Технология бурения и обустройства артезианской скважины: есть ли смысл выполнять работы своими руками

Причины снижения продуктивности скважин

Снижение уровня воды в скважине или колодце – не редкость. Если вы заметите такое со своим водозаборным сооружением, то сначала стоит поговорить с соседями, у которых также есть скважины, которые питаются от того же водоносного горизонта, что и ваша конструкция. Если подобное явление наблюдается и у них, то переживать особо не стоит, это временное неудобство и скоро уровень воды восстановится. Но в случае, когда проблема есть только с вашим гидротехническим сооружением, можно сделать выводы об исчерпании лимита воды. Единственным выходом в такой ситуации будет углубление проходки.

В большинстве случаев выполняется бурение скважин на песок. Обычно такие водозаборы служат не более десяти лет и могут достигать в глубину 50 м. Обычно в этих сооружениях уровень воды падает из-за уменьшения притока в песчаном пласте. Более дорогие конструкции на известняк могут прослужить до 50 лет.

Другие причины снижения продуктивности скважин:

• При сооружении проходки на истинный плывун, в котором содержание воды на каждый куб песка выше, чем у ложных плывунов, велика вероятность засорения донного фильтра. Такое снижение продуктивности гидротехнического сооружения можно устранить обычной прочисткой фильтрующего устройства.
• Если во время бурения и обустройства скважины были допущены технологические нарушения, то проблема снижения дебета может быть связана с отклонением ствола от вертикального положения. Иногда причиной могут стать негерметичные соединения труб или посторонние предметы, попавшие в эксплуатационную колонну. В этом случае также не нужно углублять сооружение, достаточно устранить причину, вызывающую понижение производительности.

Причины снижения продуктивности колодцев:

• слишком большое количество артезианских скважин, питающихся от того же водоносного горизонта, что и ваш колодец;
• длительная засуха;
• если вы копали колодец в период высокого стояния воды (весной или осенью).

Совет: углубление гидротехнического сооружения проводят только после того, как удостоверятся, что снижение продуктивности не связано с временными причинами. Об этом будет свидетельствовать длительный период отсутствия воды.

Установка насоса

Теперь устанавливайте погружной насос. Он обеспечит жильцов дома водой, поднимая ее из глубокого водоносного слоя. Для успешного выполнения работы нужно учесть:

16

17

18

насосное оборудование следует располагать выше дна скважины примерно на 1 м

Но оно должно целиком погружаться в воду;
одновременно опускайте кабель и трубу;
закрепите обратный клапан;
поставьте специальное пускозащитное устройство;
остается выставить давление в гидроаккумуляторе;
важно зафиксировать насос. Это позволит поднять оборудование при необходимости

Применяйте трос из нержавейки. Его свободный конец присоедините к оголовку. Можно использовать изделия из других материалов. Если вы отдали предпочтение им, проследите, чтобы присутствовала защита водонепроницаемой оплеткой.

Теперь вы практически полностью разобрались в том, как обустроить скважину на воду после бурения своими руками. Остается установить оголовок для защиты устья скважины от засорения.

Специфика скважины при бурении внутри дома

Если здание еще не построено, процедура сводится к обычным бурильным работам в котловане.

Скважина в доме бурится в условиях крайней стесненности. Приходится монтировать оборудования в помещениях, где мешают стены и потолок. Монтаж спецоснащения производится вручную, что дополнительно усложняет работу.

Главная отличительная особенность в том, что бурение скважин в домах делается с применением оборудование, которое имеется в наличии только у специализированных организаций.

При этом нужно учитывать следующие факторы:

1. Минимальные габариты комнаты – 2х2 метра. Этого достаточно, чтобы разместить оборудование, шланги, инструмент и прочий необходимый для работы инвентарь.
2. В смежной комнате нужно предусмотреть место для хранения извлеченного грунта. Здесь же можно расположить трубы и другие расходники и материалы.
3. Перед тем, как пробурить скважину, нужно измерить высоту потолка и бурильной установки. Минимальный зазор – от 30 см до полуметра.
4. Аналогичным способом сравнивается рост работника, длина секций труб, шланги и т.д. В среднем потолок должен быть не ниже 2,3-2,5 метров.
5. Секции из труб готовятся заблаговременно. Их нужно порезать на отрезки в 1,6-1,8 метров, если высота перекрытия над головой равно цифрам, указанным в предыдущем пункте.
6. Комната, в которой обустраивается скважина, должна находиться в нулевом уровне (подвал). Если габариты нулевого цикла недостаточны, выкапывается приямок.

При выполнении работы появляется опасность для несущих конструкций, так как возможен разлив воды, которая изымается из грунта в процессе бурения. Чтобы избежать разбрызгивания изготавливается герметичный изголовок.

Имеет смысл заблаговременно пробурить абиссинскую скважину поблизости. Это отверстие, доходящее вглубь до верхних водных пластов, которые самовольно не выдавливаются наружу.

Способ искусственного искривления

Искусственное искривление оси бурового стакана применимо, когда необходимо бурение нефтяных или газовых скважин. Искусственное отклонение подразделяют на кустовое и многозабойное. Такой способ успешно применяется в следующих случаях:

• Для работы с глубинными слоями под спусками;
• При отклонении выполненного ствола;
• При залегании нефти под слоем соляных залежей;
• При необходимости обхода осыпающихся мест;
• Для вскрытия слоев, находящихся под дном водоема;
• При строительстве забоя на слои под жилыми домами;
• При невозможности устранения засыпанной скважины;
• Для ухода в сторону с новым направлением;
• Для экономии времени на разбуривание;
• При бурении кустовым методом на равнинной территории;
• При прохождении пласта угля для дегазификации.

Для процесса принудительного искривления необходимы специальные двигатели, в числе которых электробур, турбобур и винтовой двигатель.

https://youtube.com/watch?v=f74Rdq0gXeQ

Документальное оформление

Согласно российскому законодательному праву, перед реализацией проекта АС, необходимо получить соответствующее разрешение. Для этого следует собрать следующий пакет документов:

• Свидетельство прав собственности на недвижимость (участок, где буду проводиться работы). Если право владения принадлежит другому лицу, то в этом случае предоставляется договор аренды.
• Утвержденный сотрудниками Федерального агентства защиты водных ресурсов расчет потребления воды.
• Заключение, полученное в органе Роспотребнадзора, о том, что на участке могут проводиться соответствующие работы. Согласно требованию этой службы, необходимо организовать охрану участка, где будет водоразборная скважина. Размеры такой зоны 60,0х60,0 м, на территории запрещено устанавливать любые виды сооружений. Вокруг такой территории необходимо возводить защитное ограждение. В некоторых случаях позволяется сократить охраняемую территорию до 30,0х30,0 м.
• Резолюцию по проектированию в департаменте мониторинга недр.
• Заключения геологической экспертизы (необходимо для постановки на учет).

Помимо предоставленных документов понадобится оплатить налог и получить лицензию на добычу, ее стоимость начинается от 70 тыс. рублей. На размер оплаты влияет производительность АС, например, если добыча ведется в промышленных масштабах, то лицензии возрастет до 300 тыс. руб (максимальная стоимость). Согласитесь, цена не малая, но если от скважины будет запитан поселок, то расходы на лицензию можно сократить.

Обратим внимание, что многие компании, предлагающие услуги по обустройству АС, помогают своим клиентам оформить все разрешительные документы

Что нужно для водоснабжения из скважины

При бурении индивидуальных скважин с применением буровой техники в шахту опускают колонну из обсадных труб, материалом изготовления которых являются полимеры (непластифицированный поливинилхлорид НПВХ, ПНД) или сталь, иногда пластиковые трубы вставляют внутрь металлических при больших глубинах. На этом этапе должна быть известна схема обустройства скважины, к примеру, если вода подается в водопровод через адаптер, его не рекомендуется закреплять на пластиковую хрупкую стенку трубы, колонна или ее верх должны быть выполнены из металла.

Чтобы понять, как обустроить скважину на воду после бурения, следует рассмотреть все оборудование и инженерные сооружения, которые нужны для доставки воды во внутренний водопровод дома. Для обеспечения жилища скважинной водой необходимы:

Обсадная колонна. После прохода скважинного канала в него погружают колонну из труб длиной 6 м, которые соединяют между собой посредством резьбы. Она должна иметь гладкие прочные стенки, выдерживающие наружное давление грунта, и диаметр, подходящий для погружения выбранной модели электронасоса.

В последнее время пользуется популярностью индивидуальное бурение абиссинских скважин частными лицами в случаях, если зеркало воды на участке находится ближе, чем 9 м от уровня земли. Для этого гидробуром проделывают узкое отверстие в земле и погружают внутрь трубу из полиэтилена низкого давления (ПНД) с самодельным фильтратором на конце, которую подключают к поверхностному электронасосу. Глубина самодельных абиссинок доходит до 30 м, обсадной колонной и подающим трубопроводом одновременно является опущенный в канал трубный участок ПНД.

Приспособления для погружения насоса и всасывающего рукава в источник. Опуская глубинный насос, всегда применяют оголовок или крышку при адаптерном подключении, к которым привязывают агрегат и прикрепляют подающую трубу. При креплении адаптера подающий воду трубопровод пропускают через его боковой фитинг, закрепленный на стене колонны.

Схема обвязки скважины с глубинным насосом

Электронасос. Существуют две группы электронасосов для подачи воды: погружные и поверхностные, первые опускают в скважину на большую глубину, чтобы они погрузились без помех, требуется обсадная колонна подходящего диаметра из заводских скважинных труб. В поверхностных электронасосах для водозабора с глубин до 9 м используют узкий рукав или водопроводную трубу малого сечения, поэтому широкая колонна для их работы не требуется — это является определяющим фактором при их использовании для всасывания воды из абиссинок.

Автоматика.  Чтобы отключать насос после наполнения водопроводной системы, используют реле давления, для его настройки и контроля устанавливают манометр, расширительный бак применяют для хранения водных запасов и поддержания давления в магистрали. Перечисленные приборы являются основными узлами бытовой водоподающей магистрали с электронасосом, при использовании поверхностных видов все перечисленные элементы и помпу часто собирают в единый блок — насосную станцию.

Пример обвязки водоисточника с поверхностным насосом в доме

Помещение для размещения насосного оборудования. Поверхностные электронасосы и управляющая автоматика могут располагаться вблизи источника или на некотором расстоянии в техническом павильоне или жилом здании. Если оборудование находится рядом с обсадной колонной, принимают меры для его предохранения от атмосферных осадков и низких температур, сооружая утепленный кессонный колодец.

Трубопровод. Для подачи воды в дачный дом или коттедж используют специальную трубу из ПНД, один конец которой подключают к оголовку скважины или адаптеру, а второй заводят в дом, подсоединяя к поверхностному электронасосу или внутреннему водопроводу.

Арматура. Для управления потоками воды и соединения отдельных участков трубопровода около скважины и в доме используют сантехническую арматуру: угловые и многовходовые фитинги, тройники, муфты, шаровые краны.

Фильтры. Воде из подземных источников часто требуется чистка, в неглубоких водных пластах присутствуют песок и глина, которые отстаивают или отсеивают грубым фильтрованием и далее пропускают через адсорбционные фильтраторы. Намного сложнее обстоит дело при использовании глубинных артезианских источников, вода из которых часто содержит повышенные концентрации железных, калиевых, марганцевых, магниевых оксидов, сероводорода. Для ее очистки от вредных примесей используют дорогостоящие способы с применением аэрационных установок обезжелезивания, колонн с ионообменными смолами, фильтров обратного осмоса.

Виды скважин

Преимущества наличия скважины на участке

Если земельный участок располагается на большом удалении от центрального магистрали, то проведение сети водоснабжения выльется в копеечку.

Гораздо менее затратным является создание на участке индивидуального источника воды. Для этого необходимо пробурить скважину. В этом случае человек будет иметь возможность пользоваться водой без ограничений. Она будет доступна в любой момент, а благодаря насосу пользоваться ею будет довольно легко.

Плюсом наличия такого источника на участке является и то, что вода поступает в дачный домик в любом количестве и при этом ему не приходится платить за каждый кубометр.

При создании источника водоснабжения на своей даче один из возможных вариантов — устройство колодца. Однако в этом случае возникают достаточно серьёзные затраты, поэтому проще пробурить скважину.

Эта задача будет более лёгкой, если владелец земельного надела имеет представление о технологии бурения и знает о типе скважины, которая ему нужна.

Бурение песчаной скважины

Для бурения скважины своими руками можно использовать ударный способ. На выбранной местности подготовьте площадку для монтажа треноги.

Тип снаряда зависит от типа грунта – плотный глиняный грунт пробивают стаканом, а рыхлый глинистый пробивают желонкой. Стакан можно превратить в желонку, приварив конус с металлическим мячом с внутренней стороны трубы.

Вышка собирается в виде треноги из металлических труб, вверху крепят шкив для подвижного каната. В основании крепится подъемный механизм и вал, на который наматывается канат.

В том месте, где планируется скважина, делают углубление для обсадной колонны на полметра. В эту яму должен попасть снаряд. Снаряд поднимается и резко опускается в углубление. Через каждый метр буровой инструмент поднимают и чистят от налипшей земли.

Обустройство кессона

Продолжая разбираться в том, как обустроить скважину на воду после бурения, перейдем к монтажу кессона. Он нужен для защиты верхней части искусственного источника от грунтовых и сточных вод. Это специальная герметичная емкость, характеризующаяся устойчивостью к любым внешним факторам: влаге, температурным колебаниям, механическим повреждениям, химическим веществам.

7

9

Начинаем работы. Прежде всего, вокруг источника надо выкопать яму. Ее оптимальная глубина 1,5-2 м. Диаметр — 1,5 м.

Разбираясь в том, как обустроить скважину на воду после бурения, где близко залегают грунтовые воды, предусматривайте углубление, позволяющее быстро и эффективно их откачать.

В нижней части емкости, выполняющей роль кессона, проделываем отверстие. Оно должно соответствовать размеру обсадной трубы. Далее остается разместить изделие в подготовленной яме. Место соединения с трубой можно герметизировать. Остается подвести кабель насоса. Также нужно проложить и трубу для отвода воды. С этими целями в кессоне потребуется проделать дополнительные отверстия сбоку. После емкость нужно обсыпать по бокам грунтом, чтобы на поверхности виднелась только крышка. Если есть необходимость, перед обсыпкой используйте утеплительный материал, который защитит внутренние коммуникации от замерзания.

Перечень работ по бурению

В связи со сложностью работ по устройству артезианского источника необходимо пользоваться услугами организаций, располагающих специальной техникой. До начала бурения следует провести геологические работы, которые в будущем помогут избежать загрязнения водоносного горизонта.

В число необходимого оборудования входят:

• бур;
• лебедка;
• вышка для бурения;
• трубы;
• штанги.

Технология выполнения работ предусматривает следующую последовательность:

1. При помощи буровой вышки, установленной на подготовленной площадке, бур погружается в почву до тех пор, пока не достигнет водоупорного слоя.
2. Выполняется обсадка и проверяется ее целостность.
3. Монтируются насосы для откачки, производится наладка электрооборудования и электропроводки.
4. Мутная жидкость выкачивается при помощи насосного оборудования, в результате этого жила заполняется чистой водой.
5. Прокладывается водопровод к точкам потребителя.
6. Проводятся теплоизоляционные работы на наружных элементах.
7. Оформляется внешний вид источника.

Обязательным требованием является устройство огороженной санитарной зоны на расстоянии 30 м. Не допускается наличие в этой зоне кустарников, деревьев и строений.

Действительно ли нужен кондуктор для скважины – в каких случаях?

Кондуктор может потребоваться на участках с рыхлыми грунтами и глубокими трещинами, но я советую быть внимательными, если бурильщики настаивают на его использовании – для Московской области эта мера может считаться крайней.

Для начала я объясню, что такое кондуктор для скважины. По сути, это труба большего диаметра в сравнении с самой обсадной колонной. Ее использование необходимо далеко не всегда – иногда буровики рекомендуют его использование, чтобы больше заработать, ведь цена одного погонного метра бурения на участке с кондуктором увеличивается примерно на 1300-1500 руб.

Но иногда без него действительно не обойтись – правда, выясняется это в 90% случаев уже после начала бурения.

Устройство скважины с кондуктором.

Использование кондуктора в Московской области необходимо в случае, когда верхние грунты – рыхлые, или в них есть глубокие трещины.

Бурение осуществляется с подачей водного раствора к буровой головке, и если на участке ствола скважины есть трещина, то раствор начинает уходить, а на сухую бурить нельзя. В этом случае действительно кондуктор будет единственным способом продолжить работы и выйти на заданную глубину.

ВАЖНО

Кондуктор не нужно загонять на всю глубину скважины – достаточно пройти проблемный участок в верхних слоях грунта, после чего бурение продолжается без него. Дополнительная оплата осуществляется по метражу дополнительной трубы. Пространство между кондуктором и колонной обязательно герметизируется бетонной заливкой.

Преимущество бурения артезианских скважин на воду

Артезианская скважина считается самым лучшим источником воды изо всех существующих. И не зря, ведь данный источник имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с другими водоносными жилами, а именно:

• высокая производительность скважины. Известняк характеризуется большой водоотдачей, которая равна 1-3 кубическим метрам в час. Во время работы обычной грунтовой скважины удается добыть воды от 300 до 1000 л в час, что достаточно для обеспечения жидкостью небольшого коттеджа (на семью из трех человек). Источники артезианской воды способны давать более 150 л в минуту. Данная скважина может добывать очень большое количество воды, что позволяет обеспечить жидкостью садовое товарищество или микрорайон города;
• непрерывная подача воды. Размещать артезианскую скважину можно в любом месте, при этом напор воды будет постоянно производиться под высоким давлением. На напор никак не влияет время работы насоса: даже после трех часов работы водоотдача будет одинаково мощной. В случае если производительность составляет 3 кубометра в час, то разрешается одновременная работа от 3 до 5 точек водозабора воды. При этом в любой из них давление будет отличным. Если это простой артезианский колодец, насос сможет полноценно питать не более двух точек потребления воды. Если потребность в жидкости возрастает, то вода из кранов будет течь тонкой струйкой;

Бурение артезианской скважины производится на глубину до 100 м

• отлично работает независимо от времени года. Использование артезианской водяной скважины особенно актуально для регионов с продолжительным низкотемпературным периодом. Это происходит потому, что благодаря глубокому расположению водных горизонтов сохраняется стабильная и высокая производительность водоснабжения. Подобного не увидишь в работе традиционных песочных скважин. Кроме того, такой источник воды никогда не пересыхает, не зависит от погодных условий и количества атмосферных осадков;
• обильность водоносного слоя. Если на одном грунтовом водоносном горизонте пробить пару десятков объектов водоподачи, то продуктивность воды снижается. А в случае разработки какого-либо карьера или строительства огромного объекта работоспособность песчаных скважин может и вовсе прекратиться. На работу артезианской скважины любые подобные действия не оказывают абсолютно никакого влияния;

Расположение артезианской воды в пластах земли в сравнении с обычным колодцем

качество воды. Артезианская вода – это жидкость, которая защищена от попадания химических компонентов из внешней среды, свободна от микроорганизмов и возбудителей различных заболеваний. Данная вода очищена природным грунтовым фильтром. Кроме того, насыщение минералами такой жидкости значительно выше, чем добываемой из грунтовых пластов. Также вода из артезианского источника характеризуется высоким процентом содержания железа и солей жесткости – на основе кальция, магния и других макроэлементов.

Срок эксплуатации артезианской скважины зависит от жилы на которой она расположена

Недостатки устройства артезианской скважины

1. Цена артезианской скважины. Данный объект водообеспечения однозначно обойдется дороже, чем любая водная скважина или колодец. При этом на формирование стоимости бурения влияют следующие факторы: сезон (зимой бурение обойдется дешевле), применяемая технология бурения, цена насосного оборудования, кессона, автоматики. Отдельно оговаривается стоимость услуг бурщиков.
2. Необходимость установки водоочистительных конструкций. Высокое содержание железа – ключевой недостаток воды, добытой из артезианской скважины. Этот компонент невозможно увидеть невооруженным глазом, поскольку железо в двухвалентном состоянии не видно. А значит, вода, поднятая наверх, будет кристально чистой и прозрачной. Однако спустя некоторое время, после взаимодействия с воздухом железо переходит в трехвалентную фазу и выпадает в виде осадка. Именно такой осадок накапливается в чайниках, на ТЭНах бойлеров и других нагревательных элементах. Учитывая данный фактор, во время обустройства артезианской скважины необходимо выполнить монтаж системы очистки. Установка данного оборудования выполняется только после проведения анализа воды, который позволит определить количество железа в жидкости.

Во время бурения скважины необходим монтаж системы очистки, так как артезианская вода имеет очень высокий уровень железа

Насос погружной под скважину.

Станция с погружным насосом способна поднимать воду с глубины свыше десяти метров.

Непростым вопросом считается, как выбрать помпу, на какую высоту ее подвесить к обсадному трубопрокату.

Все оборудование можно размещать в любом месте по отношению к скважине, это не повлияет на его эффективность.

Внимание! Лучшим местом для установки насоса станет сухая подвальная комната либо первый этаж технического сооружения. Как защитить источник от влияния внешних факторов

Как защитить источник от влияния внешних факторов.

Защита скважины от проникновения осадков, грязи вокруг источника организуется с помощью помещения, которое располагается выше уровня земли или ниже.

1.Обустройство домика над землей.

Домик представляет собой павильон простой схемы. Его заглубляют неглубоко внутрь земли, оставляя вход, как отдельный погреб. Вокруг засыпают землей, организуя завалинку, что понизит уровень теплопотери.

Подобные конструкции возвышаются над скважинами, которые организуют в промышленных областях, редко на дачном участке. Под постройку домика придется отводить дополнительное место, что создаст неудобства на маленьком пространстве. Домик сложно утеплить самостоятельно, чтобы чувствовался эффект.

2.Скважина внутри жилого здания.

Вариантом защиты является эффективный, но редко применяемый способ. Под установку оборудования используют подвал в жилом помещении, или утепленную зимнюю теплицу, оранжерею.

Внутри здания источник получает защиту от хулиганов и попадания внутрь атмосферных осадков.

При этом монтаж и ремонт скважины становится удобным, доступным.

Оборудование работает бесшумно, лишь издавая небольшие щелчки, когда работает реле. Их неслышно снаружи, если помещение закрыто.

Для правильного монтажа первым делом следует пробурить скважину, далее над конструкцией возвести дом, а не наоборот.

3.Обустройство колодца – кессона.

Считается самым распространенным вариантом для защиты скважины – возведение колодца. Конструкция называется кессоном. Кессон устанавливают внутри земли, над почвой остается люк, поэтому он экономит место на участке.

Подземная конструкция поддается утеплению легче всего, причем особенность расположения нижней части не дает промерзнуть зимой, потому что находится ниже уровня промерзания почвы

Важно, правильно сделать гидроизоляцию

Кессоны производят из полимеров либо стали. Изделия из стали выдерживают различные удары, пучения почв во время морозов, поэтому считаются более прочными. Их применяют на участках с подвижным грунтом.

Внимание! Под кессон из металла требуется укладка бетонного основания, конструкции требуют тщательной теплоизоляции. Кессоны из полимерного материала противостоят образованию коррозии, конденсата внутри корпуса

Стоят данные изделия, выполненные на заводе, недешево. Отличаются легкостью монтажа, высокой степенью гидроизоляции

Кессоны из полимерного материала противостоят образованию коррозии, конденсата внутри корпуса. Стоят данные изделия, выполненные на заводе, недешево. Отличаются легкостью монтажа, высокой степенью гидроизоляции.

Кессон можно соорудить своими руками. Простым решением станет применение колец из железобетона, из которых монтируют колодец. Сверху конструкцию накрывают крышкой, оснащенную горловиной и люком

Дно также требует бетонирования. Самым сложным будет выполнить гидроизоляционные работы. Если выполнять гидроизоляцию с внешней стороны, лучше это делать с помощью битумного материала в рулонах, либо применяя мастику высокого качества. Для удобства проведения работ понадобиться вырыть котлован более широкий, чтобы достать стенки.

Для изоляции с внутренней стороны, швы зачеканивают, смазывают стены, крышу и дно с помощью полимерно–цементного раствора.

Своими руками кессон можно создать с помощью обожженного красного кирпича, мелкоразмерных блоков из бетона, бочки из стали.