Немного о бурении
Сегодня бомбанул пукан от прочтения вот этого поста Бурение скважины, развод на метры. И негодование @YAKUTZA18 мне весьма понятно. Дежурный коммент вызвал интерес других пикабушников и было решено пилить пост. (Для старых подписчиков: обещанный пост про селитру не забыт и будет написан.)
И так, погнали!
Вы стали счастливым обладателем необъятных земель в количестве 6 соток где-то за промзоной родного Крыжополя и у вас возник логический вопрос в части орошения своих плантаций сортового картофеля и петрушки. До речки далеко, да и в ней рыбке ипуццо и какают, а зимой вода твердеет. А баньку с душиком зимой тоже хочется. Водовоз профессия вымирающая, да и ненадёжно это. Остаётся скважина. И вот тут уже лотерея... Для начала буровики скажут вам, что воду, а уж тем более какого-то конкретного качества не гарантируют и... будут правы! По сути вам пробурят поисково-эксплуатационную скважину. Причём, эксплуатационную это если повезёт. Но при этом, если скважину валит, прихватило буровой снаряд или тупо не бурится, а вода так и не появилась - это личная беда буровиков и их рукожопость. А если честно пробурены запланированные метры, а в скважине сухо - тут уж расплатитесь за честный труд и ругайтесь только на матушку Природу. Максимум, можно отказаться от обсада и скинуть ценник на стоимость труб.
Поэтому первым делом идём по соседям и узнаём о глубине скважин, колодцев и кроличьих нор. Узнаём, есть ли вода, на какой глубине, какого качества и в каком количестве. По возможности узнаём, какие грунты на какой глубине. Это поможет буровикам выбрать технологию проходки и сориентироваться по инструменту и обсаду, а также поможет вам контролировать выполнение работ.
При выборе буровиков узнавайте, какие работы входят в услугу, каким станком будут бурить, как и чем обсаживаться, как осваивать скважину и т.д. Сейчас всё по порядку разберём.
Бурят в нашей необъятной в основном, но не исключая, двумя типами установок:
УГБ-50
и УРБ различных модификаций.
УГБэшка, конечно, машина заслуженная, но она может только бурить. Скважину ею уже не освоишь. Зато дёшево и сердито.
УРБэха тоже древний мамонт, но с кучей плюшек. Начнём с того, что она может бурить пневмоударным, колонковым, шнековым и шарошечным способами. Добавим к этому наличие штатного компрессора и бурового (грязевого) насоса. Говоря человеческим языком - эта машина позволяет скважину пробурить, обсадить и освоить.
На бурении сильно задерживаться не буду, т.к. существует много типов бурения и их комбинаций и буровики будут выбирать конкретный способ исходя из типа буровой установки, предполагаемого геологического разреза, имеющегося инструмента, личных предпочтений и текущего положения Юпитера в пятом доме.
Но оставлять буровиков без присмотра с момента забурки не стоит. На этом этапе смотрим какие породы с какой глубины достают буровики, в каких интервалах идёт вода. Глубину определяем умножением количества штанг на их длину. По породам не нужно заморачиваться к какой свите они относятся и какой их петрографический состав. Просто смотрим: песочек, галечник, щебёночка, глинца, скальник.
Если у вас уже было, к примеру песок, вода, глина, галечник, и уже идёт подряд 20м галечника с водой, то бурить до 100м не надо. У вас уже есть первый постоянный водонос. Верховодка осталась выше глины.
Верховодка - это верховые воды. Это всё, что проникает в грунт с поверхности и задерживается на кровле водоупорного пласта. Вода эта, как правило, грязная, пригодная только для полива и то невсегда. И очень часто её наличие сезонно - в засуху или морозы воды попросту может не быть. По-уму, верховодку нужно "перекрыть". Т.е. обсадить участок от поверхности до первого водоупора трубой бо'льшего диаметра (на рисунке красным цветом) и перейти на меньший диаметр бурения и обсадных труб. При значительной мощности водоупора и бурении колонковым способом опытный буровик может "притереть" обсад и обойтись без внешней обсадной. Но это надо быть уверенным в буровике, как в Чаке Норрисе. Поэтому не рискуем и требуем перекрывать верховодку. Вы же не хотите, чтобы к вам в скважину стекал фильтрат соседского сортира?
Нормальные буровики воткнут кондуктор - трубу также большого диаметра на глубину первых метров. Кондуктор не будет давать осыпаться верхним рыхлым слоям земли и мешать бурению скважины. Кондуктор могут потом убрать (чаще всего), а могут оставить или использовать как внешний обсад для отсечения верховодки, но это редко.
И так, верховодка пройдена, глинистый водоупор пройден, сколько-то пробурено по сухому и вот уже буровики метров 10 тягают из скважины мачмалу (грунт напополам с водой), а ваша скважин на 3 метра глубже соседских. Пришла пора обсаживаться.
Халтурщики попытаются обсадить скважину электросварной прямошовной трубой из стали марки Ст3. Т.е. самой дешёвой
На фото хорошо виден шов на 7 часов. И соединять такие трубы будут на сварку
Такой способ допустим, хоть и считается устаревшим и ненадёжным. В данном случае трубы должны быть соединены через несколько накладок (не менее трёх), а затем стык должен быть проварен сплошными коренным и облицовочным швами.
Нормальные буровики будут использовать бесшовную цельнотянутую трубу из стали марки Ст45
И собирать колонну будут на резьбы, нарезанные непосредственно на концах труб, либо через резьбовые ниппели
Ну и совсем уж шиком будет использовать ПНД обсад (ПНД - это не психоневрологический диспансер, а полиэтилен низкого давления)
На фото 6 труб водоподъёмной колонны и одна труба с фильтром, отстойником и заглушкой.
Первый способ обсадки плох своей трудоёмкостью, непрактичностью (представьте свистопляску с извлечением такой колонны), и ненадёжностью - через халтурный шов будет в скважину поступать верховодка. Либо "удачный" наплыв металла внутри трубы или нарушенная соосность будут мешать прохождению насоса. Продольный шов также будет красть драгоценные миллиметры эффективного диаметра колонны, а низкоуглеродистая Ст3 будет весело ржаветь.
Второй способ обсадки отличается технологичностью, надёжностью, практически идеальной внутренней поверхностью колонны и возможностью быстро разобрать колонну в случае чего. А 45я сталь меньше подвержена коррозии.
ПНД трубы в дополнение к плюсам второго способа не вступают в реакцию с водой и не разрушаются под её воздействием.
На этапе обсадки внимательно замеряем и считаем трубы и всё зарисовываем, чтобы в дальнейшем иметь схему (паспорт) скважины, на которой будет указана её общая глубина, расположение фильтра, отстойника, диаметры труб и т.д.
После обсадки идёт освоение или прокачка скважины. Основные задачи освоения: очистка внутрискважинного и затрубного пространства от буровой мелочи и глинистых частиц, увеличение и стабилизация дебета (водопритока) скважины. Правильные буровики будут это делать как минимум буровым насосом, установленным на машине, а в идеале - эрлифтом. Т.е. опустят почти до забоя уже обсаженной скважины буровые штанги (они полые внутри) и подадут в скважину сжатый воздух (см. первую картинку). Воздух будет вспенивать воду, пузырьки будут стремиться вверх и увлекать за собой воду, тем самым создавая разряжение в скважине и в затрубном пространстве - эффект гидроэлевации плюс эжекция. Весь песок и глина из скважины и вокруг фильтров вылетят на поверхность вместе с грязной водой. Осваивать скважину можно от нескольких часов до нескольких суток. Здесь смотрим на качество воды.
Если буровики закинули в скважину погружной вибрационный насос типа "Водолей" и покачав 15 минут показывают вам прозрачную воду и требуют расчет, можете смело доставать свои 49,5 см и водить им по губам, пока прозрачная вода не потечёт у них с носа. Всё просто - ушлые уроды кинули насос в зону фильтра и качают относительно свежую воду из затрубного пространства. А когда они уедут, вся взвесь в скважине осядет заполнив отстойник почти полностью, а через фильтра будет постоянно песковать скважину. В лучшем случае, вы сожгёте за первый год несколько насосов. В худшем - не сможете пользоваться скважиной совсем. Либо потребуется чистка скважины компрессором или желонкой, на худой конец.
Скважина освоена, буровики отпущены с миром. Осталось повесить насос.
В идеале, если позволяет столб воды и дебет скважины, повесить насос выше фильтра
При таком раскладе поступающие с водой через фильтрову часть колонны частицы будут оседать в отстойнике. Столб воды 1-2 метра над насосом нужен чтобы при включении насоса уровень воды в скважине не упал ниже отметки всаса насоса. Это так называемый динамический уровень воды. Вешать насос непосредственно в фильтровой части можно, но нежелательно - он будет засасывать всю взвесь. Вешать насос ниже фильтра нельзя - его банально затянет оседающими частицами и вы не сможете его поднять без профессионального ловильного инструмента. А это чревато потерей скважины или большими тратами.
Немного о фильтрах. Фильтр - это перфорированая часть колонны, через которую вода поступает в скважину. Фильтр может быть щелевой - продольные или поперечные пропилы, или перфорированный - круглые отверстия. Если в воде много взвеси тонких частиц, фильтровая часть может дополнительно обматываться металлической или синтетической сеткой (см. фото с ПНД трубами).
Заглушка на нижнем торце трубы делается при посадке колонны в мягких грунтах. Если колонна опирается на коренные скальные породы, заглушка не нужна. Мы как-то даже отстойник просто проходили в скальнике открытым стволом, т.е. без последующей обсадки.
Немного правовой информации - согласно Федеральному закону "О недрах" на своём земельном участке вы имеете право безвозмездно (т.е. даром©) пользоваться водой не ниже 2 водоносного горизонта (верховодка не в счёт) в личных целях. Разливать воду по бутылкам и продавать или барыжить воду соседям через шланг можно только после получения лицензии на недропользование. Да, вода - это тоже полезное ископаемое, только жидкое.
Ещё обещал написать про очистку железистой воды, но не сегодня. Пост получился длинным да и в Забайкалье уже почти 2 часа ночи, через 4 часа вставать на работу...
Задавайте вопросы, по традиции отвечу в комментах.
