Процесс бурения и обустройства артезианской скважины

Бурение и обустройство артезианской скважины является сложным технологическим процессом. Её средний срок службы составляет около 50 лет, в то время как срок эксплуатации обсадных труб - до 25 лет. По истечении этого срока скважина реконструируется или ликвидируется при участии специалистов.

Артезианский источник обладает массой преимуществ: высокая производительность, продолжительный срок эксплуатации, чистота воды. Благодаря этим свойствам глубинные источники успешно используются для частного, коллективного водоснабжения, в промышленных целях. Однако, стоимость бурения артезианской скважины вместе с затратами, необходимыми для её регистрации, многократно превышают цены монтажа водозабора для грунтовых вод. Технология бурения отличается некоторой сложностью.

Артезианская скважина станет отличным решением для владельцев загородных участков, не имеющих возможности подключения к центральному водопроводу

Автономное водоснабжение станет незаменимым для участков, не имеющих возможности подключиться к централизованному источнику. Причем срок службы такого водозабора практически равен продолжительности эксплуатации строительных объектов.

Подготовительные работы

Перед началом обустройства необходимо получить лицензию на природопользование. Процесс довольно затратный, трудоёмкий, приблизительный срок, отводимый на все проверки, оформление документов — от года. После получения разрешения следует приступить к поиску и подготовке места для будущего практически нескончаемого источника чистой воды.

Выбирая место под бурение артезианских скважин, необходимо уделить внимание ряду крайне важных факторов:

1. Точка расположения. Выбирая расположение, нужно руководствоваться соображениями экономии — делая минимальным расстояние от водозабора до ввода в помещение, и учитывать применимые к обустройству водных месторождений нормы. Согласно им, расстояние от строений до водозабора должно составлять не менее 3 метров, также должен обеспечиваться беспрепятственный въезд техники до места размещения источника.
2. Обеспечение необходимого пространства. Зависимо от привлекаемой для бурения техники, минимальная занимаемая площадь при проведении работ составляет порядка 50 кв. м. При этом участок должен быть относительно ровным, находящихся рядом проводов (в радиусе 3–5 метров от места работ) быть не должно.
3. Обеспечение заезда. Ширина ворот для заезда техники составляет не менее 3 метров. Если доступ к указанной точке осуществляется не по прямой, необходимо учитывать радиусы поворота буровых установок, дополнительной привлекаемой техники.

Когда подготовительные процедуры будут закончены, следует переходить к наиболее ответственному и сложному этапу.

Проведение процесса пробуривания

Технология состоит из трёх последовательно выполняемых этапов:

1. На основном производит демонтаж грунта.
2. На втором этапе грунт удаляется из пробуренного отверстия.
3. С помощью обсадных труб обустраивается водозабор.

Для пробуривания привлекаются мобильные буровые установки, функционирующие на базе грузовиков МАЗ, КАМАЗ, УРАЛ, ЗИЛ. Также существует множество разновидностей импортных моделей, включая самоходные гусеничные установки.

Первый и основной этап — создание в земле отверстия для доступа к глубинным источникам

Пробуривание отверстия является основным и наиболее трудоёмким процессом: в отличие от монтажа грунтовых месторождений, без использования спецтехники обойтись не получится.

Для монтажа отверстия в земле применяется несколько вариантов:

• роторное бурение с прямой, обратной промывкой либо продуктов при помощи сжатого воздуха:
• ударно-вращательное воздействие. Используются специальные пневмоударники;
• шнековое;
• ударно-канатное;
• комбинированный способ.

Наибольшей популярностью пользуется применение роторной технологии, ввиду относительной доступности и распространённости этих установок.

Принцип роторного бурения

Для прохода через грунт применяется шарошечное долото различной размерности. Через полую буровую штангу в пробуриваемое отверстие поступает специальный раствор, вымывающий из неё частицы породы.

Проход сквозь верхние участки осуществляется при помощи долота с большим диаметром. Заранее установить, сколько обсадных труб понадобится для обсадки, довольно сложно, поэтому отверстие изначально выполняется с максимальным диаметром.

Важно знать: На протяжении этапов буровиком в специальный журнал обязательно должны заноситься данные изменений пород, особенностей грунта.

При прохождении неустойчивого грунта применяется глиняный раствор, однако, если первичным слоем при пробуривании шла непосредственно глина, то искусственное введение раствора необязательно. Если почва отличается отсутствием глины, то в качестве основного компонента для создания раствора используется бентонитовая глина, обычно с незначительным включением цемента.

Прочистка скважины на этапе бурения является одной из обязательных процедур

Промывка в процессе пробуривания позволяет удалить частицы пород и укрепить стенки при проходе, служа подготовкой к обсадке.

При достижении буром слоя известняка работы ненадолго приостанавливаются. Скважина оборудуется обсадной трубой максимально допустимого диаметра — это защитит её от осыпания стен и попадания внутрь глубинного водоносного горизонта воды из верхних слоёв.

После обсадки начинается проход бура через известняковый слой. Для этого на штангу устанавливается долото меньшего размера, известняк неустанно размывается чистой водой. Это делается во избежание загрязнения чистого водоносного горизонта. После прохождения известняка внутри водоносного слоя монтируется перфорированная труба, затем она промывается до абсолютно чистого состояния.

После установки обсадки начинается процесс раскачки источника. Для этого подключаются мощные дренажные насосы. Прокачка осуществляется, пока из месторождения не будет поступать чистая на вид вода.

После этого буровики делают необходимые замеры получившегося объекта (диаметра, глубины, производят расчёт дебита). Эти данные вносятся в специальный паспорт, выдаваемый владельцу участка.

Какие используются трубы для обсадки

Если ранее для обустройства месторождения широко применялся стальной трубопрокат, то сегодня предпочтение отдаётся металлопластиковым изделиям. Качественные резьбовые соединения пришли на замену ненадёжной сварке, существенно упростив обслуживание и ремонт артезианских скважин.

От качества обсадных труб напрямую зависит продолжительность эксплуатации скважины — это нужно учитывать

Выбирая обсадной материал, нужно ориентироваться на качество и продолжительной эксплуатации: ремонтировать и восстанавливать месторождение довольно накладно, поэтому лучше сразу делать «на века».

В зависимости от грунта, обсадка может выполняться с использованием 3 обсадных труб, причём последующая устанавливается меньшего диаметра. Применяемая конструкция называется телескопической.

Продолжительность монтажа, обустройства водозабора

Многое зависит от глубины залегания водоносного горизонта и особенностей пород. Ориентировочно процесс занимает от 2 до 7 суток, начиная от подготовки, заканчивая монтажом глубинного насоса.

Выбор насосного оборудования для глубинного недропользования

Наибольшим спросом пользуются погружные насосы — устройства позволяют организовать автоматическое бесперебойное водоснабжение, исключив установку гидроаккумуляторов, клапанов, прочих дорогостоящих устройств.

К выбору насоса для скважины необходимо подходить со всей ответственностью. Существует множество вариантов, рассчитанных на различные глубины, производительность, напор и т. д.

Тщательные расчеты водопользования позволяют существенно сэкономить на покупке наноса. Однако не стоит приобретать низкокачественное дешевое оборудование: затраты на его замену могут превысить саму стоимость насосного аппарата.

При выборе насоса следует учитывать глубину месторождения, его диаметр, дебет, желаемый уровень напора. Наиболее популярное среди владельцев участков следующее насосное оборудование:

• Aqario, производительностью до 3 м3/ч. Средняя стоимость насоса составляет 12000 рублей, подъем воды — до 108 метров;
• Джилекс Водомёт производительностью до 6 м3/ч, подъёмом до 115 метров, стоимостью 15500 рублей;
• один из наиболее популярных GRUNDFOS SQ 3–105 производительностью 4,2 м3/ч, высотой подъёма воды до 145 метров, ориентировочно стоит 87700 рублей.

Подбор насоса необходимо проводить с учётом среднего потребления воды, глубины, напора, ряда прочих параметров. Доверить это лучше специалистам.

Сколько прослужит объект недропользования

Средний срок службы глубинного водозабора составляет порядка 50 лет. По истечении этого срока, нередко сопровождаемого существенным снижением дебета, появлением посторонних примесей, требуется ликвидация артезианской скважины.

Демонтировать оборудование и закрыть отверстие не получится — необходимо провести ряд специальных мероприятий, направленных на безопасную её ликвидацию с обеспечением защиты недр.

Тампонаж артезианской скважины представляет собой множество довольно сложных мероприятий, причём процедура эта обязательно должна отражаться документально. О ликвидации, консервации объекта природопользования необходимо сообщать в надзорные органы. Работа должна проводиться силами специализированной организации, осуществляющей услуги по монтажу, обустройству, ремонту, консервации, ликвидации объектов водоснабжения.