Принцип бурения скважин на воду: конструкция, схема и принцип работы скважины на воду

Содержание

конструкция, схема и принцип работы скважины на воду

Конструкция скважины на воду напрямую влияет на срок службы источника. Правильный подбор и установка оборудования обеспечит долгую и бесперебойную работу системы. Мы расскажем, как подобрать обсадные трубы и фильтры для разных типов источников.

Виды водоносных горизонтов в Московской области

В Подмосковье можно найти 3 вида водоносных горизонтов.

Грунтовые воды

Ближе всего к поверхности залегают грунтовые воды. На этот слой раньше своими руками копали колодцы. Первый водоносный слой дает мало воды, и качество жидкости плохое. Она загрязнена химикатами, тяжелыми металлами и органическими отходами.

Межпластовые воды

Еще глубже залегают межпластовые воды. Они находятся между двумя пластами породы, которая плохо пропускает жидкость. Качество воды лучше, чем в первом слое. Но жидкость может быть загрязнена металлами и солями.

Артезианский слой

Напорный или артезианский слой находится между двумя водонепроницаемыми породам. В нем жидкость находится под давлением. Когда буровая машина пробуривает верхний пласт, жидкость поднимается по стволу.

Напорные скважины на воду обладают высокой продуктивностью. Они могут давать до 5000-7000 литров за час. Источник питания горизонта находится за десятки или сотни километров от устья. Качество жидкости очень хорошее.

Таблица глубин водоносных горизонтов в Подмосковье

В таблице приведена средняя глубина залегания 3 видов водоносных горизонтов:

Тип водоносного горизонта	На какую глубину пробуривать
Грунтовый	от 1 до 5 м
Межпластовый безнапорный	от 12 до 25 м
Напорный	от 30 до 100 м (максимум до 450 м)

Мы рекомендуем использовать для добычи воды напорный горизонт. Напорные скважины могут работать до 50 лет. Напорный горизонт дает воду, в составе которой почти нет мелкодисперсных частиц.

Обсадная колонна не будет заиливаться, даже когда система простаивает.

Прочие виды источников часто заиливаются, быстро исчерпывают свой ресурс. Они будут служить максимум 12-15 лет. Исключением являются только скважины на глубокий песок (песчаник). Они могут служить до 20-25 лет.

Грунтовые и межпластовые воды сильно загрязнены. Воду из некоторых источников опасно пить, ее можно использовать только для технических целей. Напорные источники дают воду хорошего качества. Иногда ее можно пить без дополнительной очистки.

От чего зависит конструкция водоносной скважины

Устройство скважины состоит из нескольких основных элементов:

Ствол. Вертикальная полость, в которую ставится обсадная колонна.
Обсадные трубы. Трубы из металла или пластика, которые удерживают стенки шахты.
Скважинный кондуктор. Он защищает трубы при бурении на сложных грунтах.
Устье. Устьем называется верхняя часть трубы, которая остается на поверхности.

Забой. Нижняя часть шахты, где на трубы устанавливаются скважинные фильтры.
Статическое зеркало. Глубина, на которой останавливается водяной столб после подъема.
Перфорированный фильтр — это элемент конструкции, который не дает крупным и мелким песчинкам попадать в ствол.

Конструкция обсадных труб и фильтров зависит от водоносного горизонта, на который проводится бурение. Далее мы расскажем, какое оборудование применяют для каждого вида источников.

Что такое абиссинская скважина-игла

Абиссинские скважины берут воду из межпластового ненапорного слоя. Средняя глубина ствола: 12-15 метров. Устройство конструкции требует установки трубы малого диаметра: не более 50-70 мм. Из-за узкого ствола подобная конструкция называется иглой.

Характеристики абиссинских источников:

При бурении машина проходит сквозь песок и гравий.

Дебит: 300-500 литров за час.
Возможно устройство иглы в подвале жилого здания.
Бурение абиссинской иглы занимает 1 день.
Для работы используют малогабаритную буровую машину.
Возможно создание иглы по ударно-канатному принципу.
Срок эксплуатации: до 10 лет.

Абиссинскую иглу можно использовать для летнего снабжения участка. Тогда оборудование нужно будет консервировать на зиму и запускать весной.

Абиссинские источники подходят для полива растений. Но для стабильного водоснабжения они не подходят. Слишком короткий срок службы и маленький дебит.

Конструкция абиссинской скважины иглы

При бурении создается шурф, в который забивается обсадная колонна. Обсадная труба изолирует ствол от попадания дождевой и талой воды. На нижней части трубы располагается копьевидный наконечник с фильтром. Фильтровая зона с отверстиями защищена металлической сеткой.

Фильтр не дает песчинкам попадать в иглу. Длина копьевидного наконечника: до 20 см. Колонна собирается из труб длиной 2-3 м. Они крепятся друг к другу резьбовыми соединениями. Места стыков полностью герметичны. В месте выхода обсадной трубы на поверхность иногда заливают бетонный цоколь.

Для подъема воды необходимо установить ручной насос или поверхностный всасывающий насос. В иглу нельзя установить погружное оборудование из-за малого диаметра. Если абиссинская игла должна работать зимой, оборудование следует разместить в теплом помещении.

Что такое скважины на первый песок

Первый водоносный песок находится на уровне 5-30 метров. На большинстве участков бурение на песок проводится за 1 день. Но линзы воды в песке залегают неравномерно. Первые несколько попыток бурения могут оказаться неудачными.

Песчаный горизонт в среднем дает 500 литров за час. Этого количества не хватит для снабжения большого коттеджа. Песчаные источники подходят для дачных домиков, для полива растений на участке. Уровень водоотдачи нестабилен, зависит от погоды и сезона.

Первый песок бывает загрязнен органическими отходами, удобрениями, бактериями, металлами и их солями. Прежде чем пить воду, рекомендуется провести анализ и подобрать систему фильтров. Источник может прослужить 10-15 лет. Но средний срок службы источников: 5-7 лет.

Конструкция песчаной скважины

Устройство песчаных источников проводится по простой схеме. Для многих участков в Московской области характерен разрез грунта:

Плодородный слой почвы.
Суглинок.
Серая глина.
Водоносный песок.

Черная глина.
Сухой известняк.
Водоносный известняк.

Обсадная колонна проходит первые четыре слоя и упирается в черную глину. Конструкция состоит из одной трубы. Для песчаных источников подходят трубы нПВХ 125 мм. Фильтр устанавливается в песке. Для фильтрации воды применяется галунный фильтр с мелкой сеточкой. Стандартная длина сетки: 1-2 метра. Погружной насос всегда ставится выше фильтра.

Песчаные источники быстро заиливаются, особенно когда ими долго не пользуются. На фильтре скапливаются частицы песка. Самые мелкие песчинки проникают сквозь сетку и попадают внутрь ствола. Для защиты от песчинок фильтр осыпают снаружи щебнем или гравием. Но эта мера лишь замедляет процесс.

Чем отличаются скважины на первый песок и глубокий песок

В некоторых районах Московской области есть глубокий песок или песчаник. В нем также залегает питьевая вода, которую можно добывать. Средняя глубина залегания песчаника: 40-80 метров.

Прежде чем попасть в песчаник, вода проходит песок и глину. Они выступают в роли природного фильтра, который очищает воду от загрязнений.

Бурение на глубокий песок проводится в тех районах, где напорный горизонт залегают слишком глубоко (100 и более метров). Выбрав этот слой для добычи воды, можно сэкономить на работах.

Скважины на песчаник дают воду 20-25 лет. Качество воды хорошее, но анализы могут показать избыток солей жесткости. Эта проблема легко решается установкой фильтров.

При бурении на песчаник применяются те же способы обсадки, что и при бурении на известняк.

Что такое артезианские скважины

Напорный горизонт залегает между двумя пластами известняка.

После вскрытия горизонта вода поднимается по стволу. Если давление внутри ствола сильное, она может дойти до поверхности и выплескиваться наружу. Такие источники называют самоизливными.

Преимущества бурения напорной скважины:

Источник будет давать воду минимум 50 лет.
Напорный горизонт дает до 5000-7000 литров за час.
Уровень водоотдачи всегда стабилен.
Хорошее качество добытой воды.
Один источник может обеспечить несколько домов.
Низкая себестоимость одного литра.
Вложения в источник окупятся за время его эксплуатации.

Для напорных систем подходят насосы, работающие по погружному принципу. При обустройстве устанавливается оголовок, адаптер или кессон.

Варианты конструкции артезианской скважины

Однотрубная конструкция. Устанавливается одна труба с открытым стволом. Мы устанавливаем трубы нПВХ 125 мм. Вариант для почвы, легко поддающейся обработке.

Двухтрубная конструкция. Ставятся две обсадные трубы: внутренняя — пластиковая и наружная — металлическая. Вариант для грунта с сильными подвижками слоев.

Однотрубная конструкция с кондуктором. Кондуктор ставится на обсадную трубу при прохождении сыпучих пород или плывунов.

Двухтрубная конструкция с кондуктором. Вариант установки труб для сложных грунтов: сыпучие породы, плывуны.

Простая телескопическая конструкция. Состоит из нескольких моделей обсадных труб разного диаметра. При погружении широкие трубы сменяются более узкими трубами. Вариант служит для прохождения валунов, супесей, твердого известняка.

Сложная телескопическая конструкция. Диаметр обсадных труб сужается дважды. Вариант для труднопроходимых валунов или сыпучих пород.

Бурение скважины на воду от компании ЭКОБУР

Мы выполняем бурение на воду в Москве и Московской области. Выезжаем по заявкам в соседние регионы. Бурение проводится под ключ: от разработки проекта скважины до установки заглушки. Работы продолжаются от 1 до 7 дней (чаще 2-3 дня). Гарантия на бурение: 10 лет.

Основные принципы работы компании ЭКОБУР:

Выезд по Московской области без предоплаты.
Бесплатная консультация инженера.
Строительство коммуникаций любой сложности.
Организация водоснабжения участков под ключ.
Работы выполняют опытные буровики.
Применяем обычные и малогабаритные буровые машины.
Устанавливаем технику известных брендов.
Собственный автопарк из 9 буровых установок.

На следующем этапе мы выполняем обустройство скважины. Услуга включает монтаж скважинной техники, подключение частного дома к водопроводу. При обустройстве заказчик получает систему водоснабжения, готовую к запуску.

Получите расчет проекта скважины для вашего участка

Мы предлагаем готовые варианты конструкции скважины для загородных домов. Вы можете не составлять расчеты своими руками, а получить готовое решение от инженеров. Оставьте заявку на консультацию на сайте или по телефону.

Менеджер определит, какой тип скважины подойдет для вашего участка, и какой план конструкции лучше выбрать. Вы получите расчет сметы во время телефонного разговора.

Главной составляющей в системе водоснабжения частного или загородного дома является скважина. Ее принцип работы заключается в откачивании воды из последней колонны обсадных труб, которая внедрена в земную поверхность до аквифера. Чтобы понять принцип действия скважины, необходимо знать, каким способом производилось бурение. Ведь функционирование каждой скважины начинается с бурения.

Алмазное – с использованием армированных алмазов. Используется изредка из-за высокой цены.
Турбинное – с использованием турбобура, который при каждом обороте турбины совершает поступательное движение.
Электробурное – хорошо контролируется с поверхности, но необходим источник питания.
Гидродинамическое – отличный способ для установки оборудования без фильтра, а также в том случае, если необходимо придерживаться определенной формы.
Винтовое – для работы с мягкими породами, которые вкручиванием оборудования разрушаются и после поднимаются на поверхность. Подойдет только для скважин, расположенных недалеко от поверхности. Такой метод бурения пользуется большим спросом, но будет совершенно бесполезен, если столкнется с твердыми породами.
Пневмоударное – с использованием пневмоударника для скважин, расположенных ближе к земной поверхности. Затрачивает большое количество электроэнергии, поэтому не особо приветствуется.

Скважина на воду: принцип работы
Буровое оборудование и сооружения для бурения скважин по мере выработки грунта производит укрепление стенки ствола обсадными трубами определенного размера. Труба может быть выполнена из стали или пластика. В нижней части обсадных труб на одинаковом расстоянии проделываются отверстия, а после трубы обматываются сетчатой фильтрацией для песчаного аквифера. От известкового аквифера трубы защищают перфорированной установкой. Это необходимо для того, чтобы стенки не осыпались.
Если будет регулярно происходить обвал, то это сначала загрязнит воду, а после и вовсе приостановит функционирование скважины. Водный поток из аквифера под воздействием гидравлического давления стремится в скважину и останавливается на определенном уровне, носящем название «статический».

Выше вода поднимается благодаря работе насосов, которые между собой различаются в зависимости от технических условий. Насос может быть поверхностный для подачи воды с глубины до 10 метров или погружной, который опускается в саму скважину.
Погружной насос, чаще всего, оборудован дополнительными устройствами, которые не позволяют насосу работать без воды, а скважина оснащается герметичным оголовком. Насос необходимо подключить к водоснабжению, чтобы по итогу вода из скважины попала наружу. Выбор насоса является важнейшей частью в функционировании скважины, поэтому, его необходимо выбирать внимательно. Обустройство скважин производится по специальным схемам, которые разрабатываются с учетом геолого-гидрологических условий местности и в соответствии с требованиями объекта водоснабжения. Схема скважины на воду составляется профессионалами.

Устройство скважины на воду:
водозаборное сооружение. Имеет сетку и обратный клапан;
всасывающая магистраль насоса, через которую водный поток попадает в насос;
насос, всасывающий воду и поднимающий ее выше;
датчик давления;
мембранный напорный бак, защищающий от напора воды;
электромотор.
.
Мы говорили о некоторых знаниях об использовании буровой установки на воду . и техническое обслуживание. Теперь поговорим о том, какие бывают буровые установки для бурения скважин на воду. делятся на, из каких частей состоят соответственно, и какие преимущества они имеют иметь.
Прежде всего, первым типом является роторная буровая установка на воду, которая в основном зависит от вращательного движения буровых инструментов для разрушения горных пород на отверстия.
(1) Горшечный конус
Конический сверлильный инструмент используется для вращения режущей кромки. почвенный слой. По размеру бурильной трубы ее называют большой горшок. конус и конус небольшого горшка, который может управляться рабочей силой или силой. черенки попадают в поддон, поднимаются на землю и выгружаются. Его простая структура, низкая эффективность, подходит для общего слоя почвы или слоя песчано-галечной почвы. глубина бурения составляет 80 ~ 100 метров для конуса малого горшка и 30 ~ 40 метров для конус большого горшка.
Универсальная буровая установка на гусеничном ходу JKS300B
(2) Вращательная буровая машина с циркулирующим буровым раствором для промывки скважины
Состоит из башня, подъемник, поворотный стол, буровой инструмент, буровой насос, кран и электродвигатель. Во время работы силовая машина приводит в движение поворотный стол через трансмиссионное устройство и приводит буровое долото во вращение слоя сломанной породы активная бурильная труба. Существуют положительные и отрицательные циклы. Когда положительный циркуляционная буровая машина работает, шлам Портативные буровые установки на воду на дне отверстия выводятся из устья скважины через кольцевой канал снаружи бура трубка. После отстаивания в отстойнике буровой раствор стекает обратно в буровой раствор. бак на утилизацию. Когда буровая машина с обратной циркуляцией работает, буровой раствор поступает в забой из устья скважины после отстаивания в отстойник, а буровой шлам перекачивается вверх из скважины через внутреннюю полость бурильной трубы песковым насосом через насадку долота, и затем опускается обратно в отстойник. Сверлильный станок образует очень высокая скорость восходящего потока в бурильной трубе, имеет сильную способность к разрядке черенки и гальки, и имеет высокую скорость бурения. Подходит для почвы слой, слой песка и рыхлая толща, где диаметр гальки меньше чем внутренний диаметр бурильной трубы. Глубина сверления обычно находится в пределах 150 метров.
(3) Буровая установка с промывкой скважин сжатым воздухом
Использование воздуха компрессор вместо бурового насоса на роторной буровой установке и использовать сжатый воздух вместо грязи хорошо умыться. Обычно используют обратную циркуляцию, также известную как газовая. поднять обратную циркуляцию. Он подходит для глубокого колодца и сухой области и морозный слой в холодной зоне.
(4) Гидравлический головной сверлильный станок
Гидромоторы проходят через редуктор, а силовые головки перемещаются вверх и вниз по пилонам вместо поворотных столов и краны на вращающихся сверлах для привода бурильной трубы и бурового долота для вращения резка скалы. Он может бурить скважины большого диаметра.
(5) Вибробуровая установка с забойным бурением
Бурение в породу образования за счет сочетания вибрации и вращательного движения. Дрель состоит из бурового долота, вибратора, виброгасителя и направляющей трубы. возбуждающая сила, создаваемая вибратором, приводит в движение всю дрель конически, чтобы разбить скальные образования. Обратная циркуляция сжатого воздуха метод используется для промывки скважины и удаления шлама из скважины через полости труб и бурильных труб. Глубина бурения до 150 м.
Мы поставщик буровых установок . Если вы заинтересованы в наших продуктах, пожалуйста, свяжитесь с нами сейчас !
Принцип работы роторной буровой установки для водяных скважин
2022-04-16
Принцип работы роторной буровой установки для водяных скважин-1
Роторная буровая установка для водяных скважин в основном основана на вращательном движении бурения инструмент, чтобы сломать горную породу и сформировать отверстие. Обычными являются буровые установки с большим и малым конусом, роторные буровые установки с прямой и обратной циркуляцией, буровые установки с гидравлической головкой и вибрационные вращательные буровые установки с погружным забоем.
Простая роторная буровая установка имеет только буровое устройство, в то время как хорошо сконструированная роторная буровая установка состоит из бурового устройства и циркуляционного устройства для очистки скважины. Буровой инструмент буровой установки для бурения скважин на воду с поворотным столом включает бурильную трубу и буровое долото. Номинальные диаметры обычно используемых бурильных труб составляют 60, 73, 76, 89, 102 и 114 мм.
Сверла делятся на две категории: сверла для полного сверления и сверла для кольцевого сверления. Большие и малые горшечные конусы используют свои конусные буры для вращения и разрезания слоя почвы.
В зависимости от размера буровых инструментов они называются большими и маленькими конусами, которые могут приводиться в движение силой человека или машин.
Роторная буровая установка, обычно используемая для промывки бурового раствора с положительной и отрицательной циркуляцией, а именно роторная буровая установка с промывкой бурового раствора с положительной циркуляцией, состоит из башни, подъемника, поворотного стола, бурового инструмента, бурового насоса. , кран и мотор. Во время работы силовая машина приводит в движение поворотный стол через передаточное устройство. А буровое долото приводится в движение активной бурильной трубой, чтобы вращать и разрушать горную породу со скоростью 30-9.0 об/мин.
Роторная буровая установка с промывкой сжатым воздухом использует воздушный компрессор вместо бурового насоса и использует сжатый воздух вместо бурового раствора для промывки скважины. Обычно используется обратная циркуляция, известная как обратная циркуляция газлифта. Сжатый воздух направляется в камеру газоводяного смешения в скважине по газопроводу для смешивания с потоком воды в бурильной трубе с образованием потока аэрированной воды с удельным весом менее 1.
Под действием силы тяжести заколонного водяного столба на периферии бурильной трубы поток аэрированной воды в бурильной трубе непрерывно уносит шлам вверх и из скважины, стекает в отстойник, а осажденная вода стекает обратно в скважину. по гравитации. При глубине скважины (более 50 м) эвакуация стружки этой буровой установкой выше, чем у других буровых установок, использующих всасывающий насос или обратную циркуляцию струйного типа.