Скважина рисунок – Конструкция скважины на нефть и газ (схема) — Добыча нефти и газа

Содержание

140 фото профессиональных рекомендаций по установке

В частном доме необходим автономный источник водоснабжения. Подключение водопровода – дело дорогое и хлопотное, к тому же сейчас необходимо устанавливать счётчик расхода воды, который добавит вам лишних расходов каждый месяц. Собственная скважина – это независимость и экономия. И даже если у вас уже подключен водопровод, своя скважина всегда пригодится на случай отключения воды.

Да и для того, чтоб поливать участок, поить домашних животных, лучше использовать естественную воду, нежели водопроводную, прошедшую обработку хлором. Не говоря о том, что для собственного употребления природная вода полезнее, не забывайте только пропускать её через фильтры. А для домашнего пруда или для аквафермы водопроводную воду использовать категорически нельзя.

Оглавление статьи:

Что копать?

Копать колодец – дело хлопотное и зачастую опасное, да и вода в нём может быть самого разного качества. «Кристальная колодезная вода» встречается чаще всего в романтической литературе, а реальные крестьяне водой из «журавлей» чаще всего поят домашнюю скотину . К тому же, рыть колодец необходимо не ближе, чем 7 метров от септика или выгребной ямы, а мы говорим о садовом участке.

Поэтому – скважина для садового участка – оптимальный вариант. Можно воспользоваться услугами специальных организаций. Можно сделать скважину на воду своими руками. Немаловажен также вид скважины, а также метод бурения. Попробуем разобраться.

Сначала, что такое скважина? Это, упрощённо, глубокая дырка в земле, просверленная человеком, укреплённая обсадной арматурой и служащая для добычи полезных ископаемых. Вода, кстати, таким и является.

Скважины делятся, в первую очередь, по глубине и по способу бурения. Самые глубокие – артезианские скважины, Вода там самая чистая, к тому же поступает из скважины под напором и может даже фонтанировать. Правда, бурить придётся глубоко, обойдётся это дорого, а прежде всего – бурение артезианских скважин без разрешения государства незаконно.

Менее глубокие – скважины на известняк и на песок. Вода в них кристально чистая, но и обходятся они дешевле, а высокого качества можно добиться благодаря соблюдению технологии бурения самой скважины и фильтрации воды.

Где искать?

Не будем уподобляться тому анекдотическому персонажу, который искал «тут, потому что светлее». Есть несколько принципов поиска идеального места для скважины, где грунтовые воды располагаются ближе всего к земле. Среди них преобладают традиционные. К примеру, посмотреть, где вьются в сухую погоду мошки, или то же лозоходство.

Более научный способ – узнать, на каком уровне в данной местности расположены русло реки, болото, озеро. Лучше эти методы чередовать. Также можно прокопать разведочную скважину-иглу или так называемый абиссинский колодец.

Назван он так в честь английских колонизаторов, которые продвигались в глубь Абиссинии (Эфиопии) и добывали воду при помощи таких скважин. Представляют собой они трубу, совмещающую функцию обсадной и водопроводной труб, а также «древка» самого бура. Фото таких скважин можно найти без труда.

Технология проста: бур-желонка насаживается на трубу и колодец бурится методом ударного бурения – снаряд устанавливают на треногу или в приямок и забивают в землю, позаботившись о безопасности. конечно. Затем трубы вынимают (не до конца), насаживают следующий ярус, соединяют, и снова забивают.

Время от времени наличие воды проверяют манеркой – заваренным с одного конца куском трубы на плотной верёвке. Добравшись до низа верхнего водоносного слоя, бурение немедленно прекращают.

В принципе, при наличии водопровода можно такой скважиной и обойтись. Недостаток – маленький дебит скважины (дебит – количество воды, которое даёт скважина в единицу времени) и не всегда высокая долговечность, к тому же эти скважины не ремонтопригодны.

Зато поставить на такую «эфиопку» можно даже ручной насос, который выручит и в случае отключения электричества. Копать абиссинский колодец возможно и в подвале дома – не замёрзнет даже в лютые морозы.

Скважина-профи

Но если вы собрались копать более чистую, глубокую и высокодебитовую скважину, вам не обойтись без профессиональных технологий. Существует несколько методов бурения скважин на воду «под известняк» — то есть под второй водонесущий слой. В домашних условиях самым доступным является вращательно-ударное или канатно-ударное бурение при помощи треноги.

Также вращательное бурение можно совмещать с гидробурением при помощи насоса с водонапорным шлангом, выведенным в трубу, но этот способ — грязный как в плане экологии, так и в самом прямом смысле – можно залить всю рассаду. Но самое главное не это. Установить обсадную трубу в домашних условиях — крайне тяжелое и рискованное дело.

Скорее всего, придётся вызывать специалистов, которые подскажут правильный выбор. Проблема только в разных точках зрения этих специалистов. Чаще всего люди привыкли работать с определёнными материалами и не порекомендуют незнакомый способ бурения, материал или схему устройства скважины.

С одной стороны, это плюс. Проверенные технологии не дадут мастерам ошибиться. С другой стороны, материал материалу рознь, да и прогресс не стоит на месте. Как не заблудиться в этом многообразии выбора?

Есть разные методы бурения скважин. Алмазное бурение из-за высокой скорости используется крайне редко. Чаще всего для бурения скважин используется винтовое бурение электробуром, шнековым буром, или, что гораздо реже – гидродинамическое бурение струёй воды.


Труба – делу не труба

Здесь тоже стоит обратить внимание на материалы, из которых будет сделана обсадная труба. Ведь именно она, даже если и не является эксплуатационной трубой, соприкасается с водоносным слоем. Раньше для этой цели использовали трубы из асбестоцемента и оцинковку, но эти материалы крайне вредны для человека. Есть и качественные асбестоцементные трубы, но даже они непрочны и хрупки.

Нержавейка, несмотря на название, ржавеет на сварном шве. Этот недостаток поправим при аргоновой сварке шва, но стальные трубы и стоят соответствующе.

В последнее время популярность завоевали пластиковые трубы, но и они имеют ряд недостатков, в первую очередь – непрочность. Этих недостатков лишён металлопластик, но пока на рынке он представлен недостаточно.

Также немаловажен материал оголовка – герметизирующие «затычки» для обсадной трубы скважины. На рынке представлены пластиковые оголовки и сделанные из нержавеющей стали.

Выбор скважины для водоснабжения – дело не одного дня. При условии правильного выбора скважина на участке оправдает себя менее, чем за один сезон. Важно лишь правильно сделать выбор.

Фото скважины на воду


landshaftadvice.ru

70 фото и инструкция по бурению своими руками

Для благоустройства любого загородного хозяйства требуется вода. Она нужна для строительных работ, для озеленения территории и просто для личных надобностей.

Но что делать, если на приусадебном участке отсутствует система централизованного водоснабжения? Выходом станет автономно организованный объект — скважина или колодец. Разница между ними заключается в глубине водоносных пластов, сроке эксплуатации и стоимости. Предпочтительный вариант — установка скважин для воды.

Краткое содержимое статьи:

Виды скважин

Буровая скважина — это специальное сооружение (выработка или полость в недрах земли) цилиндрической формы, с длиной значительно больше диаметра.

Устройства подразделяют по глубине и методу проходки. Глубина скважины определяется расположением водоносных слоев и требуемым качеством жидкости. Исходя из рельефа местности, водоносные горизонты расположены в земной коре по-разному.

Если ландшафт равнинный, то с большой вероятностью вода залегает по всему периметру. При наличии холмов бурить рекомендуется в низменностях. Классификация сооружений содержит несколько разновидностей.

Абиссинский колодец

Впервые реализован британским инженером Нортоном в 19в. Максимальная глубина достигает 10-15м. Конструкция состоит из комплекта труб диаметром до 60мм, которые собраны между собой резьбовым соединением. На конце последнего звена находится «иглофильтр».

Это острый наконечник, который выполняет несколько функций: пробивает грунт при установке колодца и очищает воду от крупных фракций и загрязняющих частиц. Монтаж абиссинки заключается в поднятии трубы с помощью треноги и забивании в грунт.

К преимуществам относится компактный размер, возможность размещения в любой свободной зоне, простота обслуживания и небольшие финансовые затраты.

Жидкость поднимается принудительно, классическим способом — ручным насосом. Фото абиссинской забивной скважины показаны ниже.

Скважина на песок

Сооружение углубляют на 15-40м. Ствол образуют трубой с поперечным сечением 100-180мм. На ее конце расположен нержавеющий фильтрующий элемент, приваренный к первому звену буровой колонны. Средний срок службы изделия при постоянной эксплуатации — 15 лет.

При заиливании, загрязнении скважины ее промывают. Если процесс не привел к желаемому результату, то потребуется бурение нового ствола, расположенного вблизи предыдущего.

Среди положительных сторон можно выделить демократичную цену по сравнению с артезианской скважиной, меньшее содержание растворенного железа.

Артезианская скважина (на известняк)

Конструктивно она напоминает скважину на песок. Главным отличием является отсутствие фильтрующей сетки в нижней секции труб и глубина источника. Вода из таких сооружений поступает из водоносных слоев, располагающихся в толще известняка. Благодаря чему она получается чистой, с небольшой степенью минерализации.

Достоинства:

  • Производительность. Способна обеспечивать потребителей жидкостью в объеме от 1 до 3м3/час.
  • Беспрерывная подача воды. На водоотдачу не влияет время работы насоса. При пятиминутном или двухчасовом режиме дебит одинаковый.
  • Бактериологическая чистота. Артезианские слои практически не подвержены загрязнениям с верхнего пласта почвы, канализационным стокам.
  • Долгий срок службы. Эксплуатация скважины с одной трубой происходит в течение 20-30 лет. При использовании 2 труб (пластиковая вставляется в железную) функционирует до 50 лет.

Существенный недостаток только один — высокая цена.

Технологии бурения разных видов скважин

Самостоятельное бурение артезианских скважин на воду — трудоемкий и сложный процесс. Предпочтительнее пользоваться услугами специальных организаций. Абиссинские и песчаные скважины «под ключ» — совсем другое дело.

Наиболее популярны шнековые, роторные и ударно-канатные разновидности бурения. Все они производятся вручную или механизированно. Технологии отличаются по способу разрушения и извлечения породы.

Шнековое бурение принято считать самым бюджетным вариантом. Оно производится с помощью специального винтового механизма — шнека. Вращаясь, бур врезается в почву. Разрушенный грунт достается на поверхность лопастями. Ограничение шнекового бурения — тип почв. Хорошо бурятся только нетвердые породы. На каменистых поверхностях шнек бессилен.

Роторный способ поможет пробурить скальные породы. Инструментом служит бурильная труба, на конце которой шарошечное долото. Получая вращение от привода установки, кромки долота рассекают грунт. На поверхность почву поднимают буровым раствором, который закачивается в трубу насосом.

Ударно-канатная технология самая медленная из всех. Суть заключается в использовании желонки. Она представляет собой отрезок трубы с толстыми стенками. На верхней ее части есть вырез для извлечения грунта, а на нижней — шариковый или лепестковый клапан. Ударяясь об землю, клапан открывается и захватывает почву.

Инструкция по сооружению скважины

  • Определите место бурения.
  • Подготовьте инструменты: бур (шнек, желонку), лебедку, штанги, насос, лопату и трубы для обсадки. Создание глубокой скважины невозможно без бурильной вышки. Ее высоту выбирают чуть больше общей длины штанги.
  • Выройте шурф 1,5х1,5х2м. Защитите стенки такого углубления досками или фанерой. Шурф необходим для предотвращения осыпания поверхностных слоев почвы в процессе бурения.
  • Собранный буровой инструмент устанавливается вертикально и погружается в землю. Через каждые 50см. бур извлекают из земли с помощью лебедки и очищают. Бурение продолжается до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
  • После обнаружения воды устанавливаются обсадные трубы и изготавливается кессон. Кессон — это камера для размещения насоса. Распространенный материал для его строительства — пластик, кирпич, бетон или металл.
  • Подключается насосное оборудование.

Начало работ не представляет большой сложности. Бур легко вгрызается в почву. Но с каждым новым погружением бурение идет все тяжелее. Если бур завяз и не поднимается на поверхность, рекомендуется повернуть его против часовой стрелки и попытаться достать.

Выбор насоса для подъема воды из скважины

Заключительным этапом в обеспечении дома водой является ее подъем из источника. За это отвечают насосы для скважин.

По месту установки выделяют поверхностные и погружные модели. К первым относят устройства, работающие по принципу всасывания. Они подходят для скважин до 8м. Поверхностные насосы станут отличным выбором для абиссинского колодца.

Для артезианской или фильтрационной скважины такой тип не годится. Поэтому необходимо приобрести погружное изделие. При его выборе отталкиваются от глубины скважины.

В паспорте каждого насоса приведены данные о максимальной высоте, на которую может подняться вода. Лучше приобретать агрегаты с небольшим запасом производительности, т.е. для скважины протяженностью 60м подобрать насос, рассчитанный на глубину 70м.

Важный момент — автоматическая защита от холостого хода. Если вода перестала поступать к механизму, но насос продолжает работу, это может стать причиной перегрева. Автоматика вовремя отключит питание и спасет насос от поломки.

По конструкции различают центробежные и вибрационные насосы. Подача воды в первом случае осуществляется лопастным колесом, а во втором — колеблющейся мембраной.

Преимущество вибрационных машин заключается в их цене, простоте установки и ремонта. Но со временем от вибрационного воздействия может разрушиться грунт или обсадная труба. Специалисты советуют рассматривать вибрационные агрегаты как временный вариант.

Более безопасным является центробежный насос. Он выбирается в зависимости от производительности, размеров и максимальной рабочей глубины.

Фото скважины на воду


Сохраните статью себе на страницу:

Присоединяйтесь к обсуждению:










Copyright © 2019 LandshaftDizajn.Ru — портал о ландшафтном дизайне №1





landshaftdizajn.ru

Нефтяная скважина — конструкция, этапы разработки


Для эффективной разведки или разработки нефтяных месторождений используют различные технические решения, неотъемлемой частью которых является нефтяная скважина. Она представляет собой цилиндрический ствол, пробуренный в пластах земляных и горных пород, который не предоставляет прямого доступа для человека внутрь неё. Основным её назначением является обеспечение доступа к нефтяному слою, удалению остатков горных пород и подачи нефти в хранилища.

Конструкция нефтяной скважины


Нефтяная скважина для добычи нефти в диаметре может составлять от 75 до 400 мм. Всё зависит от конкретных условий бурения, от типа залегающих на глубине пород, а также от размеров нефтеносного слоя. То есть больший диаметр позволяет вести выкачку нефти из недр земли с большей скоростью.


Скважина состоит из трёх основных частей: устья, ствола и забоя. Устье – это верхняя часть скважины, которая предназначена для предотвращения обвалов и разрушений неплотных пород поверхностных слоёв, а также для защиты от размытия буровым раствором. Ствол определяет направление бурения и служит для удаления разрушенных пород из скважины. Забой служит для укрепления колонн на глубине и для добычи нефти из продуктивного пласта.

Последовательность операций при бурении скважин следующая:

  1. Производится заглубление ствола скважины путём разрушения пород при помощи буровой установки.
  2. Удаление разрушенных частей породы из скважины на поверхность земли.
  3. Во время погружения нефтяная скважина укрепляется специальными обсадными колоннами.
  4. Изучение размеров нефтяного слоя путём геологических и геофизических исследований.
  5. Спуск завершающей колонны на рабочую глубину, с которой и предполагается эксплуатировать скважину.

Технология бурения нефтяных скважин


На начальном этапе пробуривают ствол с небольшой глубиной до 30 метров и диаметром до 40 см. Затем на его дно опускают трубу, которая будет задавать направление для бурения. Стенки между трубой и грунтом цементируют. Затем заглубляют скважину примерно на уровень 500-800 м с меньшим диаметром. Этот участок называют кондуктором, так как он предназначен для изоляции неустойчивых и рыхлых слоёв грунта при бурении. Внешние стенки труб также подвергают цементированию, чтобы трубы были защищены от возможных смещений пластов.


Затем процедура бурения существенно усложняется и не во всех случаях удаётся достичь проектной глубины предполагаемого нефтеносного слоя. Это связано с тем, что продуктивные слои могут располагаться не в виде единого пласта, а нескольких, и добыча должна производиться из более заглублённого участка. В таких ситуациях монтируют промежуточную колонну, которую также цементируют по наружной поверхности.


После того, как был достигнут необходимый уровень устанавливают эксплуатационную колонну. Она предназначена для добычи нефти и газа, а также для подачи воды с целью создания необходимого давления. Конструктивно она отличается от обычных колонн наличием в боковых стенках отверстий, а также в цементном слое. Кроме того, в ней применяется специальная дополнительная оснастка: пакеры, центратор, обратный клапан, обсадные кольца и т. д.

Технические особенности проходки


При бурении в скважину необходимо опускать колонны, для закрепления горных пород, окружающих ствол. Делают это последовательно отдельными секциями. При сложных бурениях осуществляют многоколонные выработки. Это существенно усложняет техпроцесс и следствием этого является существенный износ обсадных труб и буровых. Чтобы снизить влияние фактора износа применяют защитные кольца, выполненные в виде металлического каркаса с двумя резиновыми оболочками, закреплёнными на стальные штыри. Их устанавливают над ротором буровой при выполнении операций спуска или подъёма.


Разделяют горные пласты при помощи цементирования специальными растворами. Поскольку требуется обеспечить не только высокую прочность, а и работу в сложных условиях, то при их замешивании добавляют ингибиторы и реагенты. Они ускоряют процесс набора прочности бетона и в результате не приходится ждать по 30 дней пока он будет пригоден к эксплуатации. Другое название раствора – тампонажные. Они являются ключевыми в конструкции нефтяной скважины, так как служат для закрепления колонн и предотвращении его деформации при смещениях плотных пород.

Разработка нефтяных скважин


Процесс разработки нефтяных скважин заключается в проведении ряда комплексных мер и работ по осуществлению наиболее эффективной добычи нефти их пласта. Перед вводом в эксплуатацию скважины проводится ряд разведывательных работ, на основе которых создаётся специальная проектная документация, которая определяет технические параметры бурения и размеры забоя. В проекте закладывается количество объектов разработки, последовательность добычи, методы оказания различных воздействий с целью получения максимальной выработки месторождения.


Скважины при разработке над местом разведки и добычи располагают в виде сетки. В неё входят не только добывающие скважины, а и нагнетающие. В зависимости от особенностей пласта сетку располагают в равномерном или неравномерном порядке. Если нефтяной слой достаточно толстый, то сетку располагают наиболее плотным упорядоченным способом, с целью увеличения скорости добычи.

Этапы разработки скважин


Нефтяная скважина разрабатывается в такой последовательности:

  1. Освоение объекта. Этап характеризуется интенсивной добычей нефти с минимальной обводнённостью, значительным снижением давления в пласте, увеличением количества скважин и величиной коэффициента нефтеотдачи в пределах 10%. Сроки завершения освоения могут составлять до 5 лет. Условием завершения принимается снижение добычи за год относительно общих балансовых запасов.
  2. Обеспечение стабильно высокого уровня добычи в пределах 3-17% в зависимости от вязкости нефти. Длительность разработки может составлять от 1 до 7 лет. Число скважин при этом также увеличивается за счёт использования резервов, однако происходит и частичное закрытие старых. Это связано с тем, что нефть становится более обводнённой вплоть до 65%. Текущий коэффициент нефтеотдачи составляет 30-50%. Добыча на некоторых скважинах выполняется механическим способом, то есть принудительной откачкой мощными насосами.
  3. Снижение добычи. Коэффициент нефтеотдачи снижается до 10% в год, а темпы отбора сокращаются до 1%. Все скважины переводятся на механизированный способ добычи. Количество резервных скважин значительно сокращается. Обводнение достигает значений в 85%. Данный этап является самым сложным, так как необходимо замедление скорости откачки нефти. Определить разницу между предыдущим этапом и текущим достаточно затруднительно, так как изменения среднегодового коэффициента добычи минимальны. За 3 периода нефтеносный слой вырабатывается до 90% от общего объёма.
  4. Завершающая стадия. Отбор нефти сокращается до 1%, а уровень обводнённости становится максимальным (от 98%). Прекращается разработка нефтяных скважин и они закрываются. Но длительность данного этапа может составлять до 20 лет и ограничивается только рентабельностью проекта.


Видео: Схема нефтяной скважины

Читайте также:

snkoil.com

Скважина своими руками — 85 фото вариантов монтажа бурового оборудования

Различные дачи отдаленные от городов или поселков обычно не могут предложить доступ к централизованной подаче воды. Из-за этого владельцам приходится решать эту проблему самостоятельно с помощью создания колодца или скважины различного типа.

Все зависит от цели, первый вариант считается простым и дешевым, но он не всегда подходит, поскольку не очень удобен в процессе эксплуатации. Второй вариант проблематичен, поскольку не все знают, как сделать скважину без больших затрат. Все думают, что речь идет о сложном процессе, требующим внушительных затрат и привлечения квалифицированных специалистов.

На самом деле можно пойти таким путем, но есть возможность обустройства этого источника воды своими усилиями. Вот в этом далее и будем разбираться, чтобы вы могли получить информацию об альтернативном способе обеспечения водой загородного участка.


Где создавать скважину и какие инструменты потребуются?

Место зависит от цели создания скважины, если она необходима для полива, тогда можно разместить ее вдали от строений. А в случае необходимости формирования водоснабжения для жилого дома, теплицы, летней кухни необходимо бурить рядом со зданием.

Но не всегда удается получить желаемую отдачу, поскольку вода может быть слишком глубоко от поверхности.Чтобы точно знать, что она есть и на какой глубине находится необходимо провести разведку, но это потребует значительных вложений поэтому рекомендуем бурить на удачу в удобном месте.

Руководствуйтесь соображениями рациональности:

  • Если планируется водопровод, тогда скважина создается как можно ближе к необходимому строению;
  • Она не должна создать трудности для перемещения по территории и свободному проходу различного транспорта;
  • Необходимо убедится, что расстояние от канализации до скважины составляет более 20 метров;
  • Если место выбрано следует подготовить его для будущей работы – очистить и выровнять поверхность почвы.
  • Если вы решили осуществлять бурение скважины собственными усилиями необходимо обзавестись необходимыми инструментами. Для этого потребуется не малый список приспособлений:
  • Если скважина создается на песчаном либо слегка глинистом грунте необходима буровая ложка;
  • Для суглинистых либо глинистых типов почвы подойдет змеевик – бур отлично, зарекомендовавший себя в работе с небольшим количеством гравия;
  • Долота помогут в случае выбора ударной версии бурения;
  • Если почва переполнена сыпучим песком, тогда применяется желонка, поскольку она облегчит извлечение грунта, если применяется ударный вид бурения.


Выбор бура зависит от типа почвы на вашем участке, но в любом случае будет использоваться шнек на основе коленей постепенно увеличивающих его длину. Чтобы не тратить средства можно использовать рыбацкую версию бура с некоторыми модификациями. Для этого применяются резцы тщательно обработанные болгаркой на основе напильников – они привариваются к буру.

Дополнительные коленья можно сформировать трубами, обладающими диаметром в 25 мм. Можете ознакомиться с фото скважин своими руками созданные различными способами. Кроме этого, придется подготовить лопату, шланг, бочку и тележку. И, главное, не забудьте о насосе, поскольку вода не пойдет сама с необходимым напором.

Как бурить используя самодельный шнек

Вы выбрали место для создания скважины значит можно начинать основную работу. Вам потребуется помощник, поскольку одному не удастся создать качественную защиту скважины от верхних грязных грунтовых либо талых вод. Хотя из-за увеличенных затрат физических усилий может потребоваться привлечение и большего количества помощников.

Чтобы обустройство скважины с самого начала формировалось правильно необходимо выкопать углубление размером в 50 см для образования направляющих.

Рассмотрим основные этапы бурения:

  • Когда начальное углубление готово продолжается работа буром;
  • По мере накопления грунта бур вынимается и очищается;
  • Постепенно к буру добавляется труба для удлинения;
  • Как только необходимо добавляются обсадные трубы.

Важно: Заблаговременно приобретите трубы для создания ствола начиная от нескольких пробуренных метров. Рекомендуем использовать пластиковую обсадную трубу с наличием резьбы для качественного соединения. За счет ее установки можно избежать затягивания скважины и защитится от попадания верхних грязных вод.

Какой насос можно использовать для скважины?

На рынке предлагается множество видов для колодцев либо скважин. Но мы рекомендуем обратить внимание на их технические характеристики, заключающиеся в напоре и производительности:

Погружной тип насоса поможет добывать воду на глубине, превышающей 300 метров. Он обладает не большими размерами, но с ним легко соединять трубу. После облегченного закрепления питающего кабеля с нагнетательной трубой его можно погружать в глубину скважины.

Ручная версия значительно проще и позволит пользоваться водой в случае отсутствия электричества. В продаже предлагаются мембранные, поршневые либо лопастные варианты, но все они эксплуатируются на скважинах, обладающих глубиной не более 8 метров. Их цена значительно ниже, чем у электрических аналогов, но потребуются физические усилия для добывания воды.

Вибрационные типы насосов используются чаще всего на песчаных почвах. Они обладают упрощенной эксплуатацией и позволяют получать воду с глубины около 50 метров.

Теперь вы знаете, как создается скважина на воду своими руками с помощью упрощенных способов без больших затрат. Но не забывайте следить за качеством воды, поскольку она, может быть, опасной для питья. После бурения ее необходимо отнести в лабораторию для проверки.


Фото скважины своими руками


Также рекомендуем посетить:

mojdominfo.ru

их виды и способы бурения, схема и устройство, основные компоненты и принцип работы

Решив обзавестись личной скважиной, владельцы частных домов, дач и земельных участков стоят перед выбором способа её бурения. Чтобы принять верное решение, необходимо знать устройство трубного колодца и картину залегания водоносных пластов. Принцип работы и схема скважины на воду достаточно просты, и для их понимания не требуется специального геологического образования.

Устроение скважины для воды

Скважина — это общее наименование горных выработок круглого сечения, у которых диаметр намного меньше глубины. Под «скважиной на воду» обычно подразумевают искусственное вертикальное отверстие в земле для добывания этого ресурса. Ещё их называют трубными колодцами по аналогии с традиционными шахтными колодезями.

Водяные скважины бывают:

  • Абиссинские, глубиной до 30 м. Их тонкая обсадная (она же и питающая) труба с фильтром забивается в землю на нужную глубину. Их предназначение такое же, как и у пробурённых вручную песчаных колодцев.
  • На песок ручного бурения, глубиной до 40 м. Бурятся вручную ударно-канатным методом. Устанавливаются как в напорные, так и в безнапорные водоносные слои для получения технической и питьевой воды.
  • Машинного бурения, глубиной до 80 м. Проходятся буровыми установками до песчаных или иных водоносных слоёв, доступных в данной местности. Как правило, этот метод используют, когда хотят получить чистую питьевую воду.
  • Артезианские, большой глубины — свыше 100 м. Сооружаются специальными буровыми установками для получения в больших количествах исключительно чистой питьевой или минеральной воды.

Традиционные шахтные колодцы тоже можно в некотором приближении считать разновидностью скважин. Их бурят с помощью специальной установки или копают вручную.

Колодцы сооружают там, где есть родники — в местах выхода на поверхность чистых подземных вод. Либо роют до песчаного водоносного слоя. Глубина колодца обычно 4–12 м.

Особенности конструкции

Все скважины устроены одинаково, некоторые отличия будут иметь только те из них, которые пробурены в скальных породах. Устройство скважины на воду, схема которой приведена на рисунке 2, похоже на конструкцию того же классического колодца. Имеет такое устроение:

  1. Пробурённое в грунте отверстие обсаживается трубой для укрепления его стенок и отсечения вышележащих грунтов и вод.
  2. Забой трубы (нижний конец) должен находиться в водоносном пласте, из которого вода поступает в резервуар обсадной колонны и образует в нём столб определённой высоты. Толщина используемого водоносного пласта должна быть не меньше, чем длина фильтра.
  3. В нижней части обсадки устанавливают фильтр, соответствующий фракции наполнителя слоя-водоноса. Для скважины на песок фильтрующий элемент — это мелкая сетка. В глубоких артезианских колодцах фильтр не нужен вовсе.
  4. Фильтр может быть как внешним, сделанным снаружи обсадной трубы непосредственно возле её забойной части, так и внутренним (погружным). В последнем случае он выходит из нижнего края трубы и располагается в водоносном слое.
  5. Верхняя часть готового колодца (устье) оснащается соответствующим его назначению образом. Это может быть: оборудование кессона, колонки, подземный вывод трубы от погружного насоса в дом и установка наружного электрического или ручного насоса. Вода снизу подаётся с помощью питающей трубы, опущенной внутрь обсадной колонны.
  6. На поверхности между трубой обсадки скважины и землёй ставится глиняный замок. Это не позволяет загрязнителям с поверхности проникать в глубину скважины с наружной части трубы. На устье ставится защитный оголовок (рис. 1, 2).

Иногда в каменистых грунтах бурят колодцы без обсадки. Оборудуются и работают они так же, как и обсаженные. Общая схема проходимых при бурении грунтов показана на рисунках 1 и 3.

Основные компоненты

Самыми важными компонентами трубного колодца являются обсадная труба и фильтр. Пробурённую и обсаженную скважину с фильтром после прокачки и определения дебита можно считать практически готовой.

Обсадные трубы бывают пластиковые или стальные и состоят из сегментов, которые могут иметь резьбовое или сварное соединение. В любом случае оно должно быть прочным и водонепроницаемым. Недопустимо использование резьбовых муфт или толстых сварных швов — их выступающие наружу части будут препятствовать погружению трубы в грунт.

Рис.1

Рис. 2

И стальные, и пластиковые трубы имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому иногда для обсадки используют обе трубы – стальную снаружи и пластиковую внутри.

Внешний фильтр (рис.1) изготавливается на околозабойной части обсадной трубы. Для этого в ней сверлятся или прорезаются отверстия, поверх которых на трубу наматывается нержавеющая проволока, а на неё — мелкая сетка из не окисляющегося в воде материала.

Погружной фильтр — отдельное изделие, каркасное или изготовленное из части трубы меньшего сечения, чем внутренний диаметр обсадки. Изготавливается так же, как и наружный. В верхней его части монтируются уплотнительные кольца (сальники) для предупреждения попадания песка снизу во внутренний резервуар колонны. Верхняя часть фильтра остаётся в трубе при его установке, а фильтрующий элемент выходит из обсадной колонны и пребывает в песке (рис. 2, 3).

Предпочтительнее применять внутренний погружной фильтр. В отличие от наружного, его можно вытащить при проведении капитального ремонта. К тому же он не засоряется в процессе заглубления обсадки при бурении.

Для работы наружного ручного или электрического водяного насоса применяется питающая труба с обратным клапаном в нижнем окончании. Её сечение меньше, чем у обсадки, и должно соответствовать характеристикам насоса.

При оборудовании колодца погружным насосом в качестве питающей может применяться труба или шланг с обратным клапаном или без него.

На обустройстве скважины не стоит экономить. От качества обсадки с фильтром зависит её срок службы и эффективность. Так, пластиковая обсадная труба обойдётся дешевле стальной, но из-за меньшей прочности её нельзя использовать там, где есть риск смещения грунта или плывуны.

Функционирование трубного колодца

Принцип работы скважины на воду прост, как и у всех колодезей. Вода из-под земли поступает через фильтр в нижнюю часть трубы, играющую роль резервуара-колодца. Под давлением снизу она поднимется в нём выше водоупорного покрова слоя-водоноса (артезианский эффект) и устанавливается на уровне грунтовых вод (для скважин «на песок»). Из обсадной колонны, как из колодца, добываемый ресурс выкачивается на поверхность. Погружной насос или заборный конец питающей трубы наружного насоса должны быть опущены ниже динамического уровня воды (рис. 2), который обусловлен дебитом трубного колодца.

Рис. 2

Скорость притока воды в скважину называют её дебитом. Он выражается в объёме за единицу времени. Если, например, нужно из скважины ежечасно выкачивать 3 куб. м воды, а поступает в неё только 1 куб. м в час, то дебит колодца называют низким.

Как работает скважина на воду изображено на рисунках 1—3. Для нормального функционирования она должна быть опущена в напорный водоносный слой, который будет обеспечивать регулярный приток в неё воды. В этих пластах воду содержат такие твёрдые породы разных фракций:

  • крупный песок;
  • песчаники;
  • гравий;
  • галька;
  • известняк;
  • скальные трещины.

Как правило, чем глубже расположен водоносный слой, тем крупнее фракция его наполнителя. Так, неглубокие скважины на воду опускаются в песчаные водоносные слои, а сверхглубокие черпают воду из трещин в скальных и известняковых породах.

Верный выбор водоносного слоя и качественно изготовленный фильтр обеспечат несколько десятилетий исправного водоснабжения дома или участка.

pion.guru

Скважина на воду: принцип работы

Водоснабжение из скважины – обустройство и принцип действия

В загородных домах и дачах основными, и часто единственными, источниками воды являются колодцы и скважины. А потребление жидкости только на первый взгляд кажется незначительным, она нужна для полива грядок и деревьев, для санитарно – гигиенических нужд проживающих людей, для приготовления пищи и для питья. «Потому, что без воды – и не туды и не сюды» как сказал классик. Подсчитано, что для семьи из 3-х человек средний расход составляет порядка 0,3-х кубометров в час. Так где же брать воду?

Содержание статьи:

Водоносные слои

Она у нас под ногами и размещается в слоях различной глубины залегания.

Рис.1. Принцип расположения водоносных слоев

Ближайший к поверхности источник жидкости называют «верховодкой». Она располагается на глубине 5 – 9 метров, часто ближе. Количество воды в таких слоях зависит от погодных условий, в засушливое время она может уйти совсем. Поскольку фильтрующий грунта слой незначителен, в такой жидкости может присутствовать много загрязнений и растворенных веществ от удобрений или близлежащих ферм. Использовать такую воду рекомендуется только для технических нужд, при необходимости личного потребления ее обязательно нужно кипятить.

На горизонтах 9 – 15 метров часто метров часто можно найти грунтовую воду, лучшего качества с достаточными потребительскими свойствами.

Для забора жидкости с этих слоев применяются колодцы (на верховодке) или неглубокие скважины песчаного горизонта.

Самым глубоким источником живительной влаги является артезианский горизонт с глубиной залегания от 30 до 200 метров. Он может поставлять воду высокого качества с отличными потребительскими свойствами, по вкусу не уступающую родниковой. Для забора жидкости с таких глубин бурят артезианские скважины, имеющие свои конструктивные особенности.

Поиски воды на участке

Для этого имеются несколько способов:

По горшку

Нужен глиняный горшок, один или несколько и тщательно высушенный силикагель. Насыпать его в горшок в количестве около литра и тщательно высушить. Взвесить на точных весах. Горшок укутать в ткань и зарыть на глубину примерно полуметра, через сутки выкопать и снова взвесить. По изменению веса легко определить, сколько силикагель впитал воды. Повторив опыт несколько раз (или зарыв несколько горшков) можно узнать, где вода ближе всего к поверхности.

Рис.2. Разведочное бурение на воду

Наблюдение

Безветренным вечером жаркого дня или ранним утром нужно присмотреться к своему участку. В местах близкой воды можно будет наблюдать туман, а если он стоит столбом или клубится – вода близко.

Также верным признаком является хорошо различимые столбы мошек, в местах их образования вода есть точно.

Устройство водозаборных сооружений

Такие объекты называются скважина, представляющая собой круглое отверстие на глубину нахождения влагоносного слоя. Понятно, что в чистом виде такое отверстие существовать не может – стенки осыплются и завалят проем. Поэтому они защищены обсадной трубой, устанавливаемой в процесс бурения скважины. Работы производятся в следующем порядке:

  • На месте, определенном как перспективное для добычи воды, нужно вырыть приямок размером 1,5 х 1,5 х 1,5 – 2,0 метра. В дальнейшем, когда скважина даст воду в достаточном количестве и качестве, в приямке бетонируют стенки или обшивают их деревянной обшивкой, чтобы при наступлении морозов стенки не обвалились.
  • По центру устанавливают бурильное оборудование и начинается процесс пробивки скважины. Способов пробивки (бурения) много, приведем один из них – простейший, доступный для выполнения самостоятельно. Для этого достаточно иметь:
  • Треногу высотой 4 – 5 метров с блоком;
  • Специальное приспособление – желонку – для пробивки отверстия и выемки грунта из него;
  • Прочный шнур, веревку для работы с желонкой.
  • Трубу обсадную, размеры по наружному диаметру: 146 мм, 159 мм, 168 мм, 194 мм, 203 мм, 219 мм.

Пробивка скважины

Процесс происходит следующим образом:

1. Желонка крепится к веревке, протянутой через блок треноги.

2. По перпендикуляру от блока устанавливается первая секция обсадной трубы. Ее положение должно быть строго перпендикулярно, достаточно контроля на первых 50 – 70 см погружения.

Рис.3. Схема  и принцип работы установки для пробивки скважины

3. Один или двое рабочих вводят желонку в отверстие трубы и начинают поднимать ее и опускать ее в свободное падение, при этом грунт внутри трубы разрушается и набивается в желонку, удерживаемая специальным клапаном.

4. Через каждые 50 – 70 см погружения желонки ее извлекают из трубы и выгружают грунт через верхнее отверстие, после чего повторяют операцию.

Рис 4. Устройство и принцип работы желонки

Раскачиваясь в процессе работы, желонка разрушает грунт по контуру внутреннего диаметра обсадной трубы, которая собственным весом разрушает оставшуюся грунтовую опору и проседает под собственным весом.

5. Когда на поверхности останется 20 – 30 см первой секции обсадной трубы, к ней присоединяют вторую. На нарезных трубах это производится  с применением муфты, но, в принципе схема соединения может быть и сварной, с контролем прямолинейности трубы.

6. Процесс продолжается до появления воды, что видно по вынимаемому из желонки грунту. Если поставлена цель добраться до артезианской воды, процесс продолжается и дальше. Верхние водоносные горизонты – это не чистая вода, а воднопесчаный слой.

Работы нужно выполнять бригадой в составе не менее 3-х человек. На практике для проходки к артезианскому слою, находящемуся на глубине 37 метров понадобилось 2 полных рабочих дня по глинисто-песчаному грунту.

В специализированных организациях бурение производится вращающимися колоннами буровыми или шнековым устройствами, оснащенными инструментом в зависимости от характеристик грунта в месте бурения.

Рис 5. Бурение скважины

Торцевой гравийный фильтр

Чтобы исключить массовое попадание к водозабору песка или мелкого известняка, в обсадную трубу нужно высыпать около 2-х ведер гравия в смеси мелкой с средней фракций, после чего несколько раз приподнять и опустить ее, давая возможность гравию распространиться за габариты трубы.

Гидрозатвор

Его назначение – предотвращение попадания в скважину талой и дождевой воды. Выполняется из глины, можно использовать вынутую из скважины. Желательно использовать армирующую добавку в виде фибровой стружки, продающейся в магазинах стройматериалов специально для этих целей. Объем добавки в пределах 5%. Глину размещать до консистенции густой сметаны. Вокруг обсадной трубы сделать коническое углублении 80 – 100 см и диаметром в верхней части таких же размеров. Углубление заполнить глинистым раствором. Дать сохнуть в течение 7 дней, накрыв сверху пленкой.

Нижний фильтр

На первой секции обсадной трубы перед ее погружением нужно устроить фильтр. Принцип исполнения выглядит следующим образом:

  • на протяжении порядка 2 метров от нижнего конца трубы просверлить ряд отверстий диаметром 3 – 4 мм. Расстояние между отверстиями 10 – 12 мм;
  • обернуть участок трубы с отверстиями фильтрующей сеткой, стыки желательно закрепить пайкой
  • второй вариант – на участок с отверстиями намотать плотно – виток к витку – проволоку из нержавеющей стали диаметром 1,0 – 1,2 мм, концы витков закрепить сваркой или пайкой.

Жизненный цикл фильтра из сетки – не менее 10 лет, проволочного – порядка 50.

Выбор насоса

Для правильного выбора насоса необходимо:

  • предварительно определиться с величиной дебета скважины, то есть – при какой производительности насоса она будет в состоянии удерживать стабильный (динамический) уровень воды. В противном случае насос время от времени будет «хватать» воздух, за этим последует быстрый выход его из строя;
  • замерить верхний уровень воды, т.е. расстояние от воды оголовка скважины (динамический уровень), таким образом можно определить высоту подъема – одна из технических характеристик насоса, указанная в паспорте;
  • для погружных насосов – диаметр – он должен быть меньше
  • внутреннего диаметра обсадной трубы не менее, чем на 4 мм;
  • Тип насоса – вибрационный или центробежный. При этом нужно учитывать, что вибрационные насосы более долговечны и надежны в работе. Но создаваемая ими вибрация постепенно выводит из строя скважину, сначала вода становится мутной, снижается дебет и в конце концов она прекращает давать воду.

Насосы для скважин бывают погружные и наружные. Первые устанавливаются непосредственно в скважине, примерно в 2-х метрах ниже верхнего уровня жидкости. Вместе с ним опускают электрический кабель и шланг подачи воды. Такой насос необязательно извлекать на зиму, если это дачная скважина.

Принцип работы наружного насоса центробежный, он устанавливается на верхнем конце заборной трубы, присутствие воды в нем обязательно, чему способствует исправно работающий обратный клапан. Соединение с заборной трубой через муфту или фланцевое.

Дополнительное оборудование

Для обеспечения долгосрочной эксплуатации насоса в системе нужно предусмотреть защиту от «безводной» работы. Как правило, это поплавковая система, отключающая подачу электроэнергии при снижении уровня жидкости до критического минимального. При восстановлении уровня датчик вновь включает подачу тока. Для этой цели применяются также датчики протока. Принцип его работы состоит в том, что при наличии давления в насосе подвижный лепесток отжимается, срабатывает герконовое реле и насос в рабочем состоянии, при отсутствии давления лепесток опускается, размыкая реле.

Чтобы сохранить водяной столб в заборной трубе на нижнем его конце устанавливают обратный клапан, предотвращающий сток воды при отключении насоса.

Виды водозаборных устройств

Различают несколько видов скважин:

  1. Разведочные.
  2. Фильтровые стволы (на песок).
  3. Артезианская (на известняк).
  4. Промышленная.

Разведочное бурение осуществляется при неясной гидрогеологической обстановке. Работы по проходке ствола осуществляюися способом вращения с использованием инструмента малого диаметра, поэтому стоимость их невысока. Основное назначение – прояснение ситуации с расположением водоносных горизонтов.

Фильтровые стволы (на песок) —  самый распространенный и дешевый вид скважин на воду, популярный в дачном варианте. Не рассчитаны на долгую эксплуатацию (до 5 лет) и не обладают высоким дебетом (0,5 – 1,0 м3/час). Забор воды осуществляется из водоносных песков с глубины до 30 метров. Жизнестойкость ствола зависит о регулярности использования – при длительных простоях фильтр заиливается. При оснащении такого ствола ручным насосом его называют абиссинским колодцем.

Рис 6. Схема скважины на воду с погружным насосом

Артезианская скважина (на известняк) – характерна большой глубиной, зависящей от  глубины залегания водоносных известняков. Сама по себе эта среда активно очищает воду от болезнетворных бактерий, улучшая вкусовые ее качества. Если под водоносным слоем имеется скальное основание, применение нижних фильтров необязательно. При дебете 3 – 4 м3/час обеспечивает водоснабжение небольшого поселка. При наличии в слое суглинков применяется система со второй обсадной трубой.

Выводы

На земле немного мест, где воды нет вообще. Умет найти ее – сплав искусства и науки. Устроить водозаборное устройства также несложно, если это ствол из близкого к поверхности горизонта. Но лучше всего все-таки доверить эти работы специалистам.

Советуем почитать: Ремонт скважин

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

oburenie.ru

Методические понятия скважины. Чертежи, конструкции и схемы крепления скважин

Как известно, буровая скважина есть условно цилиндрическая горная выработка, у которой диаметр во много раз меньше её длины. Начало скважины называют устьем, конец скважины ‒ забоем, полость скважины принято называть стволом, поверхность горных пород, ограничивающая ствол скважины с боков, называется стенками скважины (Рисунок 20).

Рисунок 20. Пример скважины в разрезе в горной породе

 

Скважину бурят вдоль по расчётной траектории в соответствии с пунктом 1.3 до тех пор, пока не наступит большая опасность обвалов стенок скважины или каких-нибудь других осложнений (Рисунок 21). Затем спускают обсадную колонну (Рисунок 22), цементируют затрубное пространство обсадной колонны (Рисунок 23) и ждут, пока цементный раствор превратится в твёрдый камень. Затем бурят дальше, но уже с меньшим диаметром скважины (Рисунок 24). И так далее (Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29), до тех пор, пока скважину не пробурят до проектного забоя.

Рисунок 21

Рисунок 22

Рисунок 23

Рисунок 24

Рисунок 25

Рисунок 26

Рисунок 27

Рисунок 28

Рисунок 29

 

После того, как будет спущена и зацементирована последняя обсадная колонна, эту колонну перфорируют (пробивают отверстия) в продуктивный пласт, для соединения его с внутренней полостью скважины. Эта колонна называется эксплуатационной.

По такому принципу проектируется и строится буровая скважина со своей конструкцией, состоящей из обсадных колонн и цементного камня, который может полностью или частично заполнять полости затрубного пространства обсадных колонн.

Для удобства восприятия различных особенностей конструкций скважин их изображают в виде условной схемы воображаемой вырезанной по оси четверти скважины (Рисунок 30). Это позволяет проектировщикам и исполнителям работ сосредотачиваться на принципах устройства, особенностях и сути конструкции конкретной скважины, а не блуждать взглядом среди множества штриховок классического чертежа.

Например, на Рисунок 31, позиция 1, показана схема конструкция скважины, состоящая из трёх колонн, с цементированием затрубного пространства до устья.

Рисунок 30

Рисунок 31

 

На позиции 2 показана схема, состоящая из трёх колонн, причём первая и вторая колонны зацементированы до устья, а третья колонна, в целях экономии цемента, зацементирована не до устья.

На позиции 3 показана схема, состоящая из четырёх колонн, причём первые три зацементированы до устья, а четвёртая не зацементирована и является фильтром с заранее проделанными отверстиями.

На позиции 4 показана схема, состоящая из четырёх колонн, причём первые две зацементированы до устья, третья колонна является потайной, она зацементирована полностью, при использовании потайной колонны экономится металл. Четвёртая колонна зацементирована до устья.

При проектировании числа обсадных колонн и выбора глубины их спуска руководствуются геологическими условиями и осложнениями при бурении. Если в каком-либо интервале бурения по прогнозу весьма вероятно возникнет осложнение, которое не позволит бурить дальше, то этот интервал подлежит креплению отдельной обсадной колонной с её цементированием. Если по прогнозу придётся бурить интервалы с несовместимыми условиями бурения, из-за чего может возникнуть, например, гидроразрыв пластов, то такие интервалы бурения тоже должны быть разделены обсадной колонной.

Схема конструкции скважины кроме прочего должна содержать обозначение величин спуска обсадных колонн по глубине и по длине ствола. А также расчётные величины диаметров этих колонн.

 

megaobuchalka.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о