Скважина

Современная скважина – это не просто углубление в недры земли, это целый комплекс оборудования и надежный трубопровод. Процесс создания и обустройства буровой скважины предполагает работу профессионалов, ведь здесь ведутся не только земляные работы, но и монтаж ПВХ-труб, обсадка скважины, подключение узла автоматики (гидроаккумулятора, реле давления, насосной станции).

Понятие и типология скважин

С тем, что такое скважина, мы более-менее разобрались, и теперь понимаем под этим названием углубление цилиндрической формы в земле, защищенное от обрушения. Типология же требует детального изучения – здесь отличия касаются глубины.

Наименее глубоко расположена верховодка, поскольку уровень залегания воды зачастую не превышает 25 м. Здесь находится отфильтрованная грунтом талая, дождевая и сточная вода. В качестве питьевой эту воду лучше не использовать. Верховодные скважины принято бурить на дачных участках для полива огорода.

Для питья подходит скважина с уровнем залегания водоносного слоя от 40 до 90 м. Здесь присутствует достаточный объем чистой воды, залегающий на песке. Сюда легко опустить насос, который позволит перекачивать до одного кубического метра в час, что даст возможность нормально пользоваться системой водообеспечения. Скважина для воды предполагает наличие фильтра грубой очистки.

Часто углубляют скважину до 200 м. В зависимости от региона эта величина может составлять от 80 до 200 м включительно. Такая скважина имеет название «на известняк».

Здесь самая чистая вода, которая подается на поверхность с высоким давлением, является пригодной для питья, содержит большое количество минеральных солей, что делает ее полезной для человеческого организма. На выходе получается полноценная артезианская скважина на воду.

Зачастую услуги бурильщиков стоят дорого, поэтому возможно обустройство на 3–4 дома. В остальном типология может касаться формы трубопровода, где выделяют s-образные, ж-образные, и тангенциальные шурфы, зависящие от особенностей призабойной зоны скважины.

Способы бурения

Среди часто используемых способов бурения выделяют:

• шнековый;
• ручной;
• ударно-канатный;
• роторный.

Ручной способ самый трудоемкий. Он представляет собой вращение небольшого шнека с насадками и предполагает бурение на глубину не более 10 м.

Пробурить глубже можно, и даже есть примеры, когда бурили на 25 м, но это очень трудоемкий процесс, отнимающий много времени и сил. Сегодня ручное бурение уходит на второй план, поскольку из-за небольшой глубины залегания можно получить только неочищенную воду непригодную для питья.

Шнековый вариант является одним из самых современных на сегодняшний день. Возможно проделать отверстие в земле до 80–100 м, располагая диаметром скважины до 60 см. Все это позволяет обустроить надежную схему скважины, которая будет иметь обсадную трубу и основной трубопровод для опускания под землю насоса. Обсадная колонна защитит от смещения грунта, позволит обезопасить трубопровод от обрыва.

При помощи механического бурения шнеком возможна горная выработка на известняк, если вода этих слоев залегает неглубоко. Работы до 80 м могут занимать до 2–3 дней.

Технология роторного бурения предполагает возможность обустройства на большой глубине. Подобная схема схожа с работой перфоратора, где отработанный грунт выводится на поверхность путем постоянного промыва.

Роторное бурение – одно из самых дорогих, но самое надежное. По итогам получаем устройство конструкции скважины на воду глубиной до 300 м включительно. По завершению работы скважину необходимо прокачать путем слива воды в течение суток (это время потребуется, чтобы выкачать грязь). Затем можно опускать оборудование, устанавливать оголовок.

Наконец, ударно-канатное бурение. Этот метод появился раньше всех перечисленных. Принцип работы ударно-канатной системы состоит в конструировании треугольника, на вершине которого располагается стремящийся вниз «стакан», который под собственным весом с большой скоростью падает на грунт и разбивает его. Удаление отработанного грунта осуществляется тем же стаканом, который внутри имеет полость.

На видео показано, как происходит бурение скважины ударно-канатным методом:
https://youtu.be/Pzo5pIPsneA?t=59

Одним из основных преимуществ, несмотря на трудоемкость рабочего процесса, является качественное вскрытие водоносного пласта, что не предполагает его загрязнение в момент прохода бурильной установкой.

Принцип работы скважины

Пробурить скважину означает непросто сделать углубление в земле, но и оборудовать его соответственно. Первым этапом обустройства является установка обсадной трубы, которая закрепит подвижные стенки скважины. Ее размер равняется глубине залегания неустойчивого слоя грунта. Зачастую для центральной части РФ это 10–12 м.

Внутри обсадной трубы по всей глубине проходит специальная труба из пластмассы. Она устойчива к химически активной среде и служит защитой для трубопровода на весь буровой ствол. Здесь грунт уже не двигается, поэтому нет необходимости устанавливать толстостенный металл. Внутри этой трубы опускают насос со шлангом, который будет зафиксирован на металлическом тросе.

В свою очередь, трос будет закреплен оголовком скважины, который надевают на обсадную часть, торчащую из земли в приямке на улице.

Подводя итог, заметим, что принцип работы скважины состоит в том, чтобы не дать насосу оторваться, а также быть засыпанным грунтом на протяжении всего углубления.

Функциональные узлы скважины

К основным функциональным узлам можно отнести оборудование, которое находится на поверхности и непосредственно под землей. На глубине находится насос, который рассчитывается на мощность, позволяющую ему свободно подавать воду под нужным давлением на указанную величину. Чем больше величина от него до гидроаккумулятора, тем мощнее должно быть оборудование.

Покупая оборудование, следите за тем, чтобы в расчет его мощности пошла величина не только от глубины залегания насоса до поверхности грунта, но и от непосредственного выхода шланга из земли до гидроаккумулятора.

Схема скважины на воду предполагает гидроаккумулятор ‒ поверхностный узел. Его либо устанавливают в приямке, либо в котельной частного дома. Второй вариант предпочтителен, поскольку в случае ремонта будет удобно выполнять работу в любое время года. Нередко от установки в котельной отказываются, поскольку это занимает дополнительное место.

Инвентарь для обустройства скважины

На момент бурения вы должны купить насос, рассчитанный индивидуально, оголовок, при помощи которого закроете обсадную трубу и исключите попадание постороннего мусора.

Следует купить металлический трос необходимой длины, шланг нужного диаметра, обратный клапан. Для частного дома используется шланг диаметром 32 миллиметра. Занижать диаметр нельзя, поскольку это приведет к разрыву трубы от избытка давления.

На поверхности будут располагаться соответствующие краны, переход с пластика на металл, фитинги и угловые переходы, гидроаккумулятор, реле давления, 5-выводной штуцер. Потребуется купить фум-ленту либо сантехнический лен и специальную пасту для уплотнения. Потребуется фильтр, количество составных частей которого будет зависеть от качества воды.

Последовательность подключения элементов: общая схема устройства скважины

Изначально в насос вкручивается обратный клапан. Он будет препятствовать обратному оттоку воды в скважину. Насос соединяют со шлангом, потом при помощи специальных заклепок к нему пристегивают металлический трос, и только потом поэтапно медленно опускают в скважину на указанную глубину продуктивного горизонта. Металлический трос соединяется с оголовком, который одевается на обсадную трубу. Шланг, в свою очередь, проходит через оголовок и направляется к гидроаккумулятору.

Далее можно увидеть, как на практике происходит установка погружного насоса в скажину:

На входе воды в дом устанавливают переход с пластика на металл, после чего устанавливают латунный кран. Далее кран соединяют с 5-выводным штуцером, концы которого соединяют с гидроаккумулятором, реле давления, манометром, а также системой подачи воды в дом.

Под последним понимается контур распределения воды от гидроаккумулятора к бойлеру электрического или газового действия, а также к источникам потребления воды в доме. На выходе или на входе воды в дом устанавливают соответствующие фильтры по желанию заказчика.