Скважина как пройти гравий

Обновлено: 02.07.2022

Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения. Рыхлые и насыщенные водой грунты извлекают с помощью желонки. Для проходки по глинистым и скальным породам используют способы бурения скважин, основанные на вращательном и вибрационном принципе.

В работе задействованы механизмы, позволяющие производить разработку грунтов различных типов и на разную глубину. Мы расскажем, как подобрать оптимальную технологию бурения, позволяющую быстро и безупречно пройти выработку для устройства водозабора.

Для наглядного представления предложенной нами информации текст дополнен полезными схемами, фото-подборками, видео-руководствами.

Виды буровых способов

Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения.

Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

  • Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
  • Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
  • Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.

Вращательные способы бурения

Механические вращательные способы бурения скважин на воду пришли на смену малоэффективным ручным методам

В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на четыре основных вида бурения:

  • колонковое;
  • шнековое;
  • ударно-канатное;
  • роторное.

Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.

Специфика колонкового бурения

Колонковое бурение — механический вращательный метод, при осуществлении которого глинистый или плотный песчаный грунт извлекается в виде керна цилиндрической формы. Буровой снаряд для колонкового бурения представляет собой толстостенную металлическую трубу.

Вверху колонкового бурового снаряда расположено приспособление для присоединения штанг, необходимых для наращивания буровой колонны. Внизу — коронка, вид которой подбирается в зависимости от категории подлежащего бурению грунта.

При колонковом бурении разрушение породы ведется полой трубой с подошвой, оснащенной режущей коронкой

Снаряд совершает вращательно-поступательные движения: вырезает грунт коронкой, углубляется и удерживает в полости трубы захваченную породу

Снаряд с захваченной им породой извлекают на поверхность и освобождают от грунта, постукивая кувалдой по стенкам трубы

Колонковое бурение используется для проходки глинистых связных пород: супесей с суглинками, глин. Такой бур не удерживает рыхлые пески, водонасыщенные пески, гравий, гальку и т.д.

При проходке колонковым методом грунт разрушается кольцеобразной коронкой. Внутренняя часть керна при этом сохраняется в не разрушенном виде. Для облегчения процесса бурения по твердым и полутвердым суглинкам, глинам, скальным породам на забой подается промывочная жидкость.

Колонковый способ бурения скважин на воду

При колонковом бурении грунт не разрушается, а «высверливается» коронкой и захватывается колонковой трубой. На поверхность разбуренная порода извлекается в виде керна — монолитного цилиндрического столба горной породы

Шлам с забоя иногда удаляют промывкой — нагнетанием в ствол выработки большого количества воды. Чаще всего промывку заменяют продувкой сжатым воздухом, поставляемым компрессором внутрь трубы. Данный тип бурения позволяет бурить скважины глубиной до 1000 метров и диаметром от 8 до 20 см.

Механическое колонковое бурение производится буровыми установками типа ЗИФ, УГБ, УКБ, монтированных на автомобили типа КАМАЗ, КРаЗ, трелевочные тракторы и т.д. В варианте для ручного бурения колонковую трубу укорачивают, называют колоколом или стаканом. С последним, перевернутым вверх дном предметом обихода, конструктивно схожа колонковая труба.

Бурение колонковым способом используется в следующих случаях:

  • геологоразведка полезных ископаемых;
  • бурение разведочных скважин;
  • устройство водоносных скважин любой глубины, в том числе безфильтровых скважин в скальных породах.

Для устройства частных скважин на воду в некоторых случаях колонковый способ используется перед тем, как начать шнековое или роторное бурение, выполняя одновременно разведывательную и подготовительную роль.

В устройстве частных скважин колонковое бурение используется в комплексе с ударно-канатным. Глинистые слои проходят колонковой трубой. Пески неплотного сложения, гравий и галечник с песчаным заполнителем, которые не задерживаются в колонковой трубе, извлекают из ствола желонированием.

По эффективности колонковый метод несколько уступает шнековому способу бурения водозаборных скважин. Шнеком бурят быстрее, но он не позволяет полностью освободить ствол от пробуренной породы. Их редко используют в паре. А уж если приведется, то шнеком проходят первые несколько метров.

Коронки не разрушают грунт, а аккуратно вырезают его по периметру, образуя «столбики» — керны, изучая которые можно составить гидрологический разрез участка

Используемое оборудование и инструменты

Для колонкового бурения используются следующие инструменты:

  • буровые коронки из алмазного или другого твёрдосплавного материала (сталь, вольфрам, победит);
  • колонковая труба;
  • труба для отвода шлама;
  • штанги, требующиеся для наращивания буровой колонны;
  • муфтовые соединения, переходники между трубами, промывочный сальник.

При бурении в скальных породах буровая коронка быстро изнашивается и подлежит замене. Материал коронки — дорогостоящий, выдерживающий колоссальные нагрузки, наибольшее распространение получили алмазные буровые варианты.

Все используемые в процессе бурения инструменты должны соответствовать соосности, т.е. располагаться ровно относительно оси бурения.

Технология колонкового бурения

Главная особенность колонкового бурения — прохождение породы с полным её сохранением в колонковой трубе. Т.е. при работе бурильного оборудования коронка по кольцу разрушает грунт, который по мере заглубления проталкивается в колонковую трубу и удерживается в ней за счет собственной плотности.

При извлечении наполненной трубы из ствола выработки, ее освобождают от керна путем простукивания кувалдой.

Поэтапный процесс колонкового бурения выглядит следующим образом:

  • бурильную коронку соединяют с колонковой трубой;
  • колонковая труба соединяется со штангами, которые наращиваются по мере углубления;
  • верхняя штанга закрепляется в буровом станке;
  • бурильный станок вращает буровую колонну и постепенно «ввинчивает» ее в грунт;
  • колонковая труба постепенно наполняется керном — заклинившим в ее полости грунтом;
  • после проходки 50 — 70 см буровая колонна извлекается на поверхность, штанги по очереди отсоединяются до тех пор, пока не извлечется колонковая труба;
  • трубу освобождают от выбуренной породы;
  • опорожненный снаряд снова опускают на забой, наращивая буровую колонну штангами.

Действия производятся в описанном порядке до тех пор, пока скважина не вскроет водоносный горизонт и не заглубится на 50 см в нижележащую водонепроницаемую породу.

Если фиксация верхнего водоносного горизонта не является целью проходки, то верхние слои можно бурить с промывкой. В этом случае насос продаёт промывочный раствор через шланг внутрь труб. Затем раствор выносит выработанный грунт на поверхность.

Схема колонкового бурения

Если целью устройства скважины не является водоносный слой в песчаных отложениях, бурение до достижения скальных пород может проводиться с промывкой

Веские достоинства и недостатки

В сравнении с ударно-канатным и роторным способом механического бурения колонковое производится довольно быстро, значительно сокращая время проведения работ. Главный его недостаток — невозможность подъема рыхлых грунтов и насыщенных водой галечников. Медленно продвигается по скальным породам, для проходки валунов требуется долото.

К достоинствам колонкового бурения относят:

  • высокую производительность и возможность бурить скважины глубиной свыше 100 м;
  • сокращение нагрузок на бурильное оборудование за счёт разрушения глинистой породы, сравнимым с ее вырезанием;
  • возможность применения мобильной буровой установки компактных габаритов.

Колонковое бурение — один из самых скоростных методов разработки водозаборных выработок. Скважину на песок с его применением можно пройти за один рабочий день. Разрабатываемая вручную водозаборная выработка отнимет намного больше времени.

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования. Метод напоминает ввинчивание, позволяет бурить на глубину и одновременно удалять ненужный грунт.

Используемый для бурения инструмент называется шнек. Представляет собой металлический стержень с лопастями. Завинчиваясь в грунт, шнек разрушает породу, которая задерживается на его лопастях. Из-за специфики конструкции шнеком невозможно полностью освободить забой от отвала. Поэтому его в основном применяют для проходки верхних слоев.

Буровая установка для шнекового бурения

Бурение при помощи шнека — быстрый и недорогой способ, не требующий организации резервуара для промывочной жидкости

Бурение с использованием шнека не требует больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций, устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду.

Его сейчас активно применяют для устройства абиссинских колодцев, чтобы не забивать полностью скважину-иглу в плотный грунт, а слегка облегчить процесс погружения ствола в заранее разрушенную породу.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: роторным, ударно-канатным, колонковым.

Юрий началбурить скважину ручным способомпо моренным отложениям. Перед бурением ему было известно, что после 1 м покровного песка с гравием и камнями идёт суглинок а затем глина.

Вначале Юрий при помощи электропривода и змеевика диаметром 150 мм и бензиновой лебёдки вскрыл верхний слой. За один раз он прошёл почву и немного песка. Вынул, почистил кур. Снова вставил и мелким вращением освободил дырку от остатков высверленной породы. На дне замаячило что-то светлое.

Очередное бурение не было таким лёгким, как предыдущее. 3меевик стал натыкаться на камни, но шёл. Юрию пришлось перебурить без изменения глубины - инструмент уходил от вертикали.

Откурив 1 метр, он удалился на базу за новым сверлильным инструментом и треногой.

Бурение скважины ручным способом

На следующий день вышка была поставлена с лебёдкой сверху. Он заглубил бур на 1 метр и дёрнул. Вылезло - 0,5 м грунта - песок тёмно-жёлтого цвета с камнями до 5-10 см. Довольно скоро сверлильный инструмент зашёл в грунт по шейку мотор-редуктора переделанного аппарата для перемешивания цемента. Пришлось нарастить. Таким образом, он бурил до 1,5 м. Пошла глина, а потом снова тёмно-жёлтый песок и опять глина до 3,8 м.

В нижней части оказывается гравий. Рядом, в 5 м найдены камни по 10-30 см. Тут - ни следа. Максимум 3-6 см, приходится силовой прокруткой выворачивать - электрокрутилка не берёт.

На третий день в скважине чисто, вокруг немного насыпано грунта. На глубине 3,9 м – он вскрывает 10-см прослойку желтовато-белого песка, очень чистого, идеального для водоотсоса. Слегка влажный, средне и крупнозернистый с мелким и средним гравием слой пройден за 2 раза. Видно как полуболотные отложения сменились речными. Органики не найдено.

С 4 по 4,4 м - снова глина - серовато-коричневая. Скорость проходки резко замедлилась, крутить сложнее, чем в начале. Попутно производятся записи, взимаются образцы. Пока идёт как надо, но не так быстро.

Он начал применять аппарат промывочного бурения. Для этого к приводу приставляется змеевик. Берёт по 20 см за 1 раз, при попытке бурить глубже заклинивает. Тогда Юрию приходится вынимать домкратами, после почти безуспешных попыток применить тягу курильного аппарата с лебёдкой.

После осмотра выясняется, что все резьбы в норме. Отсутствие болтов воспрепятствовало обратному выкручиванию колонны.

3aтем он заправил бензином бак насоса, проверил его – качает. Рядом, в 5 метрах от скважины выкопана круглая яма глубиной 0,9 м и диаметром 0,8 м. Попалось несколько камней, некоторые - до 30 см. Морена ? Вроде не засыпка. Туда был вставлен шланг и сделано заполнение водой. Для антикоагуляции добавлен соответствующий белый порошок горького вкуса. После сбора системы насос заполнен водой и запущен.

В начале насос с треском и небольшим дымом засосал воду. В скважину пошёл напор, завращались штанги и медленно пошло углубление. Но на глубине примерно 6 м начали попадаться камни, мешавшие курению или сильно замедлявшие его. Мотор периодически останавливался, приходилось поднимать каретку. С такими мучениями пришлось сверлить до 9,5 м. Потом пошёл песок - стало быстрее буриться, в промывочную воду добавлена дополнительная порция бентонитового порошка для предотвращения обвала ствола.

На 12 метрах пошла примесь небольших кусков бурого угля. Подходит к концу очередной день и для безопасности инструмент полностью поднимается из дырки и она закрывается ведром.

С утра он включает насос, пускает промывочную жидкость и резво продолжает сверлить, время от времени газуя. После расчистки до 12 м оказалось, что дальше почти нет камней. На 13 м пошёл более крупный песок того же светло-серого цвета. Приставлена очередная штанга, общая длина колонны 13,5 м. Потом после процедуры подъёма-спуска, которая проводилась несколько раз для отмывания мелких камней в стенки ствола и его усиленного промывания, вся колонна довольно быстро была опущена.

При перерывах в курении промывание не останавливалось во избежание схлопывания скважины. На этот раз он подложил гидрант в яму - немного воды куда-то ушло.

Следующая штанга была длиной 1 м. Она быстро забурилась .На 14 метровой глубине кончилась примесь бурого угля, песок стал более крупнозернистым. Это была последняя труба диаметром 0,75".Дальше процесс пришлось снова остановить, насос продолжал работать. От промывочной головки отвинтили переходную муфту 0,75/1" и поставили её на верх куровой колонны, торчащей в скважине. Для удлинения он взял примерно 1,5 м трубу диаметром 1".После её прикручивания буровой процесс продолжился. С одной стороны неровность трубы и непрямо нарезанная резьба немного способствовали расширению скважины сверх диаметра, соответствующего ширине долота. а с другой - дополнительные удары по стенкам выбивали из них породу, снижая устойчивость.

До 15 метров бурение шло хорошо, а потом стало сильно тормозить - обвалило на глубине.

Несколько раз Юрию пришлось вынимать и опускать всю свечу, помогло. Так он сверлил до 15,8 м. Как всегда, мотор был остановлен в последний момент, перекрыт поток воды и выкручена промывочная головка. Рядом стояла ещё 1 труба диаметров в 1". Он её навинтил, ввёл промывочную головку в верхнюю муфту, дал напор воды – вода на верх не шла. Включил мотор - не вращается. Прихватило!.Лебёдка дала 6 грыж на тросах. Осталось 4 м. Он решил дёрнуть колонну.

На следующий день Юрий попытался использовать домкраты, но при этом лопнула силовая прокрутка. Тогда он дал натяжение лебёдкой и стал покручивать ключом клону. Она потихоньку полезла наверх. Вытащенные трубы сразу откручивались. До конца суток было спасено 2 трубы общей длиной 2,5 м. Ещё 12 м оставалось внизу.

Утром он заводит на все обороты, ключ в руки и через несколько часов освобождается ещё 2 штанги. Остальные оставил на следующий день

Вот наступил день победы - все трубы освобождены. Установка обесточена. Целый день он её разбирал. Крепление лебёдки при вытягивании покорёжило, поэтому пришлось отвинчивать болты разводным ключом. Скважина после непродолжительных попыток вставить туда пластиковую трубу была засыпана - из стенки ствола выскочил камень и перекрыл просвет.

Новая попытка бурения

Юрий включает треногу, оборудованную только электролебёдкой. Снова берёт змеевик и на новом месте сверлит дырку диаметром примерно 160 мм. Бурит до 4,5 м. и замечает, что пошёл песок, сначала желтовато-коричневый, потом - белый.

С разбором колонны на 2 части он доходит до 5,7 м. 3атем идёт сплошная глина. Сначала - светло-серая, потом - светло-коричневая, потом цвет становится как правило серым. С глубины 6,5 м появляется заметное количество гравия, растёт его диаметр.

На глубине около 7 м удалён наверх камень размером 80 мм. В стволе относительно сухо, смесь конденсата с незначительным количеством воды.

Но вдруг, совершенно неожиданно, бур проваливается. При попытке его закрутить сильнее - утыкается во что-то. Скважина аварийно очищается. С 7,4 до 7,75 м идёт песок. У него возникает ощущение, что ствол завалит и придётся сверлить через обсадную трубу. Но оказалось, что глиняная жижа держит стенки. Вынутый песок был крупный с мелким гравием.

Очередным утром после очистки дырки от упавшего и осевшего грунта он дальше углубился в грунт. 3а песком – коричневатая глина, а за ней серая до 9,55 м. В районе 8 м обнаружен интервал с содержанием большого количества частиц бурого угля 2-5 мм. Незадолго до окончания глиняного слоя консистенция заметно стало мягкой. Контакт с песком оказался очень плавным.

Сверлильная колонна была разобрана, змеевик очищен и вниз пошли обсадные трубы диаметром 133 мм. Сборка - на резьбе. Одна труба подвешивалась на основном хомуте, в неё винтилась очередная другим зажимом и после подтягивания вся колонна направлялась вниз. Было вставлено 4 отрезка общей длиной 11,5 м, над землёй выступало примерно 2 м. В ход пошла желонка диаметром 100 мм.

Сначала бурилось без долива. Потом вода из дырки выбралась и шламистый песок имеет маленький дебит. Пришлось применить гидрант. Ствол наполнился до края. Желонирование пошло более медленно, но инструмент наполнялся как надо и забой оставался на 1 уровне после поднятия инструмента. Песок мог быть плывуном. Обнаружилась примесь кусков бурого угля 10-15 мм.

Водоносный слой был светло-серым, мелкозернистый. Грунт, сваленный в техническом катафалке перед отправкой в яму был проверен лопатой, путём втыкания. Следующим рейсом пришла очередная порция такого же материала. Воткнутая в него лопата вынималась с трудом. Явно было содержание шлама.

Так шло до 13 метров, затем повысилась зернистость, наполнение инструмента выросло до 70-80%, а частицы угля стали встречаться реже. Так шло тихо и спокойно, постепенно стала расти разница между глубиной низа обсадной трубы и забоя. Плывунные свойства песка усилились. При не залитом до верха стволе во время перерыве в бурении на 10-15 минут песок в скважине поднимается на 1 м.

Диапазон 14-15,5 м характеризуется постепенным исчезновением мелкозернистой фракции и появлением крупнозернистой. С 15,% по 15,6 м идёт крупный песок среднезернистый с мелким гравием (средний 15-30 мм).

Дальше до конца 16,5 м идёт гравий такого же размера, как в предыдущем слое, остаётся немного крупного песка, но в последнюю половину метра появляются крупные камни до 90 мм, в т.ч. неокатанные.

Бурение сильно замедляется. Остановки становятся недопустимыми - перерыв в 15 минут приводит к подбросу грунта на 2 м.

Юрий быстро собираю свечи обсадной колонны из ПВХ и при помощи треноги опускает их. Удержание в скважине проводится деревянным зажимом, подъём - петлёй из ремня. Хозяйство опускается до 14,9 м и заталкивается до 15,2 м. Снизу труба закрыта пробкой. Нижний метр - сплошной, следующий - фильтр щелевой до верха - снова сплошная труба. Диаметр внутри - 80 мм, наружный по муфтам - 95 мм.

Уровень воды - 7 м. Запах у породы при опорожнении желонки не обнаружен. Вкус предположительно железистый.

Сразу же он проводит подъём ОТ из за опасности сильного заполнения пазухи песком и соответственно - заклинивания. Юрию приходится трудно. Обсадка достаточно сильно сидит. Лебёдка имеет грузоподъёмность 250 кг. Приходится сочетать вытаскивание и прокручивание. Но вот верхняя часть обсадки освобождена. Завинчивается нижний зажим, и верхним при помощи трубы на его ручке, производится разборка.

Работу пришлось остановить после снятия 3 обсадных труб (2 м). Было поздно. Ствол был защищён от падения параши, часть инструмента вывезена.

C утра было слегка убрано вокруг скважины - при желонировании вода с песком и глиной расплескалась по траве. Часть инструментов попала мгновенно в машину.

Осталось 4 трубы. Верхняя вытаскивалась с большими проблемами. Крутилась и так, и сяк, а тянуть было трудно. Влиял большей частью шламистый песок, прижавший колонну. Эксцентриситет и не параллельность осей резьбовых соединений почти не оказывали затруднений из-за незначительности.

Часа в 3 дня вся обсадная колонна оказалась эвакуирована. Вокруг ПВХ эксплуатационной трубы зиял зазор до 100 мм (у поверхности). Часть песка попала в него. Остаток заполнился глинистыми образцами.

Окончание бурения

В результате над поверхностью торчала труба высотой 30 см. Туда для начала пошёл лот. После проверки оказалось, что глубина до дна - 15,2 м. Вода стояла на 7 м от поверхности, зона щелевой фильтрации - с 13,2 до 14,2 м.

Далее в тачку пошли большие инструменты, часть труб и шлангогидранты от бензонасоса, которым производилось бурение с промыванием.

Около буровой он положил насос и вставил для проверки в бочку. После подачи тока он молчал. Оказалось - засорён. Пришлось ему снять фильтр с зоны засоса воды и отвинтить мотор от насосного блок-модуля, в котором не крутился вал. При помощи пассатижей и водопроводного ключа, а также садового гидранта грязь была удалена и объём между насосными колёсами и корпусом оказался отчищенным. Проворачивание пассатижами показало свободность хода.

Сборка оказалась быстрее. Пробный запуск дал тихое жужжание и струю, заносившую шланг по земле. Циркуляционная промывка вытащила последнее мусор из рабочего объёма.

Насос после промывания опустился так, чтоб его емз был на глубине 1О,2 м. Быстро послышалось бульканье от смеси воздуха с водой, заходивших в насос, так как уровень сильно упал. Я опустил прибор, чтоб его нижняя кромка стояла на 13,2 м. Засос воды происходил на 12,8 м. Уровень в скважине был 12,5-12,6 м. При попытке поставить отсос ниже его всосная сетка оказывалась напротив фильтра обсадка и из-за развивавшейся большой скорости потока в ствол вытягивался мелкий песок. Опасаясь, что часть его пойдёт на дно и для избежания заклинивания, прибор подачи воды был оставлен нижней кромкой на уровне 13,2 м.

Длительное откачивание на протяжении 2 часов показало стабильность измеренного уровня и подачи (3 м3/ч, - 4 атм. при отсутствии расхода).

Клиент заказал всасывающий насос, его установку и запуск. По началу Юрия волновал факт статического уровня 7 м. Надежды давались только планом применить сплошную полиэтиленовую трубку.

На конце был установлен простой фильтр диаметром сеточного стакана 30 мм и длиной - 50 мм, соединение с ним и с обратным клапаном - резьбовые, остальные - зажимные с полиэтиленовыми фиттингами.

От обратного клапана к насосу и от выбросного патрубка до точки водоразбора использованы оцинкованные трубы и фиттинги. На конце поставлен кран для сохранения давления в насосе после окончания пользования им, чтоб обр. клапан дольше держал. Напор этого отсоса - 2,5 атм. (без расхода),дебит - 1 м3/ч. Падение уровня в скважине - до 7,85 м (всасывающая труба опущена до 10 м).

В течении всего дня Юрий вывозил оборудование с участка. С утра работа была сдана.

Причины появления песка

  • возникли проблемы с сеточным фильтром в обсадной трубе;
  • разгерметизация обсадной трубы;
  • проникает песок с поверхности грунта;
  • произошло заиливание самого водоносного пласта.

Данные причины достаточно распространенные, если во время не предпринять соответствующих мер это приведет к выходу со строя насосного оборудования и самой конструкции скважины.

Проблемы с фильтром

Могут возникнуть в следующих случаях:

  • в результате механического повреждения его конструкции;
  • из-за неправильного либо несвоевременного технического обслуживания фильтра;
  • виною может быть неправильная подборка фильтрующего элемента.

Обратите внимание, сколько времени проработала конструкция всего, были ли на нее нарекания. Когда происходило ее последнее обслуживание, кто именно делал чистку фильтра.

Заиленный источник

Это естественная причина загрязнения источника водоснабжения. Данная проблема часто встречается в мелких скважинах, построенных на песчаном грунте. На быстроту такого засорения сильно влияют следующие факторы:

  • большие перерывы при пользовании скважиной неизбежно приведут к быстрому загрязнению;
  • важно правильно подобрать фильтр механической очистки и разместить насосное оборудование на определенной высоте;
  • целостность конструкции обсадной трубы и уровень заиливания водяного пласта.

Зачастую этому может способствовать сезонный фактор.

Проблемы с засыпкой

Зачастую она засоряется через низ конструкции, песчинки попадают внутрь со дна. Во избежание этому необходимо:

  • дно шахты засыпать гравием, который является фильтром и не позволяет песку подниматься;
  • есть вариант сделать внизу герметичную пробку, а воду забирать через стенки трубы;
  • чрезмерно мощный насос либо его неправильная установка способны втягивать песчинки вместе с водой.

Бывают случаи, когда песок попадает через верх конструкции. Причиной может быть неправильное поверхностное обустройство, нарушение в гидроизоляции.

Проблемы с обсадной трубой

Возможны механические повреждения обсадной трубы, которые могут заключаться в следующем:

  • труба имеет механическое повреждение вследствие подвижности грунта;
  • произошла коррозия металла и образовалась трещина.

Для исправления ситуации необходимо определить поврежденный участок и провести работы по его герметизации.

Как самостоятельно избавиться от песка в скважине

Понятно, что правильно будет обратиться к профессионалам. Однако можно предпринять и самостоятельные действия по очищении скважины от песка. Существует несколько вариантов.

Прокачка насосом

Одним из простых способов является прокачка воды при помощи насоса. Для этого необходимо:

  • использовать вибрационный насос, который не боится песка и может извлечь его вместе с водой;
  • лучше всего использовать два насоса, а именно один должен находиться в скважине и баламутить воду, другой в это время находится на поверхности и выкачивает образовавшуюся загрязненную воду;
  • есть вариант приподнять нижний насос на 10-30 см и усилить внутренние процессы.

Использование двух насосов считается достаточно эффективным методом при извлечении песка из водозаборного столба.

Прочистка желонкой

Возможно использование желонки. Такая чистка считается трудоемкой, однако она одна из наиболее эффективных. Для этого необходимо:

  • разобрать верхнюю часть скважины;
  • установить над ней треногу с желонкой;
  • при помощи резкого спускания снаряда происходит забор грунта и последующее его добыча наружу;
  • таким образом восстанавливается вся шахта до ее водоносного слоя.

Это наиболее простой и эффективный способ, не требующий дополнительных финансовых вложений.

Рекомендации по очистке

При проведении данных работ необходимо прислушиваться к некоторым рекомендациям:

  • начинать работу только после тщательного внешнего осмотра оголовка скважины и изучения ситуации;
  • установить причину заиливания водозаборной трубы;
  • первым делом попробовать очистку при помощи насосов;
  • если положительный результат не достигнут - следует применять желонку.

Данный метод обязательно поможет очистить конструкцию от заиливания.

Постоянно следите за эффективностью работы скважины и правильности установки насоса, это будет способствовать добыванию чистой питьевой воды!

Вам была полезна эта статья? Ставьте палец вверх!
Подпишитесь пожалуйста на КАНАЛ - это необходимо для его развития, и давайте общаться в комментариях!

Рекомендации по бурению скважин в различных породах

Бурение в песках (глинистых и влажных чистых) ведется с применением желонки или ложки. Водоносные и чистые сухие пески проходят только с помощью желонки при добавлении в скважину небольшого количества глины и воды. Если песок трамбуется, а не захватывается желонкой, необходимо использовать долото. В песках от начала и до конца бурят с одновременной посадкой обсадных труб.

При бурении в песках не следует допускать, чтобы буровой инструмент входил в породу ниже башмака трубы более чем на половину длины инструмента, иначе может произойти обвал песков и захват ими инструмента.

Посадку труб производят путем их вращения. При появлении воды в скважине бурение продолжают до того момента, когда нижняя труба войдет в нижележащие водоупорные породы. Установление высокого уровня воды в скважине над забоем при бурении средне- и крупнозернистых песков указывает на то, что приток ее в скважину будет достаточным. Чем больше мощность слоя водоносного песка, тем обычно большую водоотдачу имеет скважина.

Бурение в песках-плывунах мелких скважин целесообразно только в тех случаях, когда намеченный для эксплуатации водоносный горизонт залегает ниже, под этими песками, т. е. в песках-плывунах бурят только с изоляцией их обсадными трубами. Бурение же с целью использования содержащихся в этих песках подземных вод обычно нецелесообразно вследствие их чрезвычайно слабой водоотдачи и трудностью оборудования скважин фильтрами.
Однородные пылеватые водоносные пески с диаметром зерен от 0,05 до 0,1 мм обладают свойством заполнять скважину вместе с водой. При бурении в песках-плывунах они немедленно следуют за приподнимаемой с забоя желонкой при движении ее вверх. Вода с песком заполняет пространство под башмаком трубы, а иногда поднимается на 4—6 м выше башмака. Иногда при быстром заплывании скважины плывун захватывает желонку.

Пески-плывуны проходят желонкой на канате с одновременной обсадкой скважины трубами. Обсадные трубы в большинстве случаев опускаются в плывунах сначала легко, почти с каждым ударом желонки, но по мере заполнения их песком погружение замедляется, а затем и вовсе прекращается. В этих случаях необходима принудительная посадка труб под давлением (описана далее).

Для неопытных бурильщиков бурение в плывунах представляет значительные трудности, так как скважина остается все время заполненной песком на одну и ту же высоту. Для бурения плывунов применяется желонка длиной не менее 2 м с хорошо пригнанным (желательно кожаным) клапаном. В процессе бурения она не должна опускаться ниже башмака во избежание захвата плывуном. Успешность проходки в плывунах зависит от скорости, с которой удается погрузить в них колонну обсадных труб.

При проходке плывунов в результате интенсивного вычерпывания желонкой приходят в движение значительные их массы вблизи скважины. Это может вызвать серьезные осложнения в работе: отклонение обсадных труб от вертикального положения, обвалы кровли над плывунами, разрушение шурфа и т. д. В момент выхода желонки из плывуна при подъеме резко понижается уровень в скважине, что объясняется движением плывунов за трубами к забою.

Плывуны, прилегающие непосредственно к обсадным трубам, передвигаются сверху вниз. Поэтому в момент выхода желонки из плывуна необходимо постоянно поворачивать трубы. Нередко одно лишь поворачивание обсадных труб не дает желаемых результатов. В этих случаях трубы вдавливают или забивают патроном. Для вдавливания труб в породу на них закрепляют две пары деревянных хомутов, на которых размещают дополнительный груз (например, ящики или мешки с землей). Вращение труб при этом не прекращается. Такая операция в большинстве случаев дает положительный результат.

Принудительная посадка труб особенно часто применяется при проходке более или менее мощных плывунов, а также при вдавливании башмака труб в водоупорную породу с целью изоляции скважины в процессе бурения от проникновения воды и песка. При прекращении бурения желонку, как всякий другой инструмент, нельзя оставлять на забое.

Бурение в галечниковых и гравийных породах ручным способом требует много времени. Гравий состоит из частиц размерами от 2 до 10 мм, а галька — от 10 до 100 мм. Скважины в галечниковых и гравийных породах дают обычно большое количество воды. При бурении этих пород применяют долото и желонку, причем лучше использовать желонку с клапаном, имеющим кожаные или резиновые прокладки.

Порядок бурения следующий. К долоту привинчивают ударную штангу, на верхний конец которой навинчивают при канатном бурении вертлюг, а при бурении на штангах — переходник для буровых штанг. Собранный таким образом инструмент опускают на забой. Порода разрыхляется долотом и удаляется желонкой. Весь процесс проходки заключается в поочередном применении долота и желонки. По мере углубления скважина обсаживается трубами.

Скорость бурения в галечниковых и гравийных породах можно значительно повысить, применяя желонку возможно большего диаметра, имеющую низко посаженный клапан с кожаной прокладкой. Зазор между желонкой и внутренними стенками труб должен составлять 5 мм.

При бурении гравия и галечника работа такой желонкой производится на штангах несильными частыми ударами (высота подъема 5— 10 см). При этом рабочие стоят на настиле, устроенном на деревянных хомутах, укрепленных на обсадных трубах (если нет других устройств для давления). По мере углубления желонки трубы под давлением погружаются без вращения. Особенно успешной проходки данной желонкой можно достичь в водоносных галечниках, когда столб воды в скважине покрывает всю желонку. При бурении такой желонкой сухих галечников в скважину необходимо подливать воду и забрасывать вязкую глину.

Бурение в глинистых породах связано с изменением способа бурения. Твердые и вязкие глины можно бурить без обсадки трубами, применяя легкое зубильное долото, желонку, буровую ложку, змеевик. В слабых, сильно песчанистых глинах проходку ведут при помощи желонки. Эти глины можно также бурить без применения труб.

В плотных глинах породу на забое разрыхляют легким зубильным долотом на глубину 50—70 см. Затем долото поднимают и на забой опускают клапанную желонку, которой и извлекают измельченную породу. Чтобы сухая глина во время обработки долотом или желонкой пришла в состояние, удобное для ее отбора, в скважину после каждого подъема желонки выливают два-три ведра воды. При появлении в скважине собственной воды подлив ее с поверхности прекращают.

Для бурения мягких, вязких пород иногда применяют желонку без клапана или даже снимают с нее башмак и бурят непосредственно Желоночной трубой. В последнем случае желонку приподнимают на 2—3 м над забоем и с этой высоты сбрасывают на забой. Ударное бурение в глинах возможно при использовании как штанг, так и каната.

Мягкие и вязкие глины можно бурить вращательным способом ложкой и змеевиком.

Нередко ложку или змеевик не удается вручную оторвать от забоя. В таких случаях применяют ваги, которые в виде рычага подводят на козлах под шарнирный хомут. Нажимом на длинный конец рычага инструмент приподнимают над забоем. Хорошие результаты дает также натяжение инструмента при помощи лебедки или ворота с одновременными ударами кувалдой по хомуту, находящемуся на инструменте.

Бурение в глинистых породах с галькой и валунами осложняется, так как в этих случаях глина с трудом забирается желонкой. Ложкой в этих породах бурить нецелесообразно, потому что галька не всегда входит в щель ложки. Помимо этого ложка может отклониться от вертикальной линии вследствие давления с одной стороны гальки или валуна. Применение пирамидального долота позволяет дробить или сбивать валуны в сторону, за стенки башмака обсадной трубы. Если диаметр валуна больше диаметра труб, то его прижимают трубами и разбивают долотом на забое; разбитый на мелкие куски валун забирают желонкой вместе с глиной. При встрече крупных валунов в некоторых случаях приходится выбирать новую точку для бурения. При бурении сухих глин с галькой и валунами в скважину подливают воду.

Если стенки скважины устойчивы, нет необходимости использовать обсадные трубы для одновременного крепления. Однако в этом случае рекомендуется применять после пирамидального долота округляющее для сохранения диаметра скважины.

Выше были описаны лишь общие рекомендации. В каждом случае нужно исходить из конкретных условий и применять указанные способы в комбинации друг с другом.

Водоносная скважина-это хорошая альтернатива городскому водоснабжению на приусадебном участке. Но даже при самом благоприятном обслуживании и уходе, со временем происходит ее загрязнение и, как следствие, засор. Поэтому, чем раньше обнаружиться загрязнение, тем легче и быстрее очистить скважину.

Что же должно обращать на себя внимание в первую очередь

  • Снижение подачи воды
  • «Бульканье» крана
  • Подача воды с перебоями
  • Появление мутного осадка

Основные причины, приводящие к засору скважины

Частичное расходование водоисточника приводит к его застою, оседанию около фильтра ржавчины, глины, отложений кальция, крупинок пород. Ячейки фильтра закупориваются и процесс подачи воды нарушается, вплоть до полной остановки, особенно при не всезонном использовании. Это может случиться уже через год-два после запуска скважины. При постоянной эксплуатации процесс заиливания приостанавливается и растягивается на десятилетия.

  • Не квалифицированное обустройство и монтаж оборудования (кессона,оголовка), скважины ,приводящее к попаданию извне инородных предметов, песка, крупинок земли и т.д.
  • Не правильно выбранная модель фильтра- с меньшим диаметром, чем труба или с чрезмерно крупными ячейками. Нарушение целостности фильтра
  • Использовании вибрационного насоса, который качает воду сверху, а на дне она застаивается и способствует оседанию в ней мелких частиц
  • Разгерметизация обсадной колонны

Установить причину и характер засора можно при использовании так называемой печати. При опускании в забой на ее эластичной поверхности остается оттиск предмета , закупоривавшего скважину. Поможет также видео инспекция скважины, но только если вода не мутная.

Способы очистки водонасосной скважины

Очистка скважины основывается на трех основных элементах- прокачка, промывка водой, продувка воздухом под давлением.

Как вытащить гравий из скважины

Прокачка с помощью вибрационного насоса

Простой для использования метод, но при ряде случаев малоэффективный. Вибрационный насос хорошо расправляется с песком, мелкими камнями, гравием , присутствующими в воде. Применяют для очистки загрязненной, заиленной скважины с возможностью засасывания твердых частиц. Прибор имеет потенциал для удаления со дна забоя песка, гравия , мелких камней. Иногда происходит поломка обратного клапана, но низкая стоимость деталей и быстрый ремонт (за несколько минут) насоса, являются его преимуществом. Такие модификации как «Малыш», «Ручеек» с нижним забором воды хорошо зарекомендовали себя в прочистке скважин, особенно скважин на песок. При глубине скважин более 50 м, производительность насоса снижается.

Время непрерывного использования насоса не более получаса, потом необходимо сделать 15 минутный перерыв. Прокачка с применением вибрационного насоса не загрязняет прилегающую территорию, а вся жидкость сливается в определенное место. Однако для постоянного использования насос не рекомендуется.

Промывка водой с поверхности

Как достать гравий из скважины. Промывку водой насосом с поверхности проводят, чтобы очистить скважину от мутности, ржавчины, песка, гравия. При помощи насоса жидкость движется между скважиной и емкостью, сама же грязь остается на дне емкости и регулярно удаляется. Мощность насоса при этом должна быть большой. Если применять при очистке химические вещества (например, ортофосфорную кислоту), то можно удалить кальциевые отложения и ржавчину. Чтобы погасить кислоту, применяют гидрокарбонат натрия или соду (пищевую). После химобработки скважину прокачивают еще часов шесть.

В забой вода поступает через длинный шланг, который спокойно должен доставать до дна. Это позволяет прочистить максимально хорошо сам фильтр.

Очистка с применением двух насосов

При глубине артезианской скважины от 50 м эффективным методом промывки является совместное применение двух насосов. Для работы необходимы глубинный и поверхностный насосы. Один, находящийся в скважине, будет проводить откачку загрязненной жидкости на прилегающую территорию, а другой – направлять промывающую жидкость на дно. Мелкие камни и песок, находящиеся в скважине , способствуют быстрому износу насоса.

Применение желонки

Способ применяется для эффективного удаления при помощи желонки большого количества мелких камней, песка, отложений, чтобы достать гравий из скважины. Этот метод способен быстро возродить скважину, вернув в рабочее состояние.

Желонка представляет собой стальную трубу 1-1,5 м длиной. С одной стороны за рычаг-проушину закрепляется трос, а с другой находится клапан. Из обсадной трубы полностью выкачивается вода. Желонка рывком опускается на самое дно, от удара клапан раскрывается и заполняется грязью. Процедура не однократно повторяется, регулярно очищая желонку от грязи.

Как достать гравий из скважины. Применяют разбуривание с использованием долотьев, с последующим желонкованием и откачкой эрлифтом.

Чтобы скважина обеспечивала чистой, питьевой водой на протяжении долгого времени, важно, производить правильно монтаж насосного оборудования, своевременно промывать забой скважины и отводить загрязненную воду!

Читайте также: