Технологія буріння свердловин: опис основних способів

Технологія буріння свердловин, що застосовується для облаштування джерел автономного водопостачання, може бути найрізноманітнішою. І хоч більшість методик можна реалізувати тільки силами професійної бригади, оснащеної високотехнологічним обладнанням, вивчити їх варто.

Ознайомившись з нюансами, ви зможете контролювати процес виконання робіт, забезпечуючи належну якість. Та й заощадити знання деталей допоможе: як мінімум, нав'язати вам непотрібні послуги у недобросовісного виконавця не вийде.

Основні методики

шнекове буріння

Типи буріння свердловин поділяють в залежності від того, як виявляється руйнівний вплив на породу. При цьому найбільш важливим фактором у виборі методики є властивості грунту, а також призначення свердловини.

Найбільш популярною через свою простоту вважається шнековая технологія:

• Шнек являє собою стрижень, на одному з кінців якого закріплюються різці з високоміцного матеріалу. По довжині стрижня розташовуються гвинтові лопаті, закріплені під певним кутом.

• Заглиблення шнека в породу проводиться шляхом обертання осьового стрижня. При цьому порода прорізається головною частиною без руйнування, і по лопатей піднімається нагору.
• Використання шнекового гвинта багаторазово полегшує вилучення породи. При цьому на глибинах до 10 метрів можна облаштовувати свердловини за один прохід, без вилучення бура і промивання порожнини водою.

Зверніть увагу! Шнекові оголовки можуть застосовуватися і тоді, коли здійснюється буріння горизонтальних свердловин. Втім, в побуті така необхідність виникає досить рідко.

• Також перевагою даної методики є її доступність. Більшість напівпрофесійних бурових установок розробляються саме під шнек, і тому знайти бригаду буває дуже просто.
• Основний мінус - складність при проходці щільних грунтів. Якщо на глибині залягає скельна порода, то доводиться використовувати інший принцип буріння свердловин.

роторна методика

Процес буріння свердловин по роторної технології є найбільш затребуваним в щільних субстратах:

• Проходка здійснюється за допомогою спеціальної бурильної труби. Усередині трубчастої частини розміщується вал з долотом, яке і забезпечує подрібнення породи.
• Оскільки долото під впливом гідравлічних навантажень може розвивати досить велике зусилля, роторний метод широко застосовується для руйнування щільних порід і скельних пластів.
• Також для даного принципу практично відсутнє обмеження по глибині: навіть найглибші артезіанські свердловини при наявності достатньої кількості штанг і обсадних труб облаштовуються без зусиль.

Слід зазначити, що роторна методика обов'язково передбачає буріння свердловин за допомогою вимивання водою:

• Усередині бурильної труби розміщується шланг, через який подається глинистий розчин. При цьому зруйнована порода під тиском піднімається через затрубний простір назовні.
• Гідравлічне буріння свердловин може здійснюватися також методом зворотної промивки. При цьому воду подають в зазор між обсадкою і краєм свердловини, а відкачування зважених часток грунту здійснюється через бурильну трубу.

Зверніть увагу! Другий спосіб більш трудомісткий, проте він дозволяє забезпечити більш якісну очистку виробленої порожнини і отримати свердловину з великим дебітом.

Ударно-канатна технологія

Ще однією досить популярною методикою є ударна.

Її відносять до найбільш старим і трудомістким способам заглиблення, проте якість в даному випадку виходить максимальним:

• Основа технології полягає в руйнуванні грунтової маси під ударним впливом.
• Важкий снаряд піднімається на певну висоту, а потім - скидається на грунт. Для підйому сі скидання снаряда зазвичай зводять триноги заввишки до 3,5 м, зібрані з міцних металевих труб.

Зверніть увагу! На початковому етапі іноді проводиться так зване лідерних буріння свердловин: в грунті шнеком проробляється отвір, що грає роль направляючого жолоба для скидання снаряда.

• Під ударами снаряда грунтові маси руйнуються. Виїмка роздробленої породи здійснюється за допомогою желонки - порожнистої труби із заточеними краями.
• При роботі на м'яких і піщаних субстратах снаряд об'єднують з желонкою, що дозволяє істотно скоротити трудомісткість.
• При цьому в процесі заглиблення в порожнину свердловини не потрапляє вода, що дозволяє більш точно провести розтин водоносних горизонтів.
• Крім того, проходка за допомогою ударного методу сприяє ущільненню стінок свердловини, що позитивно позначається на його довговічності.

Основний мінус ударно-канатної методики - висока ціна. Мало того що буріння виходить вельми повільними і трудомістким, так ще й обсадні колони потрібно зводити окремо для кожного пройденого водоносного горизонту.

Самостійне облаштування свердловини

Вибір місця і часу

Як ми зазначали вище, описані методики підходять в основному для промислової реалізації. Однак при наявності певних навичок можна впоратися з поставленим завданням і своїми руками. Нижче ми опишемо, що необхідно робити в цій ситуації.

В першу чергу варто визначитися з принциповою можливістю самостійного буріння:

• Роботи можна починати тільки тоді, коли водоносний горизонт залягає не глибше 10-15 метрів від поверхні.
• Визначити це можна або шляхом геологічних вишукувань (точно, але досить дорого), або оглядом діючих свердловин і колодязів.
• У будь-якому випадку найзручніше вибирати місця для облаштування джерела води в зниженнях рельєфу. Навіть різниця в кілька десятків сантиметрів може бути відчутною.

Що гойдається часу, то найкращим вибором є осінньо-зимовий період, починаючи з листопада місяця:

• У весняну та осінню бездоріжжя зважаючи на високу вологості грунту дуже складно забезпечити під'їзд техніки до місця робіт.
• Також досить серйозною проблемою є визначення точного рівня води в свердловині: велика кількість опадів сприяє зволоженню всього грунтового профілю.
• Буріння свердловин взимку кілька ускладнено необхідністю проходження смерзшегося поверхневого шару, однак його потужність рідко перевищує 1 м навіть у найлютіші морози. Зате, нижче лежить субстрат з цілком прийнятними робочими характеристиками.

Зверніть увагу! Крім того при зимових роботах ми встигнемо прокачати і облаштувати джерело до початку сезону поливу.

Робота ручним буром

Детальний опис процесу буріння свердловини таке:

• На обраному місці викопуємо поглиблення, в яке потім встановимо кесонну ємність або облаштуємо критий приямок.
• Навколо місця буріння облаштовуємо триногу, яку будемо використовувати в якості опори для напрямних штанг.

Зверніть увагу! Коли здійснюється буріння свердловини мотобур, тринога НЕ зводиться.

• Встановлюємо шнековий бур в обрану точку і починаємо його заглиблення. Періодично виймаємо інструмент і очищаємо лопаті від налиплого породи. Вийнятий грунт видаляємо, щоб виключити його осипання в стовбур свердловини.
• Заглиблення здійснюємо за допомогою обертання рукоятей бура. Зручніше робити це удвох, приєднавши до рукояток подовжують «печі» зі сталевої труби довжиною по 1,5 - 2 м.
• Після заглиблення на метр починаємо монтаж обсадних труб. Діаметр вибираємо таким чином, щоб бур вільно проходив через просвіт труби. Зазвичай це не складає труднощів, так як при обертанні шнек руйнує стінки, залишаючи досить великий зазор.
• З'єднання частин обсадної колони здійснюємо або за допомогою різьблення, або зварюванням. Для спрощення процесу найкраще використовувати поліетиленові труби, тоді для зварювання можна застосовувати недорогий паяльник для пластику.

• Буріння проводимо до тих пір, поки повністю не пройдемо водоносний горизонт. Якщо зупинитися при перших ознаках появи води - дебіт свердловини буде занижений дуже сильно.
• Після завершення буріння виймаємо шнекову частина з порожнини. Інструкція рекомендує перед початком експлуатації очистити нижню частину свердловини або з використанням желонки на тросі, або шляхом промивання занурювальним насосом.

висновок

Як бачите, буріння свердловин на тепло і воду може здійснюватися по самим різними методиками. При цьому деякі з них можна реалізувати своїми силами, в той час як інші вимагають використання важкої будівельної техніки і професійного устаткування. Більш детально ознайомитися з нюансами використовуваних технологій допоможе відео в цій статті.