УДАРНО-КАНАТНЫЕ

БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ

Сооружение водозаборной скважины

Выбор местоположения

Прежде всего, необходимо решить, где расположить скважину. Предположим, что водоносный пласт вы нашли, теперь важно обдумать, как оградить скважину от потенциальных источников загрязнения и как обеспечить доступ к скважине для машинного оборудования. Близость канализационных систем, свалок, загонов для скота, топливных цистерн несет потенциальную угрозу качеству грунтовых вод. Скважина должна находиться, по крайней мере, в 1,5 метрах от мест возможного строительства, в таком месте, где легко будет обеспечить ее технический ремонт или реконструкцию.

Сооружение скважины

Существует множество способов сооружения скважины, основные из них – копка, продавливание (или забивка) и бурение. Выбор способа зависит от предназначения скважины и геологических особенностей данной местности.

Скважина, выкопанная вручную или экскаватором, называется колодцем. В колодец помещают обсадку, и накрывают его сверху изолирующей крышкой. Копка колодца – недорогой способ обеспечить себя небольшим запасом питьевой воды, поскольку глубина колодца обычно невелика.

Забивная скважина состоит из острого стального наконечника, прикрепленного к перфорированной трубе или к скважинному фильтру и к ряду сплошных труб. Сначала выкапывают шурф большого диаметра для последующей укладки уплотнителя. Затем упомянутую сборную конструкцию устанавливают на дне шурфа и забивают ее в землю до тех пор, пока фильтр или перфорированная труба не достигнет водоносного пласта. Затем в шурф заливают уплотнитель.

Но чаше всего водозаборные скважины бурят с помощью бурового оборудования. 2 основных типа буровых установок: ударно-канатная буровая установка и бурильная установка вращательного действия.

Ударно-канатное бурение осуществляется за счет погружения в отверстие проволочного каната или троса, на конце которого находится тяжелое остроконечное буровое долото, разбивающее твердую породу, или буровой патрон, забирающий мягкую породу.

Отработанную породу достают из забоя с помощью керноотборника. При работе в сухой геологической формации в забой можно добавлять воду для образования шлама. Шлам легче извлекать из скважины, чем сухой керн. Керноотборник периодически опускают в забой, забирают породу, достают и опорожняют.

При вращательном бурении используется комбинация вращающегося бура и циркуляционной системы воды или сжатого воздуха для извлечения шлама. Буровой раствор поступает в ствол скважины по ударной штанге через промывочную насадку бурового долота. Давление заставляет воду подхватывать частицы грунта со дна скважины и поднимать их по кольцевому межтрубному пространству на поверхность.

Уплотнение

Независимо от того, какой метод создания скважины используется, прокладка уплотняющего слоя обязательна. В противном случае существует риск загрязнения воды загрязняющими веществами. Для заливки уплотнителя обычно выкапывают шурф, который больше в диаметре, чем скважина. После установки обсадной колонны в затрубное пространство заливают уплотнитель.

При бурении скважины в геологических формациях, подверженных обрушению, может понадобиться временная обсадка ствола скважины до установки главной обсадной колонны. Если глубина уплотняющего слоя невелика (меньше 18 метров), а на дне забоя есть вода, в качестве уплотняющего материала используется бентонит - особый вид глины. Сухой бентонит медленно засыпают в затрубное пространство, пока он не заполнит его до краев. Вместо бентонита можно использовать цементное тесто.

Разработка скважины

После того, как скважину пробурили и установили все ее физические компоненты, скважину разрабатывают. Цель такой разработки - увеличение производительности скважины. Суть разработки состоит в своеобразной «промывке»: из нее поочередно выкачивают грязную воду с песком и другими осадками породы и закачивают чистую воду, которую затем снова откачивают и т.д. Хорошо разработанная скважина будет давать чистую, прозрачную воду.

Проверка скважины

После разработки скважину тестируют, проверяют ее производительность, как быстро она набирает воду. Для этого воду из скважины откачивают насосом или вычерпывают вручную, замеряя при этом понижение уровня воды. Минимальное время проверки должно составлять 1 час, оптимальное – от 4 до 24 часов. Полученные данные говорят о том, пригодна ли скважина для тех целей, для которых ее пробурили, и помогают определить, какой тип насоса следует установить.

Дезинфицирование скважины

В результате проведения буровых работ в скважину неизбежно попадают бактерии. После окончания сооружения скважины обсадную колонну, ствол скважины и стоящую в ней воду дезинфицируют, обычно хлорным раствором. Через некоторое время после проведения дезинфекции воду из скважины снова откачивают, а чистую воду, набежавшую после этого, проверяют на наличие биологических и химических примесей.

Запись данных о скважине

Во время проведения буровых работ, разработки и тестирования скважины все данные о повстречавшихся породах и водоносных пластах, об используемых в строительстве деталях и материалах, а также о продуктивности скважины должны заноситься в специальный журнал. Эти записи будут чрезвычайно важны в том случае, если когда-нибудь потребуется ремонт, реконструкция или вывод скважины из эксплуатации.

Ремонт и вывод скважины из эксплуатации

Со временем старые и некачественно сконструированные скважины разрушаются. Владелец скважины несет определенную ответственность за нее. Скважины с дефектами в уплотняющем слое и разрушающиеся двухъярусные скважины могут способствовать загрязнению водоносного слоя. В зависимости от методов создания скважины и типа использованных материалов, разрушающуюся скважину можно восстановить или отремонтировать. Однако в большинстве случаев, будет проще и дешевле вывести ее из эксплуатации.

При выводе скважины из эксплуатации обсадную колонну из ее ствола извлекают, а отверстие прочищают и заливают цементом. Если обсадную колонну извлечь невозможно, ее нужно перфорировать, так чтобы цемент заполнил все полости и предотвратил поступление воды в ствол скважины.

Бурение собственной скважины

Водозаборная скважина – это не просто отверстие в земле. Чтобы не допустить загрязнения грунтовых вод, нужно использовать соответствующие методы бурения и буровое оборудование. Прежде чем бурить, реконструировать, или выводить скважину из эксплуатации ознакомьтесь с существующим законодательством и строительными нормами, касающимися проведения буровых работ.

Сохранение качества воды в скважине

Качество грунтовых вод со временем изменяется. Следовательно, если у вас есть собственная водозаборная скважина, вы должны периодически проверять качество питьевой воды в ней. По крайней мере, 1 раз в год питьевую воду необходимо тестировать на наличие кишечной палочки и нитратов. Кишечная палочка живет в поверхностных водах, но может попасть и в грунтовую воду. К источникам нитратов относятся очищенные сточные воды, садовые и промышленные удобрения. Природные источники нитратов в грунтовых водах малочисленны. Если пробы воды покажут наличие в ней кишечной палочки или нитратов, значит, в каком-то месте водоносный пласт сообщается с поверхностью земли, и в воде могут быть и другие загрязняющие вещества.

Чтобы взять пробы воды и провести их анализ, свяжитесь с местной санитарно-эпидемиологической станцией.

Владельцы частных водозаборных скважин могут значительно снизить риск заражения воды загрязняющими веществами, если отведут канализационные системы хотя бы на 30 метров от своих скважин. Кроме того, нельзя хранить и применять никакие химические вещества поблизости от водозаборной или любой другой скважины.