Способы бурения скважины на воду

Необходимое оборудование для работы

Базовой единицей оборудования является малогабаритная (МБУ). Небольшие размеры устройства оптимальны для его использования на ограниченных пространствах частных территорий.

Для создания давления, необходимого для удаления раздробленной породы из шахтного ствола, используются скважинный насос или мотопомпа, способные перекачивать неочищенные среды. При выборе подходящей модели руководствуются мощностью помпового оборудования.

В некоторых случаях пробойная сила бурового раствора повышается за счет добавления песка или дроби крупной фракции. Для измельчения больших фрагментов гальки, встречающихся в песчаных прослойках разрушаемой породы, рекомендуется применять шарошечные или резцовые долота.

Бурение скважин на участках с валунами или крупной галькой требует дополнительного усиления стартовой штанги специальным буром.

МБУ представляет собой сборную конструкцию диаметром 1 м и высотой 3 м.

Элементы установки для бурения.

Установка состоит из следующих элементов:

корпус из металлической рамы, легко собирающийся и разбирающийся;
колодезный ворот или лебедка;
электромотор, приводящий в движение бур;
вертлюг, обеспечивающий скользящую фиксацию конструкционных деталей;
скважинный насос или мотопомпа;
буровой инструмент, в т.ч. разведывательный бур;
штанги из труб для наращивания колонны;
блоки управляющей автоматики;
шланги, соединяющие подающий воду насосный агрегат с вертлюгом.

Для стабильного энергообеспечения в перечень необходимого оборудования рекомендуется включить преобразователь электрического тока. Облегчению поднятия и опускания обсадных колонн и наращиваемых штанг способствует использование специального подъемного механизма, оптимальным вариантом считается лебедка.

Поскольку в основе технологии лежит удаление отвальных пород из тела скважины большим напором воды, мотопомпу следует выбирать с повышенной мощностью.

Для работы понадобятся также сантехническое оборудование: трубный ключ, пересадочная вилка и ручной фиксатор.

Обслуживание и эксплуатация

Один раз на протяжении года следует осуществлять проверку всей установки на предмет исправности. Вначале осматривается трубопровод. Если обнаружилась утечка, ее следует устранить. Рекомендуется проверять давление в системе, нужно отключить насос и открыть водозаборный вентиль. Необходимо убедиться в корректной работе насосного оборудования и гидробака. Автоматика должна функционировать исправно.

Особое внимание уделяется источнику в холодное время года. Необходимо побеспокоиться о том, чтобы зимой вода не замерзла

Обсадную трубу следует утеплить вплоть до уровня промерзания грунта в вашей местности.

Какие бывают скважины?

Здесь всего два варианта:

песочная;
артезианская.

И вода из них идет совершенно разная.

Песочная скважина

Это тот вариант, когда нужно решить вопрос с водоснабжением дома быстро и недорого. Песочная скважина имеет сравнительно небольшую глубину (в Подмосковье – до 30 метров). Однако кроме цены достоинств у нее фактически нет, а недостатков — хоть отбавляй:

Невысокий дебит. Открываешь все краны – насос начинает хлебать воздух. Это не есть хорошо, даже если он самовсасывающий. Плюс сезонные колебания. Давно не было дождей, и нужен интенсивный полив? Как раз в это время уровень воды и опустится ниже забоя (дна) скважины (то есть уйдет из зоны действия насоса);
Трудности фильтрации. Такая вода требует многоступенчатой очистки от песка, глины, солей природного и техногенного происхождения;
Микроорганизмы. Вода с таких глубин может содержать продукты жизнедеятельности, попадающие с поверхности земли, включая болезнетворные микробы. Определение «экологически чистая» к ней не применимо;
Заиливание. Песчинки и разные частицы выносятся в скважину, постепенно заполняют ее и «перекрывают» воду. Для восстановления дебита приходится регулярно делать промывку. Но в итоге лет через 5 – 10 вам все равно придется вызывать бурильщиков.

Таким образом, для полноценного обеспечения дома качественной водой песочные скважины, как правило, не годятся. Они подходят для технических нужд или как временное решение со всеми оговорками.

Артезианская скважина

Артезианская скважина (в том же Подмосковье) намного глубже песчаной и бурится на водоносный известняк. Благодаря длительной фильтрации через многометровый слой водоупорных пород в ней не содержится веществ техногенного происхождения.

Плюсы артезианских скважин — стабильная производительность, высокий дебит и срок службы на десятки лет. Такую воду можно без опасений использовать для питья и приготовления пищи.

Правда хорошая природная фильтрация еще не означает того, что артезианская вода не нуждается в обработке. В ней тоже есть растворенные соли. Но фильтровать артезианскую воду значительно проще и дешевле, чем «песчаную».

Технические особенности и преимущества гидробурения

Гидробурение скважин – это метод разрушения структуры грунта под влиянием бура с применением жидкости. Данный процесс считается самым доступным вариантом самостоятельного обустройства собственного водозабора в загородном подворье. Превосходно работает в условиях песка и глины, значительно сокращает время проведения монтажных работ, затраты человеческих и энергетических ресурсов.

Не рекомендуется его применение на болотистой местности и при прохождении скалистых пород. В прохождении болота он малоэффективен. Для проведения бура сквозь скальные породы необходимо использовать механическое бурение, человеческих усилий будет явно недостаточно.

Такой принцип работы заключается в ускоренном вымывании мелких частиц грунта и поднятие их с помощью струи воды под большим напором. Основным условием остается легкость вымываемой породы и быстрота ее разрушения.

Такой метод для бурения скважин имеет ряд преимуществ:

незначительная себестоимость работ;
возможность проведения работ в ограниченном пространстве;
нет зависимости от посторонних людей и мощной крупногабаритной техники;
получаемый ствол скважины обладает достаточной прочностью.

Для проведения таких работ необходимо наличие воды под нужным напором. Это может обеспечить гидропомпа и емкость объемом 5-21 м³, в зависимости от особенностей местности и глубины будущей конструкции. Хорошим подспорьем будет наличие центрального водоснабжения.

Как узнать, могу ли я завести скважину?

Если есть у соседей, то будет и у Вас. Найти водоносный слой можно практически в любой точке планеты (и разумеется в Московской области). Другой вопрос, насколько глубоко придется бурить, и ответить на него сможет только специалист.

Если вы всерьез планируете заняться скважиной, обратитесь в компанию, которая занимается бурением. Можно даже не в одну. Уважающие себя и клиента компании осматривают участок бесплатно. В то же время, у вас будет возможность получить первоначальное представление о подрядчике.

Они бывают разными: одни приезжают с электронными приборами, другие – с шаманским бубном. Что работает лучше пока так и не выяснили, но в любом случае смотреть надо на людей. Есть специалисты, которые с расстояния 100 метров определяют глубину водоносного слоя без всяких приборов.

Гидробурение скважин своими руками: обзор процесса

Устройство и схема

На схеме показаны водяные пласты. Верховодка подпитывается осадками и залегает на глубине до 10 метров. Качество воды позволяет сразу ее использовать для питья. Источник с межпластовыми водами делается самостоятельно. Чтобы получить более качественную воду, изготавливается артезианская скважина.

Согласно СНиПам и установленным нормам источник защищается от любого рода загрязнений. От септика расстояние 15 метров. Выгребные ямы минимум за 50 м. От складских помещений, промышленных предприятий более 100 метров. Также учитывается расстояние от соседнего источника, жилых построек, курятников и хлевов.

Подготовка бурового оборудования

Для проведения подобной работы понадобится применение буровой установки малых габаритов. Как правило, она имеет диаметр 1 метр и высоту до 3 метров.

Оборудование для гидробурения включает в себя:

разборную раму из прочной стали;
лебедку на электроприводе;
специальный контур, обеспечивающий скольжение элементов по раме;
специальный бур со штангами;
гидропомпа и шланг для подачи воды;
блок управления.

Перед началом работ, необходимо позаботиться о наличии сетевого источника электропитания или генератора. А еще пригодятся: обсадные трубы, основной фильтрующий элемент и стандартные рабочие инструменты.

Технология

Роторная

Наиболее распространенным методом бурения считается роторный способ. Он широко применим в районах твердыми почвами, а именно с суглинистым или гравийным типами почв.

При работе используется бур-долото, являющийся продолжением бурового снаряда. Снаряд прикреплен к ротору, при помощи которого и начинает вращение. Сам ротор движется благодаря вращению приводного вала, работающего от электродвигателя. Далее движение ротора трансформируется в движение бура, и буровой снаряд постепенно вертикально углубляется на необходимую глубину.

Для удаления разрушенных пород применяют метод промывки, в котором используется глиняный раствор. Подготовленный раствор подается в скважину и выносит со дна излишки почвы, далее отработанный раствор поступает в приемный резервуар, из которого после отправляется на дальнейшую промывку скважины. Глинистый раствор также играет роль охладителя буровой установки. При бурении скважин роторным способом для предотвращения осыпания и оседания почв в новую скважину устанавливаются обсадные колонны.

Буры, применяемые для прокладки скважины и выноса породы, несколько отличаются. В зависимости от твёрдости слоёв почвы выбирают спиральный бур – для суглинистых слоёв и гравия, а для сыпучих, к примеру – песчаных подходит бур-ложка, представляющий собой подобие цилиндра, имеющего специальные отверстия.

Роторное бурение наилучшим образом подходит для работ на дачном участке, обычно используется метод бурения с одной прямой промывкой и этого, как правило, оказывается достаточно. Выкачивание раствора из затрубного пространства позволяет более качественно вскрыть водоносный слой, но это более дорогая по своему оснащению технология и применяется редко.

Шнековая

Шнековое бурение подходит для каменистых грунтов, тяжёлых и не сыпучих. Этот вид бурения позволяет прокладывать скважину любой желаемой ширины. В зависимости от твёрдости слоёв грунта и желаемой глубины скважины используется более или менее мощная техника.

При необходимости буровая установка располагается на специальной мощной платформе. Бурение с помощью шнека неглубоких скважин не предполагает участие спецтехники.

Шнековый винт, или «Архимедов» винт состоит из бура с резцом и сопровождающих его по всей длине лопастей, от вращения которых происходит дробление породы, а лопасти подают отработанный грунт наверх.

Прочие

Применение тяжёлой спецтехники позволяет добиться высокого качества добываемой воды, как правило, это ударные методы добычи воды, техника оборудована специальными насадками из твёрдых сплавов.

Для прокладки скважины в скальных породах на большую глубину, это могут быть скважины до 1000 метров, используется метод бурения с применением алмазных колонок.На конце бура, работающего как долото, располагается упрочнённая насадка в виде кольца. Порода разбивается не в крошку, а кусками в форме колец, и так подаётся наверх. Колонковое бурение – это сравнительно недорогой способ, но всё зависит от твёрдости породы.

Метод гидробурения позволяет добиться хороших результатов, но работы по приготовлению скважины играют ведущую роль и весьма трудоёмки. Глубина пролегания скважин может достигать 120 метров. Такая скважина сможет многие годы работать как автономная система водоснабжения. При гидробурении необходимо выкопать специальные приямки для размещения бурового раствора, это ямы размером с кубометр. Далее из них под напором подаётся специально заготовленный раствор глины и воды.

Эта жидкость охлаждает бурильный инструмент, шлифует стенки будущего колодца и укрепляет их, выносит грунт на поверхность. В конце работы скважину промывают водой и устанавливают необходимый насос. Для гидробуровой установки необходим преобразователь тока, лебёдка для перемещения труб, бензиновая мотопомпа для перекачки раствора, бур можно использовать лепестковый или разведочный.

Сколько нужно прокачивать скважину после бурения, и что делать, если процесс затянулся?

Из глубоких артезианских скважин воду с примесью ила или глины можно выкачивать месяцами

Когда работы по прокачке длятся и длятся, а результата нет, стоит обратить внимание, не совершаются ли такие ошибки:

Погружной насос висит очень высоко от дна, и вода, которая поднимается с самого низа шахты, просто не прокачивается.
Погружной насос почти утоп в иле или песке, потому что опущен чересчур низко. Устройство в таком случае просто перегорит или утонет в придонных слоях грунта окончательно, и скважину нельзя будет использовать.
Выкачиваемая вода выливается слишком близко к устью шахты, из-за чего снова спускается в скважину и загрязняет ее.

Перед тем, как прокачать скважину после бурения, важно узнать ее точную глубину и проверить себя или приглашенных мастеров по трем вышеперечисленным пунктам

Купить мотопомпу бензиновую для грязной воды

Грязевая мотопомпа, в комплекте малогабаритного оборудования для бурения скважин на воду, приобретается, как правило, в качестве основного бурового насоса. Бентонитовый раствор, подаваемом помпой в скважину, может содержать крупные нерастворенные частицы. Поэтому подходящей для бурения скважин, может быть только мотопомпа для грязной или сильнозагрязненной воды. На конце всасывающего шланга мотопомпы имеется специальный фильтр, с отверстиями соответствующими максимальному диаметру нерастворенных частиц, перекачиваемых помпой. Основными параметрами, определяющими возможности мотопомпы, являются напор, измеряемый в метрах и объем, измеряемый в литрах в минуту

При покупке бензиновой мотопомпы следует обращать внимание на эти показатели

Борьба с илом

Одной из наиболее частых неисправностей, встречающихся в ходе эксплуатации скважин, становится их заиливание. Внутри обсадной трубы скапливается песок, частицы породы. В результате на дне ствола образуется осадок, который ухудшает качество воды.

Причины заиливания и как его устранить

Чтобы очистить дно скважины от песка и ила и получить чистую воду, стоит вначале разобраться в истоках возникновения проблемы. Специалисты по бурению выделают следующие причины:

Засорение фильтров. При подъёме воды в её составе неизбежно присутствуют частицы ила и песка, часть из которых из-за их микроскопического размера не улавливается фильтрующими элементами системы. Впоследствии они оседают на дне и образуется густой осадок.
Длительные перерывы в эксплуатации скважины. При частом использовании гидросооружения концентрация ила и песка не успевает достигать критической отметки, когда этот факт начинает отрицательно влиять на работу скважины.
Ошибки, допущенные при обустройстве ствола. К примеру, если был неправильно установлен фильтр.
Попадание в ствол мусора. Чаще всего это происходит при отсутствии герметичной защиты устья водозабора.

Методы устранения заиливания

В зависимости от ситуации для устранения осадка в скважине используется метод промывки или химической очистки. Первый вариант используется в большинстве случаев. Для реализации такой задачи в ствол под давлением подаётся вода, которая затем откачивается вместе с образовавшимися отложениями.

Второй вариант актуален для тех случаев, когда фильтрующий элемент системы был забит солями. В источник насыпают реагенты (чаще всего это аскорбиновая или лимонная кислота). В особенно сложных случаях применяют химические растворы. Их состав безвреден для человека, а после промывки скважины вещества полностью будут полностью удалены из неё.

Как глубоко находится питьевая вода

Это главный вопрос, который ставит домовладелец при организации водоснабжения жилища. Точный ответ на него может дать лишь геологическая разведка дачного участка, проведенная в последние годы. Чтобы в этом убедиться, стоит изучить схему размещения водоносных слоев в толще земли.

Как видите, вода располагается на разных горизонтах, между которыми пролегают непроницаемые породы – плотный суглинок, известняк и глина. Для определения подходящего слоя предлагаем немного расшифровать представленную схему:

Ближе всего к поверхности залегают воды, попадающие в грунт благодаря осадкам – так называемая верховодка. В некоторых местах она начинается с глубины 0,4—0,8 м и продолжается вплоть до 20 м. Как правило, это грязная и плохо отфильтрованная вода, содержащая вредные примеси.
На глубинах до 30 м располагаются более чистые грунтовые воды, чей запас тоже подпитывается осадками. Большинство домашних колодцев вырывается именно до этого горизонта (его верхняя граница может находиться на расстоянии 5—8 м от поверхности). Перед употреблением в пищу эта вода подлежит обязательному фильтрованию.
Подземные водяные скопления, находящиеся в песчаной прослойке, прошли хорошую природную фильтрацию и годятся для питьевого водоснабжения. Если вы хотите сделать скважину своими руками, то потребуется достичь этого горизонта.
Наиболее чистая вода располагается в пустотах известняка на глубине 80—100 м, что недостижимо с помощью кустарных способов бурения. Поскольку артезианская вода находится под давлением, после пробивки скважины поток самостоятельно поднимается до уровня земли, а то и выплескивается наружу.

Расположение источника автономного водоснабжения

Когда мы разобрались, между какими пластами находится подходящий горизонт, нужно определить место для будущего источника водоснабжения. Мы не станем говорить о сомнительных вариантах наподобие биолокации рамкой либо рогаткой из лозы, а дадим ряд простых советов:

узнайте все о соседских колодцах и скважинах: их глубину, качество воды и местонахождение;
максимально отступите от очагов загрязнения – септиков, уличных туалетов и скотного двора;
заметьте: скважины не бурят на возвышенности, для этого лучше выбрать низину.

В любом случае вам необходимо запастись терпением. Вполне вероятно, что с первого раза добыть питьевую воду не удастся и понадобится делать несколько попыток.

Основные виды электронасосов для очистки скважин

Эффективно работать с загрязненной водой в силу конструктивных особенностей могут несколько видов электрических насосов, наиболее часто используемых в быту.

Вибрационные

Использование вибрационных видов для откачки грязной воды имеет следующие достоинства и недостатки:

Рис. 4 Погружная вибрационная помпа

Невысокая стоимость. Все вибрационные модели относятся к изделиям бюджетной ценовой категории, минимальная стоимость помпы Водолей около 20 у.е.

Простота конструкции. Позволяет без особых усилий и специального оборудования самостоятельно ремонтировать или заменять изношенные детали.

Работа с грязной водой. Вибрационные электронасосы лучше всего подходят для откачки глинистых загрязнений, песок и мелкая галька быстро стирают их резиновые детали.

Принцип работы. Использование вибрационных помп негативно сказывается на обсадных трубах, вызывая их деформацию, а также может привести к полному заиливанию скважинного источника за счет уплотнения осадочного слоя при вибрации.

Малая производительность и время непрерывной работы. Это основные недостатки вибрационных помп, исключающие их использование для постоянного водоснабжения.

Винтовые (шнековые) погружные электронасосы

Винтовые электронасосы имеют следующие отличительные особенности:

Рис. 5 Шнековый электронасос

Высокая стоимость. Наиболее дешевые модели Unipump ECO VINT1 стоят в 4 раза дороже вибрационных — около 80 у.е.

Работа загрязненными жидкостями. Устройства хорошо работают с очень вязкими глинистыми загрязнениями, песок и мелкие камни стирают винт.

Простота конструкции. Одновинтовые бытовые шнековые насосы имеют простое устройство, позволяющее без специальных навыков производить самостоятельную очистку, ремонт и замену деталей.

Центробежные насосы

Центробежные виды являются наиболее распространенными, для забора прокачиваемой воды из скважин используют как поверхностные, так и погружные типы, имеющие следующие особенности:

Рис. 6 Устройство центробежного электронасоса

Высокая стоимость. Центробежные электронасосы довольно дороги, цена наиболее дешевых моделей Вихрь составляет 70 у.е.

Тип рабочей среды. Специальные погружные центробежные электронасосы рассчитаны на работу с мелкими твердыми частицами — это позволяет выкачать с их помощью воду с песком.

Производительность. Центробежные электронасосы имеют высокий КПД и объем перекачки, могут поднимать воду на наибольшую из всех представленных видов высоту.

Для эффективной прокачки скважин наиболее часто используют центробежные электронасосы, рассчитанные на работу с большим размером частиц. Вибрационные виды лучше использовать в качестве вспомогательного оборудования для подачи под напором воды на дно скважины, вызывающей подъем грязи и ее перемешивание.

Советуем почитать: Дебит скважины

Как найти добропорядочного подрядчика на обустройство скважины?

Как из большого количества компаний выбрать того, кто сделает все по уму?

Для этого, оценивая потенциального подрядчика, следует выяснить, есть ли у него свое оборудование или он возьмет его в аренду. Или, может быть, он перепоручит работу другой фирме?

Связываться стоит только с теми компаниями, которые делают самостоятельно весь цикл работ, то есть «под ключ». Тогда они изначально работают по единому проекту, понимая нюансы каждого этапа и неся ответственность за каждую из выполненных работ.

Их противоположность – диспетчеры, которые принимают заказы и передают их другим исполнителям. В случае снижения качества воды, поломки скважины или других проблем, будет сложно найти крайнего. Никто не захочет брать ответственность и начнется банальное «отфутболивание».

Проверить подрядчика «на вшивость» не сложно: в договоре на бурение, обустройство, монтаж оборудования водоподготовки, исполнителем должна значиться одна компания, и именно та, в которую Вы позвонили.

Обустройство скважины своими руками

Чтобы вода из скважины подавалась в дом, следует эту скважину обустроить и согласовать с водопроводной системой. Для этого:

ставят стальной или бетонный кессон;
оборудуют каменный приямок;
или устанавливают скважинный адаптер.

Последний является самым современным методом оборудования скважин. И устанавливают его следующим образом:

Когда вода пошла, по скорости ее осветления решают, насколько еще можно углубиться. А дальше сверху в размер режут последнюю трубу обсадки.
Роют к дому траншею, чтоб была глубже нормативных показателей промерзания грунта.
Заранее в трубе вырезают отверстие под адаптер и устанавливают его (адаптер), заглушив патрубки.
Трубу ставят и бурят, сориентировав выход адаптера в траншею как раз ниже отметки промерзания грунта.
Раскачивают скважину, устанавливают фильтр и опускают насосное оборудование.
Подключают подающую насосную трубу.
Затем транзитную трубу (ту, что в дом) подключают к штуцерам адаптера.
Прокладывают кабель насоса.
Устанавливают скважинную крышку.
Как только вода пошла в дом, траншею засыпают.

После проведенных мероприятий пробуренная скважина считается обустроенной.

Рукава и шланги

В оборудовании для бурения на воду используются несколько видов рукавов: рукав для бурения, рукав для мотопомпы и рукав для подачи воды.

Рукав для бурения подключает насос или мотопомпу к вертлюгу промывочному буровой установки. Длина рукава для бурения до 5 метров.

Мотопомпа, создает разрядку во входящем рукаве, за счет которой происходит всасывания воды из источника. Рукав напорно-всасывающий армированный не допускает своей деформации при внутренней разрядке. Длина напорно-всасывающего шланга 2-4 метра.

Рукав для подачи воды позволяет подать воду на достаточное расстояние от насоса или помпы. Например при наборе воды из водоема, не всегда удается подъехать близко к воде, а после бурения бывает необходимо откачать воду из приямков за пределы садового участка. Рукав для подачи воды предназначен именно для решения таких задач. Рукава соединяются друг с другом с помощью специальных головок, чем увеличивают дальность подачи воды.

Ремонт насоса и его подготовка к прокачке

Иногда при прокачке скважин водоприемная часть насоса забивается грязью и частичками песка. Для его прочистки необходимо отделить верхнюю часть (насосную) от отсека с двигателем и несколько раз окунуть ее в глубокую бочку с чистой водой. Затем собрать насос и прогнать через него 70-100 литров чистой воды. Допускается полный разбор насосной части агрегата вблизи участка раскачки скважины при понимании устройства погружных насосов, наличии инструмента и чистой площадки под ремонтные работы.

Страховочный трос, удерживающий погружной насос при раскачке ствола скважины на определенной глубине, требует особого внимания к его прочности. В процессе прокачки насосный агрегат придется вынимать, частично разбирать и прополаскивать от скопившегося песка, глины или известкового шлама. Отметим, что всякий раз подъемы-спуски насоса выполняются с удержанием агрегата исключительно за страховочный трос.

Необходимо, чтобы длины троса, кабеля и нагнетательной колонны (либо шланга), погружаемых вместе с насосом, было достаточно для выведения водонасоса на нижний уровень скважинного ствола. Поэтому следует точно знать, какова глубина прокачиваемой скважины.

Важно правильно выбрать место сброса загрязненной шламом воды. Если сливать ее вблизи обсадной колонны, то высока вероятность обратного поступления загрязнителей в скважину

В начале прокачке скважины не вешайте насос. Поработайте им по всей глубине скважины. Например опустите насос на самый низ и приподнимите на 50 см. И через каждые полчаса поднимайте насос на 50 см пока не дойдете до динамического уровня зеркала воды. Затем проделайте ту же операцию но при этом опуская насос вниз.

Хорошей и чистой вам воды!