Все о современных технологиях бурения скважин на воду

Перфоративное бурение

Такой способ бурения используют для строительства абиссинского колодца.

Для этого используется труба из железа, которая собрана из отрезков разной длины, которые между собой скреплены с помощью муфт. По своей форме они похожи на своеобразное копье и поэтому её ещё называют скважин иглой. Герметичность соединений резьбы чрезвычайно важна и добиваются её использованием силикона, или же сантехнического льна.

Прежде всего, бурение проводят до начала обводненного слоя земли. Скважина должна быть в диаметре от пятидесяти до восьмидесяти миллиметров в сухой земле. После этого скважину ставят в фильтр, а обсадные колонны забиваются.

Внизу такой трубы располагается фильтр, представляющий из себя простую трубу с таким же диаметром. В ней имеется много отверстий в среднем диаметров от пяти до восьми миллиметров. Снаружи она защищена фильтровой сеткой, способной пропускать влагу и задерживать взвеси и песок. Сквозь подобную сетку с галунным плетением проходят частички только самого маленького диаметра и размеров.

Для установки такой трубы в грунт на глубину от восьми до двенадцати метро применяют всевозможное оборудование, от штанг до бабки.

Как сделать скважину на даче

Практически каждый владелец загородного дома, да и сельский житель хочет иметь колодец на своём участке. Такой источник воды, из которого можно бы было постоянно получать качественную воду.

Стоит отметить, что если вода находится на глубине до десяти метров, то такую скважину можно пробурить и самостоятельно. Это не такой трудоёмкий процесс как может показаться на первый взгляд. Нам понадобиться стандартный насос. Он будет выкачивать воду и в тоже время в некотором смысле бурить скважину.

Видео-как пробурить скважину на даче

Перейдём к самому процессу бурения. Следует учесть, что труба, которую мы будем опускать в скважину, должна быть расположена вертикально. В данную трубу с помощью насоса будет нагнетаться водичка. Зубцы должны быть расположены на нижней оконечности трубы. Такие зубцы можно сделать своими руками. Вода, которая пребывает под давлением из нижнего конца, и размывает грунт. Так как труба тяжелая, то она опускается всё ниже и ниже, и в скором времени достигает водоносного слоя.

Видео-как правильно бурить скважину под воду

Для того чтобы реально получилось бурение, нам нужна исключительно труба из стали. Радиус такой трубы должен быть не менее 60 мм (желательно больше). Такая труба будет выполнять функцию обсадной трубы. Длина такой стальной трубы, должна быть не менее величины глубины залегания грунтовых вод. Конец трубы, который вверху мы закрываем фланцем и специальным штуцером.

Для этого используем проходной штуцер. Через данный элемент по шлангочке будет качаться вода. Нам также необходимо использовать сварочный аппарат. С помощью него мы приварим четыре «ушка» со специальными отверстиями. Эти отверстия должны подходить под болтики М10.

В качестве резервуара для воды мы возьмём бочку объёмом 200 л. Для того, чтобы нам несколько ускорить процесс бурения, нужно покачивать трубу и немного её поворачивать то почасовой, то против часовой стрелки. Таким образом, будем вымываться большое количество грунта. Для удобства вращения трубы, мы можем использовать ворот. Для этого берём две металлические трубки и прикрепляем их к трубе. Для этих целей мы можем использовать специальные стяжные хомуты.

Для бурения нужно несколько человек (можно два). В месте, отведенном под скважину, вырывают яму. Глубина такой ямы должна быть не менее 100 см. В данную яму опускают трубу. Причем зубчатым концом книзу. Далее используя ворот, углубляют трубу. Стоит отметить, что труба должна быть в вертикальном положении. Далее мы включаем насос. Яма будет набираться водой. Её мы вычерпываем. Далее её можно пролить через сито и снова залить в бочку. За несколько часов вполне реально пробурить шесть метров.

Тут можно почитать:

как правильно бурить скважину под воду, как правильно пробурить скважину для воды видео, как правильно пробурить скважину, как правильно сделать скважину для воды, как правильно сделать скважину для воды на участке видео

Скважина на песок или на известняк

А теперь узнаем, какая скважина лучше на песок или на известняк (артезианская). Для этого нужно понимать: у вас дом с постоянным проживанием или небольшая летняя дача.
Для полноценного дома требуется водоснабжение круглый год, а воды должно быть в достаточном количестве. В Московской области это под силу только артезианской скважине. Местами могут быть превышения по железу, но зачастую вода в норме. Через несколько недель после бурения вы можете сдать воду на анализ и проверить ее качество, а в случае необходимости подобрать оборудование для обезжелезивания.
Мы рассказали все об артезианских скважинах в Московской области в этом материале.

Пробурить песчаную скважину обойдется дешевле потому, что пески находятся ближе к поверхности. Но за счет небольшой глубины, вода не успевает очиститься должным образом, а так же вода из песков очень зависит от количества дождей. В засушливый период уровень воды в скважине падает или скважина временно пересыхает. Скважины на песок в Московской области имеют существенно более низкую производительность, поэтому для полноценного водоснабжения дома не подходят. Здесь их используют с летним обустройством для полива участка или на даче, где никто постоянно не проживает.
Более того, водоносные пески есть не везде и о возможности пробурить на песок в вашем поселке нужно узнавать у бурильщиков.
Все плюсы и минусы песчаных скважин мы детально описали вот тут.

Особенности ручного бурения

Такой тип работ является самым дешевым и простым, но он подойдет для организации скважин небольшой глубины. Бурение проводится до тех пор, пока не будет достигнут водоупорный слой. Для работы применяются такие инструменты:

  1. Бур-долото, ложка и бур спиральный.
  2. Лебедка.
  3. Желонка.
  4. Штанги.
  5. Обсадные трубы.
  6. Бурильная вышка.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность.

Весь рабочий процесс предусматривает такие этапы:

  1. Сначала выбирается подходящее место для бурения, над которым размещается вышка.
  2. Лопатой выкапывается углубление для бура.
  3. Вращение оборудования на первых порах можно производить самостоятельно. Чем дальше будет вестись работа, тем труднее будет продвигаться бур, поэтому потребуется помощник.
  4. Через каждые 50 см устройство надо вынимать из ямы и очищать от земли.
  5. Если работа продвигается тяжело, то почву можно размягчить водой.

Как только будет достигнут водоупорный слой, его потребуется очистить. Для этого используется погружной насос. Преимуществом технологии является однородность ствола скважины, простота использования и небольшая стоимость. Но пригодна она только для колодцев небольшой глубины, а их дебет незначительный.

Особенности проведения бурильных работ в разных грунтах

При проведении канатно-ударного бурения своими руками в зависимости от находящихся типов грунтов следует придерживаться ряда рекомендаций.

Мягкая не сыпучая почва

Легче всего работать при помощи забивного стакана. На поверхность почвы его опускает лебедка. Когда внутри стакана собирается достаточное количество породы, ее извлекают наружу.

Сыпучая почва

Используется желонка с клапаном. Он предотвращает высыпание породы, которая извлекается только на поверхности. В данном случае в обязательном порядке производится укрепление стенок забоя. Для этого применяются обсадные трубы. Они углубляются в почву под действием собственного веса, что позволяет продлить срок службы скважины.

Диаметр обсадных труб должен быть немного больше от бурильного снаряда, что обеспечивает его прохождение на нужную глубину.

Каменистая порода

Для раздробления почвы используется долото, а для извлечения наружу – желонка. Чтобы расширить диаметр скважины применения обсадной колонны недостаточно. Для этого используют специальный расширитель с движущимися резцами. Его опускают через обсадную трубу. Когда он доходит до нужной глубины забоя, происходит раскладывание резцов. Они срезают грунт, что облегчает передвижение обсадной колонны.

Изготовление бурового инструмента

Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.

Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать инструменты из подручных материалов.

На схеме представлено устройство различных инструментов для бурения. С помощью долота особенно твердый грунт можно разрыхлить, а затем его вынимают буром, желонкой или другим приспособлением

Вариант #1 — спиральный и ложковый бур

Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.

Бур для шнекового бурения, созданный своими руками, может быть разной конструкции. Обязательные его элементы – ножи с заостренными краями и установленное внизу долото

Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.

Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.

Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.

Спиралевидный шнек для бурения можно сделать из трубы и стальной полосы, однако правильно свернуть ленту в спираль, приварить и закалить инструмент в домашних условиях не всегда просто

Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.

Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.

Самодельный ложковый бур проще всего изготовить из отрезка трубы подходящего диаметра. Нижний край сворачивают и затачивают, а вдоль корпуса делают отверстие для очистки бура

В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.

Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.

Вариант #2 — желонка и стакан

Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.

К нижней части желонки приделывают башмак с лепестковым клапаном. Клапан выглядит как круглая пластина, плотно закрывающая нижний срез трубы и прижатая достаточно мощной пружиной.

Впрочем, слишком тугая пружина здесь не нужна, иначе грунт просто не попадет в желонку. При вытаскивании желонки клапан будет прижат не только пружиной, но и грунтом, собранным внутри.

Нижний край желонки затачивают вовнутрь. Иногда у краю приваривают острые куски арматуры или заточенные куски металла треугольной формы.

Сверху из толстой проволоки делают защитную сетку и приваривают ручку, к которой крепят металлический трос. Подобным образом изготавливают и стакан, только клапан здесь не нужен, а в корпусе следует проделать щель для очистки устройства.

Как сделать пробивку ударным способом

Это самая недорогая технология, но довольно трудоемкая. Для работы вам потребуются такие приспособления:

  • тренога из металлопроката с крюком и блоком на вершине;
  • лебедка с тросом, снабженная ручкой;
  • забивной инструмент – стакан и желонка;
  • сварочный аппарат;
  • ручной бур.

Стакан для пробивки грунта

Перед тем как пробурить грунт на требуемую глубину, заготовьте обсадные трубы. Их диаметр должен быть таким, чтобы рабочий инструмент свободно проходил внутри, но с минимальным зазором, а длина соответствовать высоте треноги. Одно условие: ударная технология неприменима на скальных породах или в грунтах с каменными включениями. Для проходки таких горизонтов понадобится бур с твердосплавными напайками.

Самостоятельное бурение скважины на воду выполняется в таком порядке:

Из первой секции обсады изготовьте фильтр, просверлив в шахматном порядке отверстия Ø8—10 мм с шагом 7—8 см на участке трубы длиной в 1 метр. Сверху отверстия закройте нержавеющей сеткой, фиксируемой заклепками.
Сделайте лидерную лунку ручным буром на глубину 0,5—1 м

Здесь важно правильно выставить инструмент под углом 90° к поверхности, чтобы канал получился строго вертикальным.
Вставьте первую секцию обсадной трубы в лунку, откорректируйте вертикаль и заложите внутрь ударный инструмент.
Оставив помощника поддерживать обсаду, поднимайте и отпускайте стакан с помощью катушки. При наполнении вынимайте его и вычищайте породу

По мере удаления грунта труба станет занимать его место и постепенно погружаться в землю. Чтобы ускорить процесс, прикрепите к ней парочку тяжелых грузов.
Когда край первого участка опустится до поверхности земли, приварите к нему вторую секцию, строго контролируя вертикаль уровнем. Таким же образом продолжайте работы, пока не достигнете водного слоя.

Приварка следующей секции по уровню

Когда конец трубы опустится на 40—50 см ниже уровня грунтовых вод, пробивку канала прекращайте и переходите к «раскачиванию» источника. Для этого опустите до дна ПНД трубу, подключенную к поверхностному насосу, и залейте в шахту 2—3 ведра воды. Затем включите агрегат и дайте ему поработать в течение 2 часов, контролируя чистоту и напор воды. Последний шаг – обустройство скважины и подключение ее к водоснабжению дома, о чем сказано в другой инструкции. Подробнее процесс бурения смотрите на видео:

Многозабойный способ

Такой способ заключается в проведении двух стволов из главного забойного стакана, при этом главный ствол используется не единожды.

В таком случае растет рабочая площадь и поверхность фильтрации, но сокращаются объемы бурильной работы в поверхностном пласте.

В зависимости от вспомогательных стволов возможны следующие виды многозабойной конструкции:

  • Радиальная – горизонтальный главный ствол и радиальные – вспомогательные.
  • Разветвленная – состоит из наклонных двух стволов и наклонного главного.
  • Горизонтально разветвленная – похожа на предыдущий тип, но угол вспомогательных стволов составляет девяносто градусов.

Выбор типа многозабойной конструкции определяется формой конструкции вспомогательных стволов и их размещением в пространстве.

Ударно-канатная методика

Это самая трудоёмкая и медленная технология. Однако качество проходки самое высокое. Суть технологии в следующем:

  1. Заострённый мощный снаряд поднимается на определённую высоту и резко отпускается.
  2. Под собственным весом, увеличенным за счёт свободного падения, груз разрушает породу.
  3. Измельченная порода вынимается из шахты посредством желонки. Для работы в мягком грунте желонку и долото можно объединять в один снаряд.

Главное преимущество в том, что это сухое бурение не требует использования воды или промывочного раствора. Благодаря этому достигается высокая точность вскрытия водоносного пласта, а также значительно увеличивается срок эксплуатации гидротехнического сооружения (до 50 лет), которое будет давать максимальную производительность.

Недостатком является дороговизна метода. Также в ходе бурения необходимо постоянно изолировать вышерасположенные водоносные горизонты, что требует заготовить много обсадных труб.

Как проводится бурение скважин на воду (видео):

https://youtube.com/watch?v=Q5qvJhy8s3E

Особенности технологии

Для начала определимся, что такое способ роторного бурения. Это особая технология бурения скважин, которая применяется в том случае, если необходимо, чтобы гидротехническое сооружение давало большие объёмы экологически чистой питьевой воды. При этом скважина будет отличаться стабильной и долговечной работой. В этом случае данный способ подходит лучше, чем какая-либо другая технология бурения.

Роторная буровая установка и сама технология имеют следующие преимущества перед другими бурильными конструкциями и методиками:

  • Скважина, пробуренная таким способом, будет обладать высокой производительностью, то есть давать воду в большом объёме.
  • Долговечность гидротехнического сооружения.
  • Подача воды из скважины осуществляется стабильно (без снижения уровня и перебоев).
  • Качество добываемой жидкости будет на высоте. Её смело можно использовать в питьевых целях.

Такой способ бурения скважин позволяет получить гидротехническое сооружение, которое будет обладать настолько высоким дебетом, что воды из источника хватить не только для водоснабжения жилого дома, но и для полива огорода, наполнения бассейнов и других резервуаров, а также для удовлетворения различных технических нужд.

Роторная буровая установка используется в том случае, если необходимо бурить глубокую скважину на воду. Суть метода заключается в следующем: в бурильную трубу опускается вал с наконечником в виде долота. Во время вращения вала долото разрушает породу. Вращение осуществляется за счёт функционирования гидравлической установки.

Чтобы очищать скважину от находящейся в ней породы, используют специальный промывочный раствор. Он подаётся в проходку по трубам. При этом может использоваться два способа подачи:

  1. Бурильный раствор закачивается в бурильную трубу при помощи специального насосного оборудования. После этого он выдавливается наружу через затрубное пространство. Такой метод называется прямая промывка. Именно он показан на видео в конце статьи.
  2. Второй способ делается иначе. Раствор подаётся в затрубное пространство, а затем при помощи насосного оборудования выкачивается из бурильной трубы вместе с измельчённой породой. Этот метод называется обратная промывка.

Способ обратной промывки имеет одно неоспоримое преимущество – с использованием такой методики можно получить гидротехническое сооружение с большим дебетом, поскольку вскрытие водоносного слоя происходит наиболее качественно. Среди недостатков стоит назвать необходимость привлечения сложной высокотехнологичной техники, поэтому данная методика более дорогостоящая.

Преимуществом роторного бурения с прямой промывкой можно назвать его относительную дешевизну в сравнении со вторым методом. Именно поэтому данный способ чаще всего используется при бурении скважин на воду на территории частных владений.

Надежный метод поиска разведочным бурением

Самый надёжный способ, позволяющий избежать досадных просчетов, заключается в поиске официальных сведений о гидрогеологической обстановке участка. Получить данные можно в местной буровой организации или в метеослужбе, располагающей всеми характеристиками о геологической и климатической специфике региона.

Для осуществления самостоятельной разведки можно применять ручной способ, который не потребует финансовых затрат. Перед началом буровых работ необходимо подготовить требуемый инвентарь: ручной бур, лопату, а также позаботится о месте складирования поднятого на поверхность грунта.

Такой способ подходит для мягких грунтов, которые поддаются бурению при помощи ручного бура. Для более плотных пород придётся вызвать буровиков и применять более серьёзное оборудование.

Достоинства разведывательного бурения:

  • 100% результат поиска и определения глубины залегания подземных вод;
  • возможность произвести оценку подземных вод;
  • возможность осуществить точный расчёт стоимости бурения.

Разведочная скважина, как правило, устраивается в месте, выбранном для организации водозабора. Т.е. специально для частника разведку проводить никто не будет – это дорого, ведь заплатить придется за каждый пробуренный метр по обычному тарифу, и бессмысленно.

Если в скважине на приемлемой для эксплуатации глубине нет воды, ее относят к разряду разведочных и просто засыпают извлеченным во время бурения грунтом. На этом участке больше никто ничего бурить не будет – это бесполезно. Если скважина вскрыла водоносный пласт, просто обустраивают источник и сооружают водопровод на базе водозаборной выработки.

В процессе разведочного бурения определяется глубина залегания подземных вод, толщина водоносного слоя и наличие перекрывающих его горизонтов

Ударно-канатное бурение

Этот способ бурения скважин является очень старым и впервые его стали применять древнем Китае. Некоторые особенности всё же отличаются от ударно-канатного бурения сегодня, однако, принцип в целом один и тот же. В древности конусообразный груз подкидывали вверх, после чего при падении он раздвигал почву и уплотнял землю. Сегодня для создания скважин таким способом берутся забивные стаканы и всевозможные желонки. Желонка представляет собой простой снаряд, который бросают в скважину с высоты. Когда происходит удар о землю, снаряд заходит в грунт и из-за специального клапана остаётся в нем. После этого оборудование достаётся наверх, из неё выбирают землю и заново бросают. Также используется забивной стакан, который также представляет собой желонку, но только без специального клапана, вследствие чего земля остаётся в стакане под силой трения.

Используя желонки и забивные стаканы, делают скважины в обводных грунтах, а также на песке. Благодаря использованию забивного стакана можно делать скважины на глинистой земле, на суглинке, на вязкой земле в целом. Когда стакан отрывается, такая земля остаётся внутри него и хорошо достаётся.

Такой способ бурения скважин довольно сложный и занимает много сил и времени. Порой для того, чтоб пробить твердые каменные грунты применяют ударно-канатное бурение с использованием бурового патрона. С его помощью пробивают твердые породы грунта. Породу удаляют из скважины, используя желонку.

Ударно-канатным бурением создаются большие и глубокие шахты – до трёхсот метров глубины. Однако, если глубина скважины большая, то здесь не обойтись без телескопической структуры. Это значит, что верхняя часть скважины создаётся из трубы, которая обладает наибольшим диаметром. После этого, проходя определённую глубину, следуют трубы меньшего диаметра, затем ещё меньше и меньше. Также для удобства используют переносные буровые станки, которые подходят для бурения ударно-канатным методом.

Подобное бурение скважин отнимает много времени, весь процесс медленный и занимает много сил и времени, в отличие от шнекового бурения, однако, чтоб создать скважину таким образом, не нужно много специально оборудованного места.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Демонстрация принципа классического колонкового бурения с извлечением керна напором воды:

Видео #2. Особенности бурения скважины шнеком:

Видео #3. Колонковое бурение скважины с промывкой забоя и установкой двойной обсадки, наружная часть которой выполнена стальными трубами, внутренняя полимерными:

Бурение водоносной скважины – трудоёмкий процесс. От правильности выбранного метода бурения зависит не только скорость устройства автономного источника воды, но и финансовые затраты.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе метода бурения, это тип грунта и глубина залегания водоносного слоя. Исходя из этих параметров, вы сможете выбрать оптимальный вариант, который позволит вам пробурить скважину быстро и недорого

Хотите поделиться историей бурения скважины на собственном участке или полезной информацией по теме статьи? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь же можно задать вопрос или указать на спорные моменты в тексте.