Добавить в закладки
Статьи

Какие бывают скважины и насколько сложно их обустроить на собственном участке

Иметь на собственном участке независимый источник водоснабжения, причем с абсолютно чистой питьевой водой — заманчивое преимущество. Но, чтобы вода была действительно чистой, а подрядчики не взяли с вас лишнего, нужно хотя бы в общем представлять какие есть скважины, какой у них ресурс и какое нужно оборудование. Давайте рассмотрим все эти тонкости как можно подробней.

Собственный подземный источник дома — это удобно.

Собственный подземный источник дома — это удобно.

Какие подземные источники существуют

Большие города снабжаются водой из наземных водоемов, эта вода проходит многоступенчатую очистку и непременно хлорируется. В подземных источниках роль естественного фильтра выполняет грунт, поэтому если провести исследование, то вы обнаружите, что далеко не во всех источниках вода одинаково чистая.

Строение земли напоминает многослойный пирог, где относительно рыхлые породы чередуются с плотными слоями. Вода, проходя через этот «пирог» самоочищается и чем глубже залегает водоносный горизонт, тем он чище. Плотные слои удерживают подземные реки на определенной глубине.

Ориентировочная схема залегания водоносных горизонтов.

Ориентировочная схема залегания водоносных горизонтов.

Верхний водоносный слой

Верхний водоносный слой больше известен как верховодка. Считается, что верховодка — это разновидность грунтовых вод. Залегает она на малой глубине, в среднем от 2 до 8 м. Большинство колодцев и мелких скважин наполняются из этого горизонта.

Плюс у таких скважин только один — это сравнительно простое, соответственно малозатратное бурение. Выкопать колодец или пробурить скважину на верховодку можно даже своими руками, но об этом я расскажу чуть позже, а пока поговорим о минусах.

Верховодка не может считаться стабильным источником воды.

Верховодка не может считаться стабильным источником воды.

  • Верхние слои грунта мягкие и рыхлые, поэтому фильтрующая способность у них низкая и качество воды плохое. Более того дождевая и талая вода смывает с земли всю грязь, после чего она попадает в мелкие колодцы и скважины;
  • По санитарным нормам если источник питающийся от верховодки находится ближе 50 м от сливной ямы или иного подобного места, то воду из него используют только для полива;
  • Колодец стоящий рядом с полем, где активно используются удобрения, может быть опасен, ведь эта химия обязательно попадет в верхний водоносный слой;
  • Верховодка пополняется только из атмосферных осадков, поэтому эксплуатационный ресурс из таких источников низкий, в засушливое лето эти колодцы часто пересыхают.

Грунтовые воды

Если верховодка есть далеко не в каждой местности, то грунтовые воды имеются везде. Зачастую они находятся сразу за первым водоупором, а глубина залегания может доходить до 20 м. Вода здесь уже чище и большинство таких источников питьевые, правда проверять качество воды из этих колодцев желательно каждый год.

Природные родники питаются от грунтовых вод.

Природные родники питаются от грунтовых вод.

Естественные природные родники, которые славятся чистотой, питаются от грунтового горизонта. Но грунтовые горизонты, хоть и в меньшей степени, но все же подвержены тем же опасностям, что и верховодка. Пересыхают они реже, так как подпитываются не только от дождей, но еще и от верховодки.

Водоносные горизонты между пластами

Водяные слои, которые находятся между твердыми пластами, уже не нуждаются в дополнительной очистке и периодическом контроле качества воды. Таких горизонтов может быть несколько. Все, что находится между грунтовыми водами и известняком или меловым уровнем называют межпластовыми горизонтами.

Межпластовых уровней может быть несколько.

Межпластовых уровней может быть несколько.

Вода здесь аккумулируется в песках и супесях зажатых между глиной или скальными породами. Глубина залегания стартует от 20 м и доходит до 100 м. Проходя через множество пластов, вода хорошо очищается и каждый последующий слой будет чище предыдущего.

Но эти горизонты имеют свои особенности:

  • С одной стороны на такой глубине вода находится под большим давлением и скважина быстрее наполняется;
  • А с другой, если вам удалось попасть в такой горизонт — дальше бурить нельзя. Велика вероятность пробить подстилающую породу и вместо скважины вода уйдет на нижний уровень и не факт, что он окажется таким же водоносным.

Существует такой термин «скважина на песок», так вот в такие скважины вода поступает именно из межпластовых горизонтов. Для обустройства здесь уже нужна серьезная буровая техника.

Скважина на песок нуждается в периодическом ремонте.

Скважина на песок нуждается в периодическом ремонте.

Несовершенство этих горизонтов в том, что скважины нужно оборудовать дополнительными фильтрами, потому как они быстро заносятся песком. Но даже с хорошими фильтрами при сезонной эксплуатации с большими перерывами, этим скважинам нужен ремонт и чистка примерно 1 раз в 5 лет.

Артезианский источник

Так называемый артезианский водоносный слой находится в известняке или меловых породах. Возраст таких подземных озер может насчитывать миллионы лет, поэтому вода в них абсолютно чистая. В среднем артезианские водоносные слои располагаются на глубине от 50 до 200 метров, все зависит от местности.

Артезианские источники питаются от известковых горизонтов.

Артезианские источники питаются от известковых горизонтов.

Известны случаи, когда артезианские озера находили на глубине 20 м, такие места действительно есть, но разведка должна вестись в низинах и впадинах.

Особенность таких источников в том, что добыча воды может вестись в больших объемах. Именно на артезианских скважинах работает большинство компаний торгующих водой. Но без профессиональной буровой техники до известняка не добраться, а цена на услуги бурильщиков серьезная, поэтому такую скважину есть смысл делать на несколько домов.

Какие существуют скважины

Видов скважин достаточно много, но все эти виды можно условно разделить на 2 широких направления:

Геологоразведка ведется только промышленным способом.

Геологоразведка ведется только промышленным способом.

  1. Промышленные скважины — ими заведует нефтегазовый и геологоразведочный департаменты, о какой-либо кустарной разработке здесь речи быть не может;
  2. Скважины на воду — назначение этих инженерных сооружений понятно из названия. Примерно треть таких скважин можно обустроить своими руками, для остальных нужно профессиональное оборудование.

Промышленные и разведывательные скважины

Скважины, через которые добывают нефть и газ бывают трех типов — это прямые вертикальные, наклонные и горизонтальные. Нефтяной и газовый горизонты залегают на довольно больших глубинах, поэтому и устройство у таких скважин особое, зачастую они состоят из 3 частей:

Схема нефтяной скважины.

Схема нефтяной скважины.

  1. Вначале при помощи буров большого диаметра обустраивается так называемое направление. Глубина направления составляет порядка 30–40 м и располагается оно строго вертикально. В направление вставляется несколько мощных обсадных колон, а пространство вокруг цементируется. Основная задача — укрепить и защитить ствол;
  2. Далее до глубины 500–800 м обустраивается кондуктор, который состоит из труб меньшего диаметра. Вокруг кондуктора также заливается цемент. Задача здесь та же, защитить основной продукт от смешивания с водой и прочими субстанциями, плюс предотвратить проникновение этих субстанций в соседние слои;
  3. За кондуктором идут трубы еще меньшего диаметра, этот сектор называют эксплуатационной колонной и через него ведется непосредственная добыча нефти и газа.
Виды нефтегазовых скважин.

Виды нефтегазовых скважин.

Геологоразведка охватывает не только нефтегазовую отрасль, она предназначена, чтобы определить местонахождение любых полезных ископаемых и узнать насколько перспективно, то или иное месторождение. Но в отличие от нефтяных и газовых скважин здесь бурят только прямые, вертикальные скважины.

В геологоразведке одними из главных исследований для определения перспективности месторождения является каротаж — это процесс подразумевающий запуск в скважину геофизических зондов при помощи которых изучается состав каждого слоя.

Каротажные исследования дают всеобъемлющую картину устройства земли.

Каротажные исследования дают всеобъемлющую картину устройства земли.

С видами и общим устройством промышленных скважин разобрались, теперь перейдем к более прикладным вещам, а именно, какие скважины на воду сейчас есть и как они обустраиваются.

Скважина игла

Свое название этот вид скважин берет от способа обустройства — грунт как-бы протыкается стальной иглой. Но это просторечное, народное название, в специальной литературе такие скважины именуются «Абиссинскими».

Игла считается самой простой конструкцией для добычи воды.

Игла считается самой простой конструкцией для добычи воды.

Данное сооружение можно назвать самым простым и недорогим, но и ресурс у него очень слабый, ведь скважина питается либо от верховодки, либо от грунтового горизонта. Здесь все зависит от особенностей местности и от того удалось ли вам попасть на хорошую водоносную жилу.

Где-нибудь в сельской местности подальше от цивилизации и полей с удобрениями игла может наполняться питьевой водой. В густонаселенных местах Абиссинские колодцы используются исключительно для полива.

Главная деталь в такой конструкции — это сама игла, она представляет собой перфорированную трубу с острым наконечником из высокопрочных марок стали. Диаметр трубы около 2–3 дюймов, а диаметр острого наконечника должен быть чуть больше диаметра трубы.

Для обустройства абиссинского колодца лучше брать заводскую иглу.

Для обустройства абиссинского колодца лучше брать заводскую иглу.

В грунт игла забивается строго вертикально, для этого сооружается направляющая башня с тяжелой металлической бабкой (на схеме ниже показан один из вариантов конструкции). По мере забивания ствол наращивается обычными стальными трубами того же диаметра. В кустарных условиях при мягком грунте без камней иглу можно забить до 8 м.

Схема забивания иглы бабкой.

Схема забивания иглы бабкой.

Зачастую срок эксплуатации иглы не превышает 5 лет и это при условии, что вы будете эксплуатировать ее круглый год. На дачах с сезонным проживанием эти скважины нормально работают не более 3–4 лет. Дальше нужно либо бить новую скважину рядом, либо заказывать капитальную прочистку.

Для забора воды из абиссинских колодцев используется только наземное насосное оборудование.

Для забора воды из абиссинских колодцев используется только наземное насосное оборудование.

Некоторые «умельцы» пытаются делать иглу своими руками, они расплющивают и затачивают конец обычной трубы. Но забить такую самоделку удается только на 3–4 м, плюс простую сталь коррозия съедает за 2–3 года, поэтому лучше брать заводские модели из нержавейки.

Из-за малого сечения трубы прочистить иглу своими силами вряд ли получится, здесь нужно нанимать фирму, у которой есть ГИРС (гидроэмульсионная распылительная система), базируется такая аппаратура на автомобильной платформе.

При помощи насосно-силового блока можно быстро вычистить заиленную скважину.

При помощи насосно-силового блока можно быстро вычистить заиленную скважину.

По опыту, люди приезжают и несколькими гидродинамическими ударами за пару часов вымывают все наслоения из вашей скважины. Затраты практически те же, что и на новую скважину, зато быстро и качественно.

Статьи по теме:

Скважина до фильтрующей основы

Фильтрующая основа — это пески, супеси и за редким исключением галька. Здесь мы имеем дело с межпластовыми водоносными горизонтами. Главное преимущество таких стволов в том, что они дают чистую питьевую воду. Кроме того диаметр обсадной трубы стартует от 127 мм, что позволяет получать 1 метр кубический воды и более в час.

Схема ствола с фильтром на песок.

Схема ствола с фильтром на песок.

Как уже упоминалось, в рабочем секторе обсадной колоны обязательно устанавливается фильтр, который задерживает львиную долю песка и не дает заиливаться скважине. При условии постоянной эксплуатации и качественном фильтре без очистки данная модель может работать до 10–15 лет. При сезонной эксплуатации не менее 5 лет.

Отзывы о стволах на песок по большей части хорошие, подача воды в них стабильная и не зависит от времени года. Немаловажный плюс еще в том, что такой воде зачастую не требуется периодическая проверка качества, «грязь» из верхних слоев туда уже не доходит. Но и обустройство здесь сложнее.

В основании колонны на песок обязательно устанавливается фильтр.

В основании колонны на песок обязательно устанавливается фильтр.

На мягких грунтах можно использовать шнековые бурильные установки. Эти агрегаты могут быть сборными и иметь сравнительно небольшие габариты или базироваться на автомобильной платформе. Недостаток шнекового бурения в том, что при столкновении со скальными породами или большими камнями велика вероятность «попалить» бур.

Установки шнекового типа рассчитаны на мягкие грунты.

Установки шнекового типа рассчитаны на мягкие грунты.

На сложных каменистых грунтах и для бурения скальных пород используются агрегаты роторного и ударного типа. Роторные буровые установки относятся к профессиональному оборудованию, именно они применяются в геологоразведке и при обустройстве промышленных скважин.

Если шнековый бур напоминает обычный штопор с резьбой, то в роторных моделях проходка идет при помощи так называемой шарошки, состоящей из целого набора высокопрочных лезвий и конусов, установленных под определенным углом. Шарошка с легкостью перемалывает любые скальные породы и камни.

Роторные буровые установки считаются наиболее эффективными.

Роторные буровые установки считаются наиболее эффективными.

Ударное бурение не настолько технологично, как роторное. Здесь отверстие в грунте пробивается тяжелой стальной трубой с заточенным по периметру краем. Она просто сбрасывается сверху и пробивает себе дорогу за счет собственного веса.

Ударное бурение известно уже несколько сот лет.

Ударное бурение известно уже несколько сот лет.

Для выемки грунта используется желонка, она представляет собой такую же трубу с примитивным обратным клапаном на конце. Грунт в трубу входит и своим весом закрывает лепестки обратного клапана. Ударное бурение процесс долгий и тяжелый, но зато он мало затратный.

При ударном бурении грунт извлекается с помощью желонки.

При ударном бурении грунт извлекается с помощью желонки.

После того как ствол сделан, в него вставляется обсадная колона с фильтром и сверху на эту колону монтируется либо оголовок, либо кессон. Для подачи воды из такой скважины используется глубинный скважинный насос.

Артезианские источники

Мы не зря относительно подробно рассмотрели схему промышленных и разведывательных скважин, схема и работа артезианских источников относится уже к профессиональным добывающим сооружениям. Вода поступает из известкового горизонта, она абсолютно чистая и никакие фильтры здесь не нужны.

Срок эксплуатации артезианского источника составляет от 30 лет и более. Чтобы защитить воду от посторонних примесей вначале монтируется капитальное направление. В него вставляется кондуктор, который в данном случае может исполнять роль эксплуатационной колоны.

Схема артезианской скважины.

Схема артезианской скважины.

Порядка 95% артезианских скважин сейчас бурится профессиональными роторными установками. В теории такой ствол пробить ударным способом можно, но лично я с артезианскими источниками, пробитыми кустарными «бабками» не сталкивался.

Имейте в виду — для обустройства артезианского источника нужно официальное разрешение властей и согласовать все лучше сразу. В противном случае вы потратите средства, а потом вам в приказном порядке могут запретить добычу и закрыть источник и эта « авария » будет похуже технической неполадки.

Вывод

Каждый из рассмотренных вариантов хорош по-своему, все зависит от того для чего вам нужна скважина на участке, какова ее желательная мощность и конечно, какие средства вы готовы вложить. На видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по теме, если остались вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.

В виду большого подземного давления некоторые источники могут работать без глубинных насосов.

В виду большого подземного давления некоторые источники могут работать без глубинных насосов.

Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных


Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Опубликовано: 23.02.2018


Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте