Кондуктор скважины, что это такое?

Для удобства бурения скважин на воду глубиной свыше 20 м в сложных грунтах, кроме основной эксплуатационной трубы устанавливают вспомогательные. Труба, проходящая по всей длине скважин до известняка, называется обсадной. Она предназначена для фиксации формы канала ствола, закрепления его стенок, предотвращения попадания сточный поверхностных вод. Труба, служащая для закрепления верхних слоев грунта, предотвращения их осыпания – кондуктор. Этот конструктивный элемент имеет относительно небольшую длину – от пяти до десяти метров, и диаметр – на один-два номера больше, чем обсадная труба.

Труба с самым большим диаметром (при бурении скважин на воду) – свыше 200 мм – это направление. Ее монтируют после прохода первых двух-трех метров. Цель направления – обеспечить установку технологического оборудования и задать углы бурения – зенитный и азимутальный.

Из чего состоит скважина?

В устройстве скважин выделяют элементы:

• Устье – верхняя часть канала;
• Забой – нижняя точка проходки, дно;
• Ствол – канал, разбуренная полость скважины; внутри ствола располагаются трубы и оборудование;
• Фильтр – тот элемент, который непосредственно контактирует с водоносным пластом; в качестве фильтра могут использоваться природные прочные подземные породы или фильтровальные устройства.

Вид скважины выбирают в зависимости от расчетного потребления воды. Для обеспечения жизнедеятельности обычной семьи и полива участка площадью 10 соток достаточно 2 кубометров воды в час. Такой объем обеспечит скважина на песок диаметром до 120 мм. Более высокие потребности в воде, связанные с эксплуатацией стиральных, посудомоечных машин, поливом требуют подъема значительных масс воды – от 4-х кубометров.

Для водообеспечения частного дома используют скважины различной глубины и диаметра. Требуемые характеристики скважины определяют до начала выполнения работ. Наиболее доступная, наименее затратная – как в изготовлении, так и в обслуживании – скважина на песок. Ее глубина составляет два десятка метров, что дает возможность пользоваться недорогими насосами: ручными или вибрационными. Величина диаметра канала существенного значения не имеет, главное – чтобы проходил шланг с фильтром.

Когда необходим кондуктор?

Справка: дебит скважины – количество продукта (в нашем случае – воды), которое скважина может стабильно выдавать в единицу времени. Дебит является важнейшей характеристикой скважины.

Скважина с наиболее устойчивым дебитом – артезианская, проходит сквозь следующие почвенные слои:

• пески, супеси;
• глины, валуны;
• галечник;
• известняки трещиноватые;
• суглинки;
• щебень, гравий;
• мергели.

Ниже прочих мелкодисперсных слоев располагаются водоносные известняки.

Отличие артезианского слоя от фильтровального заключается в том, что водоносный бассейн расположен между водоупорными грунтами. По чистоте артезианская вода превосходит любую другую. Водоносные пласты располагаются на больших территориях, все они в большинстве случаев сосчитаны и учтены. Доступ к артезианской воде, в отличие от фильтровальной, есть не везде.

Воды в артезианских слоях находятся под давлением, которое иногда достигает такой силы, что скважины фонтанируют. Чаще после вскрытия водоносного слоя вода поднимается по каналу вверх до определенной отметки. Иногда высота ее подъема незначительна.

Для выкачки воды используют насосы глубинного типа – погружные. Их диаметр зависит от часовой производительности и составляет 75-100 мм. По этой причине к основным характеристикам артезианских скважин относят соосность и величину сечения ствола скважины.

В грунтах плотных – глинистых, гранитных – для обеспечения работы скважины достаточно одной трубы. Ее опускают до уровня водоносных известняков, промежуток между стенками и грунтом уплотнят глиной. Нижнюю часть оставляют открытой: неразрушающийся известняк без глинистых и песчаных примесей обладает достаточной пористостью и прочностью, чтобы выполнять функцию нижней трубы.

В случае, когда в водоносных слоях присутствует глина и песок, внутрь первой трубы, которая становится обсадной, помещают вторую – эксплуатационную. Внутренняя труба должна доходить до водного зеркала, но иногда ее перфорируют и доводят до самого дна.

Ствол скважины может проходить через неустойчивые грунты. Для бурения сложность представляют пески, насыпные неуплотненные слои или глинисто-песчаные водонаполненные пульпы. При проходке сквозь такие слои сложно бывает обеспечить вертикальность канала и его диаметр: стенки обрушаются, ствол в буквальном смысле может уплыть – искривиться, изогнуться. Для защиты стенок ствола применяют такое устройство, как кондуктор – трубу, диаметр которой больше, чем сечение обсадной трубы.

Обычно неустойчивые подземные слои располагаются на глубине 5-20 м, такой же длины нужен кондуктор. При проходке сложных грунтов, выполняемой без предварительной геологоразведки, может потребоваться несколько кондукторов, устанавливаемых по принципу телескопа. В этом случае необходимо соблюсти условие: диаметр первого (внешнего) кольца и всех промежуточных должен быть таким, чтобы в последнюю, самую тонкую трубу можно было опустить насос.

Технология монтажа

Буровые работы осуществляют вручную или с помощью специального оборудования. В первом случае применяют шнек – лопастной бур, подобное тому, которым сверлят лунки во льду. С помощью шнека можно добраться до воды, залегающей в песчаных грунтах на глубине до 30-ти м. Особенностью таких почв является мягкость и наличие слоев из водно-песчаной пульпы. Чтобы их пройти, нужна скважина с защитным кондуктором.

Установку устройства выполняют следующим образом:

1. При попадании на осыпающийся участок бур вытаскивают, а в почву заглубляют трубу, в нижнем торце которой нарезаны зубцы. В мягкую породу такая труба входит без труда.
2. Затем продолжают выборку грунта внутри трубы. Диаметр трубы нужно выбрать с запасом, чтобы можно было забить (завернуть) еще одну трубу.
3. По окончании работ и монтажа эксплуатационной колонны межтрубное пространство буровой заливают цементом.

Такое устройство кондуктора является традиционным.