Скважина -это сложное гидротехническое сооружение! Доверяя работу профессионалам, Вы гарантировано избавляете себя в будущем от значительных финансовых потерь и приобретаете правильно работающую скважину на долгие годы, с гарантийными обязательствами по ней!
Скважина -вертикально оборудованная шахта, доходящая до водоносного слоя.
Обсадная колонна -конструкция труб, предотвращающая обрушение стенок скважины, и попадание в водоносный горизонт верхних вод.
Дебит скважины -под дебитом скважины подразумевается производительность скважины в литрах за единицу времени поступающей воды из водоносного горизонта.
Кажется всего три пункта, но в дальнейшем к каждому из них будем возвращаться, а пока о том, что нужно сделать для того, что бы на участке появилась вода:
1. Определить место будущей скважины.
2. Определить способ бурения, конструкцию скважины и глубину водоносного горизонта на который будет установлен скважинный фильтр.
3. Заключить Договор на производство буровых работ.
После заключения Договора на проведение буровых работ, в назначенный срок буровая бригада прибывает на место бурения, заранее согласовав время приезда, начинается процесс бурения скважины. Бурение делится на 2 основных этапа: поисковое бурение, и бурение под обсадку обсадной колонны. В процессе бурения буровой мастер определяет наличие водонасыщенных горизонтов исходя из согласованной проектной глубины скважины и дает команду геологической службе на проведение "гамма-электронного каротажа" пробуренной скважины.
Гамма-Электронный каротаж скважины -это метод изучения скважин путем определения естественной радиоактивностью. Гамма-каротаж или гамма-метод является аналогом радиометрии. Подобные работы проводятся при помощи скважинных радиометров различных типов. По специальному кабелю электрические сигналы, пропорциональные интенсивности гамма-излучений, передаются в каротажную станцию, где происходит их автоматическая регистрация.
После бурения геолого-разведочной скважины (обязательный этап), буровой мастер способен различить тип, и особенности геологического разреза, а так-же наличие, или не наличие (в данном случае нас интересует) водоносных горизонтов. Но гораздо сложнее, определить тип водоносного горизонта, точное его расположение, его мощность, и участки наибольшей водоотдачи! Наличие и протяжённость пылеватых песков, и другой породы, мешающей правильной работе водозаборной скважины.
Данный метод гамма-электронного каротажа, позволяет не только провести исследование буримой породы, но и с точностью до сантиметра определить мощность водоносного слоя, пик его протяжённости, самые перспективные участки по водоотдаче, а так-же, что очень Важно - оптимальную конструкцию водозаборной скважины! Правильно пробуренная и исследованная скважина, избавит Вас от проблем в процессе эксплуатации, будет долго закрывать потребности с водоснабжением необходимого места пользования! На борту автомобиля геологической службы находится установка гамма-электронного каротажа. Специалист опускает в геолого-разведочную скважину "зонд", который по мере подъёма с забоя скважины (нижняя точка пробуренной скважины) считывает информацию по специальному электрическому кабелю. Данная информация обрабатывается, и передаётся в наглядном виде на монитор. В процессе завершения работ, можно приступать к выбору оптимальной конструкции скважины. Подобрать правильно тип скважинного фильтра и его точное расположение, или несколько скважинных фильтров. Определить какую именно необходимо использовать скважинную "обсадную" трубу, и место её сочленения. После завершения процесса изучения скважины, у Заказчика остаётся официальный документ, о исследовании данной скважины.
После проведения гамма-электронного каротажа скважины, буровая бригада приступает к расширению диаметра пробуренной скважины для монтажа обсадной колонны согласованной "Конструкции скважины".Осуществляется доставка необходимый материалов, Происходит установка "обсадной колонны" На данном этапе процесс бурения можно считать завершенным!
Следующим этапом идет промывка скважины от шлама и бурового раствора и раскачка скважины до визуально чистой воды. После проведения данной операции, остается дождаться полного осветления воды, что дает возможность переходить к новому этапу работ "обустройство скважины". Раскачка скважины до чистой воды может занимать различное время, все зависит от буримой породы, и сложности конструкции скважины. Скважины с большим содержанием глинистых слоев раскачиваются дольше чем скважины в четвертичных отложениях с большим содержанием песков, но в среднем раскачивание скважины занимает от одного до трех дней. А осветление до визуально чистой воды можно добиться за час. Есть районы Ленинградской области где раскачивание скважины затягивается по времени ввиду сложного геологического разреза, в таких случаях Заказчику устанавливаются определенным образом настроенные таймеры контролирующую бережное отношение к насосному оборудованию которым раскачивается скважина. Плюс данных таймеров в том, что Заказчику нет необходимости контролировать раскачку скважины. После осветления воды, замеряется дебет скважины, статический и динамический уровень воды в скважине (Статический уровень воды — дистанция от земли до поверхности жидкости. Он измеряется при выключенном насосе. Динамический уровень — это глубина водного зеркала при работающем оборудовании. Оба параметра могут изменяться при эксплуатации системы.) и Заказчику выдается Паспорт скважины в котором отражены все параметры (характеристики) пробуренной скважины.
"Конструкция скважины" (тип и конструкция обсадной колонны): Говоря о стабильных водоносных горизонтах, таких как Гдовские песчанники, Ломоносовские песчанники и тд, конструкция скважины отработана годами и тут много вопросов не возникает, то со скважинами на песок ситуация в корне другая.
Рассмотрим пример подбора конструкции скважины:
1. Классическая однотрубная конструкция скважины:
Данный тип скважин популярен в Ленинградской области в местах благоприятной геологии местности, но, без знания геологии на местности, и не достаточном опыте бурения данные скважины представляют собой сборный колодец верховодки. Основная проблема в том, что нет герметизации пространства между стенками шахты пробуренной скважины и обсадной колонной, иными словами "вся жидкость" попадающая начиная от поверхности земли (включая септики, сточные канавы, разложение (включая бактерии) в грунте и на поверхности грунта, потоком жидкости проникают в не загерметизированное пространство и спускаются до фильтровой зоны скважины в водоносный горизонт. Говорить о качестве воды поступающей из скважины в данном случае бессмысленно, скважина превращается в глубокий колодец. Второй недостаток таких скважин заключается в том, что стекающая по наружным стенкам обсадной трубы размываемая порода, пылеватые пески, впоследствии попадают в зону скважинного фильтра, тем самым облепляют его препятствую воде проникать в обсадную колонну что вызывает за собой потерю дебета скважины. В некоторых случаях скважины попросту выходят из строя.
2. Двухтрубная конструкция скважины:
В данной конструкции скважины используется 2 типа обсадной трубы. Первая обсадная труба большим диаметром чем вторая является как в некоторых случаях кондуктором (кондукторной колонной), так и рабочей колонной скважины. В различных геологических разрезах Ленинградской области опускается на различную необходимую глубину (в случаях с артезианскими скважинами устанавливается в коренную породу перед слоями водонасыщенных песчанников, в случаях с скважинами на песок, устанавливается в водоупорный слой над горизонтом водонасыщенных песков. Вторая колонна (фильтровая), опускается сквозь первую колонну до забоя скважины. Данная конструкция выглядит как телескопическая (одна труба выходит из другой). В этой конструкции минусов практически нет. К минусам данной конструкции можно отнести более значимые технологические и временные затраты, а так-же данные скважины требуют более квалифицированного подхода к бурению таких скважин (последнее является плюсом). И несомненные плюсы таких скважин заключаются в том, что рабочая колона перекрывает зону сточных вод, пылеватые пески, и тд, от попадания в фильтровую колонну тем самым исключая заиливание скважины путем смыва через затрубное пространство породы находящейся в затрубном пространстве (между стенками шахты и обсадной трубой) в фильтровую зону, тем самым продлевая срок службы скважины.
(нажмите на иллюстрацию для увеличения)
3. Скважина с дополнительным скважинным кондуктором:
Говоря о материалах для обсадной колонны, нельзя не затронуть "Скважинный кондуктор". Не редко встречаются места в Ленинградской области где применение скважинного кондуктора является обязательным! Но гораздо неприятнее -когда в процессе бурения выясняется что конкретно на данном участке необходимо устанавливать скважинный кондуктор! Что это такое:
Скважинный кондуктор — это дополнительная труба (техническая колонна), диаметр которой чуть больше диаметра обсадной трубы, которую устанавливают в верхней части шахты скважины, чтобы избежать обрушения стенок в процессе бурения и не допустить попадания загрязненных грунтовых и поверхностных вод через затрубное пространство в водоносный горизонт.
Скважинный кондуктор устанавливается при бурении скважины в случаях: наличия торфов в верхней части буримой породы, плывунов, для отделения их от возможности перетекания в фильтровую зону скважины и развития в скважине бактерий, а так-же крупногравелистых песков не позволяющим продолжить процесс бурения, галечного слоя и т.д. который не возможно закрепить в стенках шахты, и так-же при 100% поглощение в шахту скважины бурового раствора, наличие насыпного грунта и не редко слоя строительного мусора. Скважинный кондуктор изготавливается из металлической трубы, большей по внутреннему диаметру ( как правило 168мм) обсадной трубы утвержденной в будущей конструкции скважины, а его глубина зависит в каждом случае индивидуально, в зависимости от особенностей конкретного участка. как правило кондукторы устанавливаются 4-5 метров при верхних торфах или плывунах не глубокого залегания , и при необходимости перекрыть неустойчивые грунты до 10-20 метров. Как и в случае с обсадной трубой, кондуктор после установки цементируется.
Кондуктор может быть использован как в варианте "Однотрубной конструкции скважины", и в таком случае однотрубная конструкция скважины является защищенной от перетоков верхних сточных вод, как и в случае с двухтрубной конструкции скважины, в случае если есть необходимость перекрывать участок осыпаемой породы в следствии чего дальнейшее бурение технически не возможно.
"Скважинный фильтр": Скважинный фильтр устанавливается на фильтровую колонну обсадной трубы, и позволяет отделить проникающую воду в ствол скважины из водоносного горизонта от породы содержащейся в водоносном горизонте (песок, песчанник, известняк и тд). Существует несколько основных типов скважинных фильтров используемых в Ленинградской области:
1. Щелевые скважинные фильтры (различных толщин перфорации).
2. Перфорированные скважинные фильтры (различных диаметров перфорации).
3. Сетчатые скважинные фильтры
Стоит отметить что выбор того или иного скважинного фильтра обуславливается геологией на местности проведения буровых работ, типа конструкций скважины, типа водоносного горизонта. Существует различная длина скважинных фильтров, а так-же различаются материалы из которых изготавливаются скважинные фильтры. Их тип и необходимое количество определяется в процессе бурения.
Цементация скважины: Технологический процесс, направленный на замещение бурового состава заполняющим цементным раствором. Для этого он вводится в затрубное пространство скважины, превращаясь в монолит после полного затвердения. Технология цементирования требует наличия особых знаний, навыков и привлечения специализированной техники.
Нeкoтoрыe кoнcтрукции cкважин и уcлoвия бурeния трeбуют цeмeнтации cкважин, а тoчнee затрубнoгo прocтранcтва мeжду oбcаднoй кoлoннoй и грунтoвoй cтeнкoй cкважины. Цeмeнтация призвана укрeпить cкважину, пoвыcить урoвeнь гeрмeтизации, и в рeзультатe — прoдлить cрoк cлужбы как водозаборной скважины так и всей водозаборной системы в целом. Суть метода заключается в том, что цементирующий раствор (Тампонажный), закачивается под высоким давлением с обсадную колонну скважины, и в последствии выдавливается в затрубное пространство скважины (расстояние между стенками шахты скважины и наружными стенками обсадной трубы), тем самым герметизируя затрубное пространство от перетоков, укрепляет обсадную колонну монолитом связывая колонну и грунт в единое целое.
Основные способы бурения скважин в Ленинградской области:
К наиболее распространенные методам бурения скважин на воду в Ленинградской области можно отнести 3 основных метода бурения.
1. Роторное бурение
2. Шнековое бурение
3. Бурение пневмоударником
Все три способа бурения имеют широкое применение в Ленинградской области, но у каждого данного способа есть как преимущества, так и недостатки. Кратко рассмотрим каждый из них:
- Роторное бурение-бурение вращательным способом с промывкой вымываемой породы и нагнетанием в скважину бурового раствора. В зависимости от типа буровой установки данный способ обеспечивает возможность бурения до глубины 300 и более метров, проходя твердые породы, камни и тд. К минусам данного способа бурения можно отнести обязательное применение воды для замешивания бурового раствора, осложнение бурения в зимний период. Но не смотря на наличие этих минусов, роторный способ бурения с промывкой один из самых надежных, позволяющий работать по всем типам грунтов, (на неопределенную глубину на данный момент). Данный способ бурения очень популярен на Северной части Ленинградской области, и Южный районах где необходимо достать качественную воду находящуюся на больших глубинах.
- Шнековое бурение. Данный способ бурения очень популярен в Южной части Ленинградской области в местах поверхностного залегания известняка. Плюсами данного способа бесспорно являются оперативность, нет зависимости от наличия воды и сезонности. К Минусам можно отнести не большую глубину бурения (если не брать в расчет промышленное бурение, но это не имеет ни чего общего с данным обсуждением), и не возможность бурения по некоторым часто встречающимся породам в Ленинградской области.
- Бурение пневмоударником. Данный способ бурения применяется в основном по скальным породам, для обеспечения наиболее быстрой проходке. А Так-же на Юге Ленинградской области в известняковых отложениях. К минусам данного способа можно отнести строгую ограниченность его применения.
Основные типы материалов для обсадных колонн:
Существует огромное множество (как и производителей) материалов для обсадных колонн скважины. Основные из них - это:
1. Стальные трубы различных диаметров
2. ПНД Трубы (материалы как первичного производства (производство из первичного сырья), так и вторичного производства (путем вторичной переработке сырья)
3. НПВХ Трубы
У каждого из этих материалов свое предназначение, возможности применения, и стоимость, но объединяет их не только использование в обсадных колоннах будущих скважин, а так-же понятие "цена-качество"!
На примере труб НПВХ можно привести пример:
1. Большое количество производителей
2. Большой ассортимент типоразмеров (толщина стенки, трубы)
3. В случае с качественным производителем-тестовые испытания.
Если взять за пример трубу 125мм стенка 5, то данную трубу можно опускать в грунт позволяющий установку такой трубы исключительно до 40 метров. в редких случаях до 45 метров! Это при условии Качественной трубы от Производителя имеющего непоколебимую репутацию! Если мы рассмотрим трубу 129мм стенка 8мм, то данную трубу этого-же производителя можно смело устанавливать более чем на 100 метров, и в сложных грунтах, и трубу другого производителя, которую по опыту не устанавливают ниже 60 метров (с виду одинаковая труба). Более дешевые трубы Качественного производителя будут хорошо вести себя в не глубоких скважинах, где не требуется каких-то определенных строгих норм, и совсем наоборот с скважинами требующих в своей конструкции наличие именно тех обсадных труб, которые строго соответствуют предъявленным характеристикам установки обсадной трубы. В погоне за удешевлению стоимости скважины очень часто встречается установка обсадных труб не отвечающим характеристикам и требованиям к установке в данном конкретном месте, но их стоимость гораздо ниже качественных труб, или труб необходимых конкретно для скважины требующей особое внимание. Все тоже самое можно отнести к металлическим трубам, обсадным трубам из ПНД материала.
Из чего складывается стоимость скважины:
Стоимость скважины на прямую зависит от:
- Глубины скважины.
- Типа используемых материалов (метал/пластик (диаметр, толщина стенки, конструкционные характеристики).
- Удаление места бурения от КАД (логистические расходы).
- Необходимости использования воды для бурения и промывки скважины (тут достойной альтернативой служат колодцы и скважины соседей, пожарные водоемы в близости к месту производства буровых работ, водоемы, канавы, и тд. при отсутствии воды буровой мастер согласовывает с Заказчиком доставку технической воды до объекта если она не включена в общую смету).
- Сложности проведения буровых работ различающейся наличием осложнений при бурении (песок, валуны, глины, гранит, породы повышенной категории прочности, обвал грунтов и тд). Северная часть Ленинградской области считается наиболее сложным участком для проведения буровых работ, и наоборот, часто встречающиеся участки Южной части Ленинградской области требующие к себе внимания буровой бригады на 2-3 часа.
- Необходимость установки дополнительного скважинного кондуктора.
- Необходимость проведения цементации затрубного пространства.
Специалисты нашей компании имеют огромный опыт бурения скважин в Ленинградской области, уже на стадии переговоров мы согласовываем условия которые в последствии остаются неизменны для Заказчика. Мы всегда сможем подобрать оптимально необходимый вариант для Вашего потребления исходя из Ваших потребностей, определить правильную конструкцию скважины и выполнить все работы в срок!
Мы работаем семь дней в неделю, круглогодично!
(@) Гео-Ресурс Санкт-Петербург
