Способы бурения скважин на воду: основные методы и технологические подходы и решения

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.

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.

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.

ОТЛИЧИЯ ПЕСЧАНЫХ И АРТЕЗИАНСКИХ СКВАЖИН НА ВОДУ

• Песчаные скважины дают 500-1000 литров за час.
• Уровень водоотдачи меняется в зависимости от времени года. Неглубокий источник может пересохнуть в жару.
• В воде содержится много мелких песчинок, что приводит к ускоренному заиливанию ствола.
• Вода в песке располагается неравномерно. Обнаружить ее можно не с первого погружения.
• Вода может содержать опасные химические вещества, тяжелые металлы, вирусы и бактерии.
• Песчаный горизонт дает воду максимум 10-15 лет.
• Очищать ствол от заиливания нужно раз в 3-4 года.

• Артезианские скважины (артезианки) дают в среднем 3000-5000 литров за час
• Водоотдачи хватит для большого хозяйства
• Артезианки не заиливаются, работая весь год
• Качество воды хорошее: из некоторых источников ее можно пить без обработки.

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.

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.

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

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.

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.

Отличия и преимущества скважин артезианского типа

Производительность скважин

Артезианская скважина – высокопроизводительная. Для коттеджного посёлка, в зависимости от района и мощности водоносного пласта она может достигать 5 кубометров в час. В среднем артезианская скважина способна выдавать 2,5-3 кубометра воды в час.

Бесперебойность подачи воды

Высокая производительность артезианской скважины позволяет обеспечивать бесперебойную подачу воды в нескольких точках. Если артезианская скважина на воду дает 2,5 кубометра воды в час, то это значит, что в доме могут быть открыты одновременно 3-5 крана, и вода в каждый из них будет поступать полноценно. При эксплуатации глубоких артезианских напорных водоносных горизонтов сезонные колебания уровня практически отсутствуют. Естественные природные изменения напора таких вод могут наблюдаться только в многолетнем разрезе.

Еще одним важным фактором, влияющим на бесперебойность подачи воды, является водообильность водоносного слоя. Работа артезианской скважины более стабильна, воды хватает для эксплуатации нескольких близлежащих скважин.

Качество воды

Качество воды глубоких артезианских подземных вод стабильней, нежели неглубоких безнапорных, поскольку на него в меньшей степени влияет человеческий фактор загрязнения окружающей среды нитратами или вредными микроорганизмами, если поблизости располагаются сельскохозяйственные поля, сточные канавы или свалки мусора, при этом вода на вид может быть прозрачной и без запаха.

Срок службы скважины

Средний срок службы скважины на известняк на порядок выше, нежели скважины на песок вне зависимости от глубины и напорности вскрываемого водоносного горизонта. Безнапорная скважина на песок служит в среднем 5-7 лет, а скважина на известняк — около 20-30 лет. Применение наиболее совершенной двухтрубной конструкции увеличивает срок службы скважины, ориентировочно до 40-50 лет. Артезианская скважина на глубокий песок служит до 25 лет при строгом соблюдении рекомендаций по эксплуатации.

Особенности эксплуатации скважины

Не устанавливайте мощный насос, превышающий производительность скважины.

Это приводит к преждевременному выходу из строя сетчатого фильтра (забиванию и разрыву ячеек сетки), и нередко к осушению скважины (снижение уровня ниже глубины установки насоса). Скважины на известняк проще в эксплуатации, поскольку на них распространяется лишь ограничение по максимальному водоотбору. Несоблюдение рекомендаций по регулярности эксплуатации чаще всего не приводят к аварийным ситуациям, но несколько снижает срок эксплуатации скважины.

Подробнее узнайте, как правильно выбрать насос для скважины.

Возможность выхода из строя

При качественном строительстве и правильной эксплуатации артезианской скважины на воду её конструкция надежна, в то время как скважину на песчаный безнапорный водоносный горизонт потребуется прочищать при помощи желонки в случае заполнения скважины песком и промывать при забивании сетчатого фильтра примерно через 3-5 лет эксплуатации.

Выход из строя скважин на известняковый безнапорный водоносный горизонт обычно связан с уменьшением водообильности в связи с его интенсивной эксплуатацией соседними водозаборами.

Читайте также:  Устройство погружного насоса и принципы его выбора для установки дома: Обзор +Видео

Ремонт скважин

В основном сводится углублению или добуриванию до следующего водоносного горизонта ремонт скважин на известняк. Проблемы характерны для южных районов Подмосковья и в основном для неглубоких скважин, где произошло истощение водоносного пласта. Иногда приходится проводить ремонт из-за непрофессионального подхода при строительстве скважины, свидетельством этого служит наличием свищей, трещин и сдавленных обсадных колонн.

Больше возможностей для ремонта и добуривания скважины, если исходный диаметр обсадной трубы большой. Поэтому для частного сектора мы рекомендуем конструкцию на базе металлической трубы ф159 + ф135 ПНД. Эта конструкция дарит «дополнительную жизнь» Вашей скважине.

Строительство артезианских скважин на «песок» требует детального знания геологии района, высокой квалификации, теоретических и больших практических наработок в данном вопросе. Многие буровые организации не способны браться за такие работы в связи со сложностью создания таких конструкций и отсутствия опыта по строительству артезианских скважин. Непрофессионализм в данном вопросе приведет к преждевременному выходу из строя скважины, множеству гарантийных вызовов и как следствии убыточном в данном направлении.

Пример устройства артезианских скважин в Московской области:

1. Скважины в п. Мелчевка, Дмитровского района. Глубина скважин в этом месте 65-70 метров. Конструкция скважины — Ø133 мм. металл + Ø117 мм. пластик. РАЗМЕР ВОДОПРИЕМНОЙ ЧАСТИ: Диаметр водоприемной части – 98 мм. (2) высота от 1 до 2 м. (1) Водовмещающая порода – известняк. Скважина – самоизлив (фонтанирующая скважина). Дебит скважины – 15 м3/час, да, 15 000 литров воды в час! Обращаем Ваше внимание, водоприемная часть размером лишь Ø98 мм. (2) и h~2 м (1). обеспечивает поток воды, без использования насоса, на уровне 15 м3/час. 2. Скважины в д. Вослинка, Каширского района Глубина некоторых скважин в этом районе 80-85 м. Конструкция скважины — Ø159 мм. металл + Ø135 мм. пластик РАЗМЕР ВОДОПРИЕМНОЙ ЧАСТИ – диаметр (2) – 120 мм. высота(1) от 9 до 15 м. Водовмещающая порода – известняк. Уровень воды — статика – 71 — динамика — 77. Дебит скважины – от 1,5 до 2 м3/час. В этом случае внушительные размеры водоприемной части Ø120 мм. и h~10 метров позволяют лишь организовать водоотбор из скважины на уровне 1,5 — 2 м3/час. И такой малый дебит скважины связан с низкой водонасыщенностью водоносного горизонта.

Рисунок — Схема артезианской скважины

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.

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.

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.

Задействованное оборудование и инструменты

Шнековое бурение производится буровой установкой, главным элементом которой является бурильный инструмент винтового типа, выполненный из высокопрочного металла. Буровую колонну по мере заглубления наращивают шнеками равного размера.

В комплекте иногда применяются лопастные долота, необходимые для прохождения рыхлых пород, а также долота с круглыми или конусообразными головками, используемые для разработки твёрдых пород.

Буровая установка на базе автомобиля, оснащённого мощным двигателем – оптимальный вариант для бурения в труднодоступных и отдалённых местах

Большинство современных бурильных установок оборудованы полыми снарядами, оснащёнными реверсивными замками, которые не допускают движение инструмента в обратную сторону.

Режущие части шнека в процессе бурения охлаждаются за счёт разрабатываемого грунта, а разработанная порода поднимается вверх по спиралям. Это позволяет проводить бурения без остановок, значительно уменьшая временные и энергетические затраты на создание водоносной скважины.

Технология шнекового бурения

После выполнения проходки, глубина которой составляет 1,5 – 2,0 м, шнек извлекается, и в скважину устанавливаются обсадные трубы. Диаметр водозаборной скважины, пробуренной при помощи шнека, составляет 50 – 200 мм и зависит от размера используемого инструмента.

Обрушение стенок скважины предотвращают обсадные трубы. Особенно это важно для рыхлых несвязных грунтов, поэтому у бурильщиков существует правило: использовать при проходке супесей и суглинков шнеки с расположением лопастей под углом 30 – 60º, а при бурении песков плотного сложения инструмент с лопастями под углом 90º.

При меньшем наклоне витков шнековой спирали больше несвязного отвала выносит на поверхность шнек.

Шнековое бурение не требует использования промывочной жидкости, разработанная при помощи долота порода выносится на поверхность на лопастях инструмента

Плюсы и минусы применения шнека

Шнековый метод бурения позволяет произвести устройство скважины максимально быстро, при условии, что размер шнека и угол наклона долота были подобраны правильно.

К достоинствам шнекового бурения относят:

• грунт поднимается на поверхность сразу в процессе бурения;
• высокая скорость углубления в грунт без технологических остановок;
• нет необходимости делать промывку ствола скважины;
• компактной шнековой установкой или ручным шнеком можно бурить внутри дома (в подвале);
• нет необходимости поднимать на поверхность первое звено и разбирать/собирать буровую колонну как при колонковом методе.

Главным недостатком шнекового бурения можно считать невозможность работы на сыпучих и очень твёрдых грунтах, но в то же время шнек – идеальный инструмент для бурения в суглинистых, смешанных (глина и супесь) и мягких глинистых грунтах.

Ещё один недостаток, ограничивающий применение шнека для устройства водоносных скважин – необходимость применять ударно-канатный способ для очистки ствола от отваленной породы.

Подобие шнека – змеевик широко применяется в ручном бурении. Он точно также разрушает породу и захватывает лопостями ее для извлечения наверх.

Шнековый способ бурения скважин на воду

Популярность этого способа бурения скважин под воду объясняется его высокой эффективностью и простоте реализации. Шнековая технология основывается на сверлении породы вращающимся приспособлением. Роль режущей кромки сводится к разрушению грунта по направлению движения. После этого он в измельченном состоянии выносится на поверхность спиральным шнеком. Следует сказать, что наверху оказывается только 40-50 % породы: остальная часть материала уходит на уплотнение стенок. Как результат, дополнительная обсадка стенок в этом случае не требуется. Обсадную колонну вводят внутрь шахты по окончанию процесса.

Недостатками шнекового метода является трудности с использованием его на песчаных и других сыпучих почвах. Кроме того, пробурить шахту глубже 50 м этим способом не получится. Для дальнейшего заглубления приходится время от времени поднимать инструмент на поверхность для очистки. Для бурения применяют целый ряд приспособлений.

Есть также интересный вариант с ручным изготовлением скважины на верховодку. Для этого в продаже имеется несколько моделей портативных буровых станков, позволяющих сооружать скважины глубиной до 50 м, при условии наличия на участке легких и средних грунтов (кроме песчаных). Данные приспособления очень популярны среди дачников и владельцев загородных домов. Для разового использования ручной станок можно арендовать. При этом важно понимать, что работы по бурению скважин на воду артезианского типа выполняются совсем другим оборудованием.

Характеристика роторного бурения

Роторное бурение – метод вращательно-вибрационного бурения, при котором разрушение грунта осуществляется при помощи долота, приводимого в движение в забое скважины от ротора буровой установки. Ротор вращается от двигателя автомобиля или отдельно установленного электродвигателя посредством приводного вала.

Разработанный грунт вымывается из шахты скважины методом прямой или обратной промывки. Промывочный раствор может подаваться как самотёком, так и насосной станцией.

Большинство артезианских скважин буриться с использованием метода роторного бурения: при помощи бурильного долота, вращаемого ротором, с последующей промывкой скважины и креплением обсадных труб

Роторное бурение применяется для разработки скальных и полускальных грунтов при устройстве глубоких скважин до 150 м. Роторная буровая установка с правильно подобранным долотом и утяжеленными бурильными трубами отлично справляется со скальными породами.

Специалисты-буровики рекомендуют использовать этот метод бурения при соблюдении следующих условий:

1. Гидрогеологический разрез участка изучен достаточно хорошо. Известно, что бурить предстоит скальные породы. Известен уровень залегания водоносной зоны в коренных породах.
2. Подземная вода обладает характерным для артезианских скважин напором
3. Имеется возможность бесперебойной доставки технической воды для промывки скважины.

В южных районах роторное бурение можно производить круглый год, а в северном климате применение этого способа ограничено из-за возможности замерзания промывочной жидкости.

Применяемое оборудование и инструменты

Роторное бурение водоносных скважин осуществляется с применением рамной или решётчатой вышки, на которой расположено подъёмное оборудование и остальные элементы буровой установки. Вышка даёт возможность поднимать и опускать в скважину бурильные колонны.

В состав буровой установки роторного типа входит:

• рамная или решётчатая вышка;
• двигатель с приводом;
• ротор и бурильная колонна;
• насосное оборудование и система очистки промывочной жидкости;
• подъёмное оборудование, напорная магистраль, вертлюг, сальники и т.д.

В самоходных установках в качестве двигателя используется ДВС автомобиля, на базе которого размещен буровой комплекс. В данном случае мощностью двигателя регулируются обороты бурового инструмента.

В качестве источника энергии для роторной буровой установки может выступать стационарный или мобильный электродвигатель, ДВС автомобиля, генераторы

Ротор при помощи зубчатого устройства передаёт вращение на ведущую трубу, которая в свою очередь сообщает его на основной бурильный инструмент – долото. Долото может иметь различную форму и изготавливается из высокопрочных материалов: композиты, сталь с алмазным напылением и др.

Для каждого типа грунта подбирается особый размер и форма долота, обеспечивая тем самым высокую эффективность и скорость проходки.

Своеобразие роторной технологии

Роторное бурение скважин на воду осуществляется в три этапа:

1. Разрушение породы при помощи долота.
2. Вынос разрушенной породы на поверхность потоком нагнетаемой воды.
3. Укрепление стенок скважины обсадными трубами.

Вынос разрушенного грунта производится путём обратной или прямой промывки. Выбор способа промывки зависит от конкретных условий: глубины скважины, типа грунтов, наличия необходимого объёма промывочной воды.

Как правило, в частных хозяйствах используется технология бурения с прямой промывкой, которая включает в себя следующие этапы:

• заглубление в грунт долота большого диаметра;
• вращение долота под воздействием ротора;
• установка бурильных труб и монтаж утяжелённых труб между ними и долотом;
• удаление отработанного грунта напором жидкости при помощи насоса;
• монтаж обсадной трубы, чтобы предотвратить обсыпание грунта внутри скважины;
• бурение долотом меньшего диаметра и повторение всего цикла.

При обратной промывке грунт выносится из скважины по трубам бурильной колонны, а промывочная жидкость заливается между стенками скважины и трубами.

Вода самотёком поступает в предварительно подготовленный резервуар, где происходит её очистка от грунта и шлама, и возвращается в бурильную колонну за новой порцией отработанной породы.

В некоторых случаях при осуществлении роторного бурения применяют не прямую или обратную промывку, а продувку воздухом под давлением, созданным при помощи компрессора

Достоинства и недостатки роторного бурения

Главным достоинством роторного способа является возможность бурить глубокие скважины с забором воды в трещиноватом известняке.

Кроме этого данный метод бурения имеет следующие преимущества:

• высокое качество вскрытия водоноса в коренных скальных породах;
• возможность устройства скважины большого диаметра до 200 см;
• высокая скорость бурения, небольшие затраты энергоресурсов.

Существенным недостатком роторного бурения можно назвать необходимость организации промывки скважины.

2 Какие современные технологии и методы бурения?

На сегодняшний день активно применяются четыре основных способа бурения скважин на воду. Каждый из них имеет свои специфические особенности и технологию проведения работ. Эти способы представлены в виде:

• Шнекового бурения;
• Роторного бурения;
• Ударно-канатного бурения;
• Ручного бурения.

Ряд отличий заключен в способах реализации разрушения пород и методах извлечения грунта из скважинного ствола. Каждый из вариантов предусматривает применение особых видов оборудования. Это оказывает влияние как на качество, так и на общую стоимость проводимых работ.

2.1 Метод №1-шнековое бурение

Осуществление ударно-канатного бурения скважины под воду

Такой способ повсеместно считается наиболее простым и экономически целесообразным. Смысл применяемой технологии заключается в том, что выемка грунта из лунки производится при содействии классического инструмента – Архимедова винта, который называется буровым шнеком.

Представленный способ применяется для создания скважин, глубина которых не будет превышать более 10 метров. Это подойдет не только для водяных, но и для
скважин под свайный фундамент. Для промывки сооружения и шнека от налипшей почвы применяется вода или образовавшийся буровой раствор.

Для проведения представленных работ активно применяется так называемая установка для шнекового бурения. Осуществление такого типа бурения не может проводиться во всех видах грунтов.

Как правило, он применяется в сухих и обладающих относительной мягкостью разновидностях грунта. Такой способ не подходит для бурения плывунов и твердых скальных пород.

При осуществлении выбора исполнителей для проведения подобных работ, в первую очередь стоит учитывать их опыт и квалификацию. Достоинства метода шнекового бурения заключаются в:

• Простоте организационных работ;
• Мобильности;
• Доступности используемой техники (Газ-66 или ЗиЛ-131).

К недостаткам относится невозможность осуществления бурения на большую глубину, работы в скальных породах, сыпучих песках и плывунах.

2.2 Метод №2-роторное бурение

Если производится роторное бурение скважин с большой глубиной (более 50 м), то при этом задействуется специальная бурильная труба. В ее полость помещается вал вращающегося типа, который снабжен наконечником-долотом.

Современная установка производящая роторное бурение скважины

Из-за работы гидравлической установки производится нагрузка на долото. Такой метод, на сегодняшний день, общепризнанно считается наиболее распространенным и востребованным.

С его помощью может быть достигнута практически любая необходимая глубина бурения. Для того чтобы производить вымывание продуктов бурения из скважины применяется отработанный бурильный раствор.

Подача бурильного раствора в трубу осуществляется при помощи реализации двух способов. Закачка может производиться при помощи насоса, в результате чего раствор самотеком выходит из трубы в затрубное пространство. Этот метод получил название прямой промывки.

Второй заключен в том, что промывочная жидкость также посредством самотека проникает в затрубное пространство. Затем, во время работы насоса, она вместе породой высасывается из бурильной машины.

Этот метод называется обратной промывкой. Обратная промывка в разы увеличивает показатель дебета скважины. Это связанно с тем, что водоносный горизонт вскрывается наиболее качественно.

Стоит отметить, что при реализации представленной технологии к работам привлекаются сложнейшие виды оборудования, что напрямую влияет на стоимость выполняемых работ.

Исходя из этого, метод бурения, базирующийся на способе прямой промывки, наиболее экономически целесообразен, потому, большинство владельцев загородных домов предпочитают именно его.

Преимущества роторного типа бурения заключаются в высокой скорости проходки, составляющей 1000 п.м. на станок/месяц. Это позволяет значительно сэкономить на обсадных трубах и снизить цену на проводимые буровые работы. Недостатки такого метода выражены в:

• Глинизации известнякового пласта (при использовании глинистого раствора);
• Больших потребностях в воде и глине;
• Необходимости утепления систем циркуляции в холодное время года;
• Невозможности опробования водоносного горизонта без пробного спуска;
• Сложностях с проведением обсадки скважины.

Ударно-канатное бурение скважины

2.3 Метод №3 – ударно-канатный способ

Представленный способ является наиболее старым, трудоемким и довольно-таки медленным. Тем не менее, он все еще пользуется определенной долей популярности благодаря наименьшей (по сравнению с другими) степени затратности.

Скважина, полученная таким способом, получается очень качественной, и срок ее службы может составить более 50 лет. При реализации такого метода производится дробление породы с применением специального закрепленного над лункой тяжелого снаряда.

Существенное преимущество представленного способа заключается в том, что при его реализации нет необходимости в применении бурильного раствора.

Эта особенность позволяет с высокой степенью точности произвести вскрытие водоносного горизонта, при этом обеспечив наиболее возможное максимальное значение величины дебита скважины.

Это напрямую влияет на увеличение ее эксплуатационного срока. Представленная технология по параметру трудоемкости проводимых работ значительно превосходит роторный метод.

При реализации ударно-канатного бурения, с выходом на последующие водоносные горизонты, требуется изоляция расположенных выше слоев. Для этого применяются дополнительные колонны обсадного типа.

Достоинства этого метода заключаются в полном отсутствии глиняного раствора в процессе бурения, что позволяет точно рассчитать время вскрытия водоносной линзы.

Установка для проведения шнекового бурения скважины

Недостатки заключены высокой стоимости работ, связанных с формирование проходки и необходимости обязательного перекрытия всех водоносных слоев с помощью обсадной трубы.

2.4 Метод №4 – ручной

Данная разновидность бурения является наиболее практичной и эффективной в тех случаях, когда возникают условия, связанные с ограничением площади проводимых работ.

Оно производится с применением обычного ручного бура, диаметр которого мажет варьироваться от 10 до 30 см. При этом, активно используются переходные штанги, рукоятки и всевозможные приспособлении для проведения очистки бура.

Если в наличии имеется специальное подвесное устройство и блок лебедки, то глубина скважины может быть значительно увеличена. Среди достоинств представленного метода особенно стоит отметить:

• Возможность применения малогабаритных устройств;
• Отсутствие в необходимости использования тяжелой техники;
• Быстроту и сравнительную легкость организации проводимых работ;
• Возможность создания скважины в саде или подвале;
• Короткие сроки строительства;
• Быстрый и легкий ремонт;
• Общую дешевизну, связанную с малой глубиной.

Однако представленный способ имеет и ряд недостатков. Основным считается отсутствие возможности получения точной информации о присутствии водоносного горизонта.

Это напрямую связанно с малой глубиной проводимых бурильных работ. Кроме того, работы можно проводить только в тех грунтах, породы которых обладают мягкой или средней степенью твердости.

2.5 Как происходит шнековое бурение скважины на воду? (видео)