и крышка.

Конечно, перед бурением должна быть определена глубина скважины для питьевой воды любым известным способом. В другом случае бурение скважин вручную будет напрасным.

Также стоит изучить разновидности инструментов для бурения, к которым относятся:

буровые ложки;
спиральные буры;
плоское долото;
коническое долото;
крестообразное долото.

Практически любая технология бурения скважин на воду включает процесс определения водоносного слоя с помощью страховочного бура. При его достижении заметно изменяется скорость вращения бура.

Можно воспользоваться для определения глубины залегания водоносного слоя электрозондированием, а также пользуется популярностью термометрия. Как показывает практика бурения, качественная водозаборная скважина имеет глубину 25 м, а при перемещении в сторону юга она увеличивается.

Одними из самых простых признаков наличия воды, при котором может быть выполнено бурение скважин на воду, является:

частое скопление тумана по утрам;
наличие на участке водолюбивых растений;
наличие росы на растениях ранним утром.

Как бурят скважину на воду на первый водоносный слой?

Технология бурения скважин на воду на первый водоносный слой заключается в строгом соблюдении последовательности действии во время процесса бурения. Но сначала необходимо ознакомиться со схемой бурения.

Земля представляет собой слоеную структуру, состоящую из чередующихся пластов глины, глинистого песка и известняка. При этом самые толстые слои находятся ближе к поверхности и первый известковый залегает на глубине 40 м. Поэтому если хотите достигнуть известкового горизонта или 3-го водоносного слоя, то бурить придется как минимум на 40 м. Скважина на воду своими руками в этом случае не может быть изготовлена ввиду сложности работ. Мы же рассмотрим технологию достижения первого водоноса или песчаник.

Водяные скважины такого типа легки в реализации и являются вполне эффективными. Называют его песчаником чисто условно, потому что в этом слое может быть не только песок. Очень часто в нем находиться большое количество гальки и смеси из гальки и песка.

Бурение скважин на воду вручную в этом случае может быть выполнено в любом удобном для этого месте на участке. Выбирать его необходимо из практических соображений, чтобы было легче осуществлять прокладку водопровода.

К преимуществам бурения такого источника воды также стоит отнести все сезонность, если, конечно, для этого не имеется каких-либо препятствий. В любом случае лучше обратиться к услугам специалиста, который ранее не раз выполнял бурение, потому что он зачастую сразу сможет определить необходимость использования рабочего инструмента, исключив необходимость предварительных исследований.

Более того, различные типы грунтов требуют выполнения различных технологий, так как не существует универсальной буровой установки. Поэтому все же, даже будет буриться скважины на даче своими руками, стоит заказать геодезические исследования или предварительно выполнена термометрическая скважина.

Первый способ или шнековое бурение

Самые простые виды бурения скважин выполняются при помощи шнековых инструментов. При использовании специализированных машин рабочим инструментом является составной шнек. После бурения отверстия в земле в него вставляются специальные обсадные кольца. Погружать их необходимо с предельной осторожностью, чтобы случайно не повредить стенки шахты.

Сразу же на дно надевается фильтр с плетеной стекой из нержавеющей проволоки, а колона собирается на месте из полипропиленовых труб. Но надежнее применять стальные трубы с толщиной стенок не менее 4 мм. Они надолго обеспечат чистую и качественную воду, исключив вероятность растворения стенок труб под действием биологических веществ.

При выборе материала, осуществляя бурение песчаных скважин, стоит учитывать подвижность пластов земли, которые могут неизбежно деформировать полимерную трубу. Но в остальном она вполне долговечна, и является отличным бюджетным вариантом.

Достигнуть первого водоноса можно и без обращения к услугам специализированных фирм. Для этого потребуется осуществить бурение скважин малогабаритной буровой установкой или мини-буровой. Сделать ее можно самостоятельно из бруса, бревен и металлического профиля. Также можно ручным способом пробурить шахту до водоносного слоя с использованием шнека или желонок.

Это идеальный вариант, если требуется скважина на даче своими руками. Ее обустроить вполне реально. Достаточно несколько крепких парней и составной бур.

Второй способ или роторный

В этом случае оборудование для бурения скважин состоит из специальной бурильной трубы, долота, устанавливаемого внутрь. Первый водоносный слой достигается с таким инструментом достаточно быстро и очень часто именно таким способом.

А дальнейшее бурение выполняется при помощи гидравлической буровой машины. Достижение 2-го слоя гарантирует более качественную воду. Этим способом изготавливаются поглощающие скважины, обеспечивающие высокую производительность.

Бурение скважины на воду при помощи этого способа позволяет достигнуть любой глубины, поэтому она пользуется спросом в местах, где требуется большое количество воды и ее высокое качество. Во время бурения роторным методом в шахте накапливается грунт, который необходимо удалять при помощи специального приспособления, называемого бурильным раствором.

Бурение скважин на воду таким способом подразумевает обязательную промывку, которая выполняется раствором. Подать его в шахту можно одним из двух действующих методов:

Система прямой промывки. Раствор закачивается насосом в трубу, из которой он под собственным давлением вытекает наружу
Обратная промывка. Раствор подается в трубу самотеком, после чего из нее вытекает под собственным давлением.

Обратная промывка позволяет быстрее пробить скважину для воды и более качественно вскрыть водоносный слой. Но для его реализации потребуется дорогостоящее оборудование и квалифицированная рабочая сила. Большей популярностью пользуются способы бурения скважин на воду прямой промывкой. Процесс не требует дорогостоящего оборудования, но при этом является более сложным.

Третий способ или ударно-канатное бурение

Отвечая на вопрос: как самому пробурить скважину для воды самым простым методом? Одним из таких является ударно-катаное бурение. В этом случае забурить скважину вручную можно, но процесс отнимает много времени и физических сил. Но результирующее качество не будет разочарованием, потому что стенки шахты уплотняются, что увеличит ее долговечность.

Сделанная таким образом водяная скважина служит, по меньшей мере, 50 лет, обеспечивая пользователей качественной и очень чистой водой.

Кроме этого, это поглощающие скважины, которые смогут обеспечить водой многих потребителей, так как таким методом можно пробить шахту на любую глубину. Скважины своими руками такого типа работают долго и могут обеспечить качественной водой большое количество людей. Это также поглощающие скважины с высокой эффективностью.

Конструкция скважины на воду довольно проста, как и технология ее изготовления. И заключается она в пробивании земли при помощи тяжелого снаряда, после чего желонкой разрыхленный грунт вынимается из шахты.

Таким образом одновременно очищается ствол будущего источника. А для того, чтобы в процессе работы при ее бурении не осыпался грунт в шахту, поверх укладывается широкая доска с отверстием. В результате удобно не только вынимать снаряд и желонку, но и ходить работникам в рабочей зоне.

Для такого способа требуется примитивное оснащение, которым можно осуществить бурение скважин под воду, но требуется много времени. Поэтому если вы решаете не самостоятельно осуществлять процесс, а с использованием наемной рабочей силы, то услуга окажется достаточно дорогостоящей.