Что такое скважина: виды скважин и способы бурения

Пришло время, когда уже никого не удивишь наличием на участке индивидуального источника водоснабжения и, с каждым годом появляется всё больше желающих оборудовать водную скважину на своей территории. В связи с актуальностью вопроса любая информация, связанная с подобными конструкциями имеет ценность. Именно поэтому данная статья направлена на то, чтобы сформировать понятие о скважине.

Что такое скважина?

Понятие скважина достаточно прозаично. Это отверстие в земле, полученное в результате бурения. Оно имеет конкретный диаметр и определённую глубину. Последняя полностью зависит от отдалённости водоносного слоя. Задача буровика – пробурить скважину и войти в водоносный слой. Желательно пройти его полностью (тогда дебет скважины значительно увеличится).

Разведка подземных вод

После завершения поиска подземных вод и оценки перспективных участков проводится разведка их месторождения. Как правило, она состоит из 3 этапов.

Предварительная разведка

На этом этапе выполняют такие задачи:

• Изучение гидрогеологических условий и особенностей геологического строения;
• Оценка источников формирования запасов вод на участке.
• Уточнение гидрогеологических параметров, выбор метода оценки запасов, обоснование расчётной схемы.
• Оценка влияния будущего отбора воды на состояние экосистемы.
• Обоснование наиболее подходящей схемы устройства водозаборного узла в конкретной ситуации.
• Оценка запасов воды.

По результатам предварительной разведки определяются размеры месторождения, возможные условия его эксплуатации и возможность покрытия заявленной потребности.

Детальная разведка

Проводят на самых перспективных участках, выявленных на предварительной разведке. В процессе особенно тщательно изучают инженерно-геологические стороны:

• Гидродинамические процессы (оползни, промерзания, просадочность земли).
• Особенности грунта и пролегающих под ним пластов горных пород.

Эксплуатационная разведка

Главные задачи:

• Изучение особенностей формирования депрессионной воронки.
• Определение дебита буровой скважины и уровень допустимого понижения вод.
• Контроль качества воды, исследование его изменений спустя годы эксплуатации.
• Изучение техногенных процессов отрицательного характера с целью противодействия.
• Уточнение гидрогеологических параметров водоносного слоя.
• Диагностика технического состояния буровой скважины.
• Периодическое измерение запасов воды.
• Исследование флангов месторождения для перспективного обеспечения потребностей.
• Поиск возможностей защиты водного горизонта от истощения.
• Улучшение качества воды.
• Сравнение эксплуатационных показателей с разведочными данными для усовершенствования методологии разведки.

Глубина залегания вод

Вычислить водоносный слой можно на основании геофизического исследования и при учёте геологических разрезов и наблюдения за изменением грунта.

Важно! Как правило, первый водоносный слой отличается повышенной загрязнённостью. Такой уровень качества воды исключает возможность её питья.

Глубину подземных вод можно вычислить при помощи:

• Бура;
• Рулетки;
• Штыковой лопаты;
• Длинной верёвки;
• Негашеной извести или серы.

Важно! Измерение рекомендуется проводить весною, когда уровень грунтовых вод особенно высок.

Бурение скважины на воду следует осуществлять на возвышенном участке территории. Такое расположение позволит грунту качественнее отфильтровать талую воду и осадки. На холмистых территориях уровень залегания вод сильно отличается тогда, как на ровной местности они расположены почти на одной глубине.

Способы бурения

Понятие скважины станет значительно ближе после знакомства с методами её создания. Способы бурения классифицируются по двум основным критериям:

1. Применяемые механизмы:
   • Механическое бурение;
   • Ручное бурение.
2. Особенности работы бурового инструмента:
   • Вращательный;
   • Ударный;
   • Ударно-вращательный.

Описание основных методов

• Бурение при помощи ротора. Способ создания буровой скважины на воду был позаимствован из методологии нефтяной промышленности. Он предполагает разрушение пород, путём применения механического шарошечного долота. Ротор вращается за счёт работы привода внутреннего сгорания. Породу подымают буровым раствором. Не удивительно, что сам метод часто именуют бурением с промывкой.

Важно! Таким способом хорошо проходят скальные включения или известняк.

• Гидробурение с помощью забурника. Полую штангу укомплектовывают забурником. В работе применяют раствор с бентонитовой глины (она укрепляет стены скважины). Породу вымывают раствором в отстойник. Возможно удлинение скважины до любой глубины. Её структура станет телескопической за счёт применения огромного количества полых труб.
• Ударно-канатный способ. Груз сбрасывают с большой высоты в специальную трубу. Для этого используют желонки и стаканы. Последний вариант применяется на глинистых почвах, поскольку они идеально прилипают к стенкам стакана. Метод прост и требует минимум приспособлений.
• Гидробурение без забурника. Применяют для создания буровой скважины, пробиванием песчаной или рыхлой почвы. Воду подают под большим давлением. Максимальная глубина бурения – 20 метров.
• Забивание штангой. Чаще всего метод используют для создания абиссинского колодца. Для этого применяют копьё, надетое на штанги. Всё делают ручным способом.
• Шнековое бурение. Метод популярен благодаря своей простоте и экономичности. Бур, вращаясь вгрызается в почву. За день он может одолеть даже 40 метров. Главное вовремя установить обсадные трубы (во избежание обсыпания стенок).

Важно! Бур совершенно не подходит для манипуляций с песчаными почвами.

Виды скважин

Чаще всего буровые скважины подразделяют на три вида. Во внимание берётся их глубина и тип проходимых пород.

• Абиссинский колодец. Подобная скважина на воду может иметь глубину от 3 до 12 метров. Место для неё подбирают с особой тщательностью в значительном удалении от мусора и выгребных ям. Дело в том, что вредные вещества могут легко просочиться в колодец и загрязнить источник.
• Скважина на песок. Стандартная глубина бурения песчаной скважины – 12-50 метров. Срок службы при постоянной эксплуатации – до 15 лет. Редкое использование чревато заиливанием.

Важно! Обустройство скважины предполагает установку очистных фильтров.

• Артезианская скважина. Буровая известняковая скважина может иметь глубину около 200 метров. Она способна обеспечить водою сразу несколько домов.

Понятие скважина может относиться к самым разным источникам. Сравнить их можно, изучив следующую фотографию: