Новости

Что такое кессон для скважины и для чего он нужен?

Кессон для скважины это специальная конструкция, защищающая верх скважины от внешних воздействий и низких температур. Его сооружают над водозаборной выработкой, чтобы обеспечить удобный доступ и возможность монтажа оборудования для водоснабжения. При отрицательных температурах вода, поступающая с глубины, непременно замерзнет и испортит, а в худшем случае и разорвет насосное оборудование. Для бесперебойного функционирования скважины владельцу необходимо обеспечить стабильную положительную температуру для ее оголовка. Для этой цели и используется кессон. Кессон – своего рода гарантия безаварийной работы оборудования и получения доступа к чистой питьевой воды круглый год. Как правило, кессон устанавливается прямо над скважиной: обычно он имеет размеры 1?2 метра (ширина/диаметр — высота), что делает возможным монтаж всего необходимого оборудования, а также сделать разводку воды на хозяйственные нужды.

Бурение скважин на воду не обходится без обсадных труб. Всякое водозаборное устройство нуждается в укреплении, как, впрочем, и любое сооружение. Основной опасностью для скважин является обрушение ее стенок, в результате чего насос и заборный патрубок оказываются безнадежно утраченными, а саму скважину придется тампонировать и обустраивать новую. Чтобы предотвратить такое бедствие, приходится укреплять стенки водозабора искусственно, специальными обсадными трубами. Обсадные трубы представляют собой специальную трубу с армированным кожухом, предназначенную для укрепления внутренней конструкции скважины. Зачастую в глубинную скважину устанавливается несколько функциональных элементов, которые герметично соединяются между собой, образуя единую обсадку. При этом толщина стенок обсадной колонны определяется материалом изготовления и типом гидротехнического сооружения, в которое она установлена.

 Для Перми и Пермского края характерны два типа геологических разрезов к которым необходим правильной выбор конструкции скважины при бурении.

 I-й тип геологического разреза: скальная порода расположена на глубине 10-и метров от поверхности земли.

1-ый слой: глина, суглинок, песок и галечник до 10 метров.
2-ой слой: кора выветривания коренных пород средней плотности с 10 до 25, 30 метров.
3-ий слой: коренные породы: габбро, гранит, сланец, базальт с 25-и и более метров. 

II-й тип геологического разреза характеризуется обводненными песком и глиной.

1-ый слой: плодородный, глубина залегания 40 см.
2-ой слой: обводненные глина с песком, глинисто-щебнистая порода глубина залегания до 30 метров от поверхности земли.
3-ий слой: коренные породы базальты, сланцы, габбро, граниты от 30 метров и более.

Двухтрубная конструкция скважины

  В условиях геологии Пермского края более оптимальным и хорошо зарекомендовавшим себя на практике вариантом – является двухтрубная конструкция водозаборной скважины, обеспечивающая срок службы скважинам 35-40 лет.

 Двухтрубная конструкция скважины, где устанавливается кондуктор из стальных труб, а в качестве эксплуатационной (внутренней) колонны используются трубы из пластика. Двухтрубная конструкция является самым оптимальным вариантом водозаборной скважины на территории Пермского края.

 Труба кондуктор устанавливается на всю глубину первого слоя геологического разреза с заглублением в скальную породу, что позволяет изолировать от попадания в скважину верховых вод, исключает галечникам и пескам засыпать ствол скважины, сохраняет в зимнее время года обсадные трубы от подвижек грунта.

Промышленная скважина может иметь до 4 колонн в зависимости от разреза грунта. Бурение скважин на воду, возможно, производить на различную глубину. При бурении скважин на воду сотрудники компании Георесурс учитывают и химический состав подземных вод, протекающих в различных породах.

Условия залегания и питания подземных вод

• верховодка — залегает на незначительной глубине (2-3 м) над водоупорными слоями, имеющими небольшое простирание, такая вода имеет постоянный контакт с поверхностью земли, часто мутная, имеет запах
• грунтовые — со свободной поверхностью залегают на ближайшем от поверхности земли водоупорном слое и также, как и верховодка, подвержены сильному загрязнению
• межпластовые — залегают между двумя водоупорами и надежно защищены от поверхностного загрязнения, вода высокого качества, без механических примесей, прозрачная, без запаха

  Отличие технологии бурения скважин на воду заключается в способах разрушения породы внутри скважины, и в способах извлечении грунта на поверхность. В зависимости от технологии бурения скважин на воду, зависит и набор необходимого оборудования. Кроме того, от типа технологии зависит цена работ, качество конечного результата и сколько на это уйдет времени. Для бурения скважины, не достаточно просто пробурить отверстие в грунте. Еще необходимо хорошо защитить водоносный слой от верховодки, как того требует инструкция.

Технологии бурения скважин на воду

  Роторное бурение скважины на воду — при вращении ротор разрушает породу, которая выносится на поверхность промывочным раствором. Проходку производит самоходная установка, расположенная на шасси автомобиля с высокой проходимостью. Она имеет осевую нагрузку и утяжеленные бурильные трубы. Для выполнения отверстия в грунте данным способом используется бурильная труба, внутри которой расположен вращающийся вал с долотом на конце. Нагрузку на наконечник передает гидравлическая установка. Данный способ привлекателен тем, что позволяет выполнять бурение практически на любую глубину, вне зависимости от типа породы.

  Бурение скважины на воду гидроразрывом — технология самая простая из всех и довольно эффективная. Сначала производят бурение в почву диаметром до 40 сантиметров, а максимальная глубина при таком способе – 1,5 метра. В подготовленное отверстие вставляется обсадная труба, которая вертится вокруг своей оси. В эту трубу подается вода под большим напором из специального резервуара и за счет гидравлической силы труба пробивает грунт слой за слоем до тех пор, пока не дойдет до источника воды. Как правило, требуется несколько раз закачивать и выкачивать воду, что зависит от глубины скважины. Данный метод можно применять только в песчаных и супесных почвах – в более плотном грунте гидравлической силы будет недостаточно.

   Шнековое бурение скважины на воду — такая технология бурения скважины под воду становится все более популярной по причине высокой производительности и простоте исполнения. По сути – это сверление вращающимся инструментом, при это режущая часть разрушает грунт в направлении движения, а спиральный шнек выносит его наружу. На поверхность выноситься порядка 40 – 50 % грунт, остальной уходит на уплотнение стенок. Таким образом, есть возможность производить бурение скважин на воду без одновременной обсадки стенок. Обсадная колонна опускается в ствол по окончании бурения. У такого способа есть определенные недостатки, не позволяющие применять на песчаных и других сыпучих грунтах, а также ограничение по глубине столов до 50 метров. Дальнейшее заглубление производится с периодическим извлечением рабочего инструмента для очистки. Шнековое бурение скважин невозможно на скальных грунтах.

 Бурение скважины на воду, подготовительный монтаж оборудования и его обслуживание лучше доверить настоящим высококвалифицированным специалистам ООО Георесурс.

 Скважина на воду представляет собой довольно сложное сооружение. Скважина это вертикальная горная выработка, которая производится с помощью буровой установки. Главная особенность скважины на воду это круглое поперечное сечение, диаметр которого мал по сравнению с ее глубиной. Тот участок скважины, который находится вблизи поверхности называется устье. Для того чтобы в пробуренную скважину не попали воды с верхних, с наиболее загрязненных верхних слоев, устье скважины закрепляется с помощью обсадной трубы, называемой направление. Вся остальная часть ствола скважины тоже укрепляется обсадными трубами. В зависимости от глубины пробуренной скважины, это может быть одна или несколько колонн, расположенных телескопически. Самая верхняя колонна обсадных труб носит название кондуктор, колонна в той части скважины, где установлен насос, называется эксплуатационной, остальные колонны являются техническими или промежуточными. Нижняя часть скважины, которая расположена на уровне водоносного горизонта, называется водоприемной и служит для получения воды.

 При оборудовании любой скважины нужно знать ее статический и динамический уровень. Зная статический уровень воды и динамический уровень воды в скважине, через их разницу можно определить понижение статического уровня. Объем воды, который откачивается из скважины за единицу времени, называется производительностью скважины или дебит скважины. Производительность скважины выражается в кубических метрах воды, откачиваемых в час м3/час.

Скважина на воду виды:

• разведочная скважина
• скважина на песок
• артезианская скважина
• абиссинский колодец
• промышленная скважина
• смотровая скважина

 Разведочная скважина, бурение предусматривает большой диаметр, изоляцию обсадными трубами и исследование всех водоносных горизонтов. Разведочная скважина бурится при инженерно-геологическом, гидрогеологическом и геологоразведочном изысканиях.

 Скважина на песок бурится на глубину 5-30 м при помощи вращательного метода. Время бурения составляет 1-3 дня. Дебит песочной скважины не более 3-7 кубометра в час. Песочная скважина бурится до первого водоносного горизонта, ограниченного водоупорными пластами или водоупорным пластом и зоной аэрации. Вода забирается из водоносного слоя с помощью погружного насоса. Уже на поверхности производится распределение воды в дом или на полив. Скважина имеет срок службы не более 15 лет. Песочная скважина должна использоваться непрерывно во избежание заиливания. Скважины на песок подвержены заиливанию, загрязнению подаваемой воды, а также зависят от сезонного колебания уровня воды.

Артезианская скважина или скважина на известняк бурится на глубину 20-1000 м и глубже.  Забор воды осуществляется мощным погружным насосом. За счет глубины скважины, вода проходит высокую степень природной очистки. Объем воды значительно больше, чем у песчаных скважин. Как правило такие глубины разрабатывают для промышленной добычи минерализованной и чистой воды. В бытовых условиях артезианские скважины выгодны, когда потребление очень высокое. Известняк является по сути природным фильтром, поэтому дополнительные очистные системы на артезианские скважины ставить не нужно, равно как и фильтры. Глубина бурения зависит от глубины залегания водоносного известняка, под которым находятся запасы подземной воды. Время бурения составляет 3-7 дней. Дебит артезианской скважины может доходить до 40 кубометров в час. Срок службы артезианские скважины может доходить до 50 лет. Артезианская скважина не подвержена заиливанию и сезонным колебаниям уровня воды.

Абиссинский колодец — компактная скважина с забором воды из водоносного песчаного слоя. Бурится на всю толщину водоносного пласта и оборудуется таким образом, что вода стекает в него из всего водоносного слоя. Обычно глубина такого колодца колеблется от 5-30 м. Дебит подобной скважины маленький до 3 кубометров в час. Абиссинский колодец подвержен быстрому заиливанию и используется в индивидуальных целях. Ее можно расположить на участке для сезонного использования или в подвале дома для круглогодичного потребления воды. Насос находится на поверхности.

Промышленная скважина на воду бурится на глубину от 300-1000 м и глубже. Обычно, это артезианская скважина на известняк, имеющая диаметр до 600 мм. Время бурения такой скважины достигает 14 дней. Промышленные предприятия нуждаются в ежедневных больших запасах воды. В зависимости от того, где они располагаются территориально, не всегда представляется возможным подключение к городской системе водоснабжения. Тогда возникает необходимость в автономном водоснабжении. Бурение промышленной скважины проводится роторным методом с применением промывки глинистым раствором. Дебит такой скважины предусматривает добычу воды до 120 кубометров в час. Такие скважины применяются для обеспечения необходимым количеством воды технологических, сельскохозяйственных производств, а также поселков.