Скважина в разрезе

Наличие собственного источника воды на участке играет очень важную роль. Если централизованное водоснабжение отсутствует, то лучшим выходом будет устройство скважины для воды в частном доме, что позволит организовать бесперебойное независимое водоснабжение на всей прилегающей территории. Сделать скважину можно не только с помощью специалистов, но и самостоятельно. Для этого необходимы денежные средства, наличие необходимого оборудования, инструментов, а также свободное время и желание.

Виды скважин

Устройство скважины для воды в частном доме может быть двух видов.

Скважину песчаную выбирают при небольших расходах воды (до 2 кубов в час). Она бурится глубиной 25-30 м, пока не достигнет водоносного слоя песка. Далее скважину укрепляют трубами, на дно устраивают гравийный фильтр и опускают погружной насос. Полученная вода из скважины отличается высоким качеством, чего нельзя сказать о колодцах. Кроме этого, затраты денежных средств и времени для построения такой конструкции сравнительно невелики. Но любая песчаная скважина имеет свои недостатки:

• недолговечность (до 10 лет);
• небольшой водный запас;
• довольно быстрое заиливание, вследствие чего возникает необходимость в периодической очистке и прокачке воды.

Артезианская скважина – это наиболее выгодный вариант для постоянного загородного проживания. Такую скважину бурят на большую глубину, которая может составлять сто и более метров. Огромное преимущество артезианской скважины заключается в безграничном потенциале: ее источник практически неиссякаем, а производительность достигает 10 кубов воды в час. Кроме того, вода имеет высокое качество, не заиливается и не пересыхает.

Однако такое устройство скважины для воды в частном доме по стоимости обойдется чуть дороже, чем строительство песчаного источника, но такие расходы довольно быстро окупятся. Производительность артезианской скважины очень высокая, ее хватит для водоснабжения большого участка со всеми жилыми постройками. Такой источник может прослужить более 50 лет.

Этапы устройства системы автономного водоснабжения

Рассмотрим, как выглядит устройство скважины для воды в частном доме. Пошаговая инструкция:

• выбираем место будущей скважины;
• выполняем бурение нужной глубины;
• устанавливаем кессон;
• производим монтаж оборудования для подъема воды;
• устанавливаем насос;
• осуществляем монтаж запорной аппаратуры;
• устанавливаем необходимые системы автоматики;
• подбираем и монтируем систему очистки воды;
• прокладываем систему трубопровода от скважины к дому;
• выполняем разводку труб внутренней системы водоснабжения.

Как сделать устройство скважины для воды в частном доме своими руками? Чертежи –вот гарантия успешного проведения автономной системы водоснабжения.

Важно знать, что согласно существующему законодательству на каждую скважину нужно обязательно иметь индивидуальный паспорт. Его выдает та организация, которая выполняла бурение. Паспорт будет необходим для предоставления в органы регистрации.

Устройство скважины для воды в частном доме: обзор

Водоснабжение частного дома с помощью скважины предусматривает выполнение ряда работ, которые проводятся в соответствии с проектом. Его рекомендуется заказывать в специализированных организациях. Устройство водоснабжения должно предусматривать систему фильтров и колодец для обслуживания оборудования, посредством которого будет подаваться вода.

Водоснабжение из скважины на участке возможно и в случае нерегулярного использования конструкции, однако тут существует вероятность быстрого заиливания. Чтобы этого избежать, рекомендуется периодически прокачивать скважину. Также желательно на зиму делать консервацию системы (полностью сливать воду).

Насосы

При организации автономного водоснабжения частного дома из скважины очень важно организовать надежный механизм подъема воды. Современный рынок предлагает множество разнообразных насосов от самых разных производителей. Какой из них подойдет именно для вашей системы?

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо изучить принцип работы различных видов насосов и параметры источника, из которого будет качаться вода. От правильности выбора зависит бесперебойная работа системы водоснабжения.

Что необходимо учитывать при выборе насоса?

В первую очередь рекомендуется обратить внимание на такие параметры:

• общая глубина скважины и уровень воды в ней;
• общий объем воды, необходимый для вас в сутки, включая полив огорода;
• напор воды в скважине. Его можно рассчитать следующим образом: к глубине скважины прибавляем 30, а полученную сумму увеличиваем на 10 %. Эффективней всего выбрать напор в 90 м;
• диаметр столба скважины;
• стоимость агрегата.

Типы насосов

Перед тем как купить насос, нужно определиться с его типом.

Все насосы делятся на два класса:

• Поверхностные насосы отличаются тем, что их корпус расположен на суше или же непосредственно на поверхности воды. Удерживается он за счет специального поплавка. Данный вид насоса может перекачивать воду с глубины не более 9 метров, за счет чего ограничивается его применение в скважинах.
• Погружные насосы полностью опущены в перекачиваемую воду.

Разделение по принципу устройства:

• Центробежные насосы имеют вал с гребными лопастями, благодаря которому создается центробежная сила, позволяющая перекачивать воду.
• Вибрационные насосы содержат мембрану. Перекачка воды в них происходит благодаря разнице показателей давления, которое образуется внутри и снаружи.

При покупке насоса лучше выбирать модели, в конструкции которых для защиты двигателя от перегрева предусмотрен термовыключатель.

Не стоит думать, что чем большей мощности насос, тем лучше. Чрезмерная мощность может вызвать определенные неполадки во всей системе.

Лучше по этому вопросу проконсультироваться у специалиста и приобрести насос с мощностью, заложенной в проекте.

Устройство скважины для воды в частном доме: ручной насос

При использовании ручных скважинных насосов объемы и скорость подачи воды нельзя сравнить с применением автоматических аналогов. Однако у подобного принципа работы имеется одно большое преимущество – полная зависимость от коммуникаций и внешних условий. Благодаря этому качеству ручные насосы становятся незаменимыми помощниками при водоснабжении небольших участков или подъеме воды из неглубоких скважин.

Где применяются ручные водяные насосы

Ручной насос наиболее целесообразно использовать в следующих случаях:

• отсутствие централизованного (постоянного) обеспечения электрической энергией;
• минимальное потребление суточного объема воды;
• скважина и колодец имеют небольшую глубину;
• равноценная замена традиционному ведру и тросу при общественном пользовании водными ресурсами;
• аварийный (запасной) источник гидравлической энергии.

Как организовать скважину собственными силами?

Устройство скважины для воды в частном доме вполне можно осуществить самостоятельно.

Прежде всего необходимо определить водоносную жилу на территории. Для этого существует несколько методов поиска места для выполнения бурения отверстия в земле:

• используются данные местности (карты, показывающие место залегания грунтовых вод);
• проводятся наблюдения за растениями и природными явлениями;
• осуществляется поиск воды с использованием ивовых прутиков.

Предлагаем рассмотреть устройство скважины для воды в частном доме без кессона.

После определения места для бурения нужно подобрать способ, которым будет сделана скважина. Самый эффективный метод – бурение. Для самостоятельного выполнения этой работы используют малогабаритную бурильную установку, которая пригодна для пользования даже непрофессионалами, или самодельный ручной бур. Он представляет собой штангу, на конце которой расположен режущий элемент. Бур взрыхляет почву, которую забирают винтообразные пластины, расположенные на штанге после режущих элементов. В результате этого длина штанги увеличивается.

После прохождения водоносного слоя процесс бурения прекращают. Далее начинают подготовку скважины к полноценному функционированию. Первым делом скважину с помощью желонки тщательно очищают, затем на дно опускают фильтр, а оставшееся пространство заполняют крупным песком.

Устройство скважины для воды в частном доме (фото вы можете видеть в нашей статье) нуждается в последующем оборудовании для использования. Для этого стены скважины укрепляют с помощью асбестоцементных труб. Делается это для того, чтобы обеспечить беспрепятственный и максимально чистый доступ к водоносному слою (без элементов почвы).

Как правильно расположить асбестоцементную трубу в скважине

Перед выполнением такого этапа работы нужно учесть следующие факторы:

• Для более удобного расположения диаметр трубы нужно выбирать немного меньше, чем диаметр скважины.
• Рекомендуется помещать непосредственно цельную трубу. Если для этого нет возможности, можно подбирать отрезки труб с одинаковым диаметром и ровными краями, что сведет к минимуму возможность загрязнения источника воды.
• Каждые участки обсадки скважины тщательно закрепляют специальными хомутами, что способствует предотвращению оседания обсадки вглубь водоносного слоя и перекрывания доступа к воде.
• Так как происходит частый подъем трубы из скважины, следует продумать, как закрепить ее уже на поверхности.

После установки труб необходимо определить, как будет обеспечен подъем воды на поверхность с глубины. Наиболее удачный способ – использовать погружной насос и провести от него шланги для закачки воды в дом и в емкости для полива участка. Мощность такого насоса нужно предварительно рассчитать, учитывая высоту, на которую будут подаваться ресурсы из скважины.

Мы кратко рассмотрели устройство скважины для воды в частном доме. Как провести водные ресурсы собственными силами, вы уже знаете. Теперь можно заняться декоративным оформлением, которое также имеет значение. Тут вариантов много, например – сооружение деревянного сруба, резного навеса, оформление скважины специальными валунами из искусственного камня. Теперь включайте свою фантазию и создавайте уют на своем участке.

fb.ru

Принцип работы скважины

Независимо от типа вашей скважины, принцип работы всех скважин на воду идентичный и заключается в следующем:

1. После бурения стенки, во избежание осыпания, укрепляются обсадной трубой;
2. Для первичной очистки воды от песка или других твердых включений устанавливается фильтр, через который вода и попадает в скважину;
3. Устье герметизируется оголовком;
4. Насос по водоподъемным трубам поднимает воду;
5. Водоподъемная труба соединяется с водопроводной, а скважина утепляется в зависимости от выбранного способа;
6. Устанавливается необходимое оборудование для автоматического водоснабжения.

Подбор оборудования

Выбор оборудование для обустройства вашей будущей скважины – один из важнейших этапов, так как именно от правильного выбора будет зависеть качество и срок ее работы. Наиболее важное оборудование, на выбор которого следует обратить внимание, это: насос, кессон, оголовок для скважины и гидроаккумулятор.

Кессон или адаптер

Кессон можно назвать основным элементом конструкции будущей скважины. Внешне он напоминает емкость похожую на бочку и применяется для защиты оборудования от грунтовых вод и замерзания

Внутри кессона можно расположить все необходимое компоненты для автоматического водоснабжения (реле давления, мембранный бак, манометр, различные фильтры очистки воды и пр.), таким образом освободить помещение дома от лишнего оборудования.

Изготавливается кессон из металла либо пластика. Главное условие, чтобы он не был подвержен коррозии. Размеры кессона обычно составляют: 1 метр в диаметре и 2 метра в высоту.

Кроме  кессона можно также использовать адаптер. Он более дешевый и имеет свои особенности. Давайте ниже рассмотрим, что выбрать кессон или адаптер и какие у каждого из них преимущества.

Кессон:

1. Все дополнительное оборудование можно разместить внутри кессона.
2. Лучше подходит для холодного климата.
3. Долговечно и надежно.
4. Быстрый доступ к насосу и другому оборудованию.

Адаптер:

1. Для его установки не нужно дополнительно рыть яму .
2. Быстрый монтаж.
3. Экономично.

Выбирать кессон или адаптер также следует из типа скважины. К примеру, если у вас скважина на песке, многие специалисты советует обратить внимание на адаптер, так как использование кессона не всегда выгодно из-за небольшого срока службы такой скважины.

Насосные агрегаты

Одним из ключевых элементов всей системы является насос. Принципиально можно выделить три типа:

1. Поверхностный насос. Подходит только, если динамический уровень воды в скважине не будет опускаться ниже 7 метров от земли.
2. Погружной вибрационный насос. Бюджетное решение, редко используется именно для системы водоснабжения, так как обладает малой производительностью, кроме того может разрушать стенки скважины.
3. Центробежные скважинные насосы. Профильное оборудование для систем водоснабжения из скважины.

Скважинные насосы широко представлены на рынке большим обилием производителей, на любой вкус и кошелек. Подбор характеристик насоса происходит по параметрам скважины и непосредственно вашей системы водотеплоснабжения.

Важно отметить, в случае выхода насоса из строя на вас ложатся расходы не только по покупке нового, но еще и подъем сломанного из скважины и установка купленного обратно. Поэтому к выбору производителя стоит подойти со всей ответственностью.

Гидроаккумулятор и реле

Ключевой функцией этого оборудования является поддержание постоянного давления в системе и накопление воды. Гидроаккумулятор и реле давления контролируют работу насоса, когда вода в баке заканчивается, в нем падает давление, что отлавливает реле и запускает насос, соответственно после наполнения бака, реле отключает насос. Кроме всего, гидроаккумулятор защищает водопроводное оборудование от гидроудара.

По внешнему виду гидроаккумулятор похож на бак, выполненный в овальной форме. Его объем в зависимости от целей может колебаться от 10 до 1000 литров. Если у вас небольшой загородный дом или дача, объема 100 литров будет вполне достаточно.

Оголовок для скважины

Для обустройства скважины также устанавливается оголовок. Основным его предназначением является защита скважины от попадания в нее различного мусора и талых вод. Другими словами оголовок выполняет функцию герметизации.

Этапы создания и обустройства скважины

Обустройство скважины своими руками проходит в несколько этапов, позволяющих добыть воду на участке. К ним относятся следующие действия.

Подготовка

Первый этап – это подготовка, когда только планируется, как обустроить скважину и обозначается ее окончательный принцип работы, а также проводятся основные операции.

Разрабатывается котлован, дно которого выравнивается песком, до уровня воды проводится насос, что впоследствии соединятся с основной трубой, главным источником, дающим воду на участке.

На этом этапе используется страховочный трос, после чего все крепится к оголовку скважины вместе с созданием врезок; прокладывается окончательная траншея к дому для создания удобного водопровода на даче, где ведутся работы.

Монтажные работы

Второй этап – это главные монтажные работы. В первую очередь устанавливается кессон, но, в случае, если создают скважину без кессона, этот этап несколько изменяется, вместо изолирующего воду кессона устанавливается дополнительный адаптер для обвода воды или же осуществляется так называемая “обвязка”, комплексное подключение его ко всей системе насоса для защиты его от воды; кстати, именно качественный адаптер представляет собой главную хитрость, позволяющую отказаться от кессона, все крепится герметично с использованием оголовка

Устанавливается гидроаккумулятор, дополняемый реле давления, после чего коммуникации по заранее подготовленной траншее подводятся непосредственно к даче, бане, сауне или любому другому строению, где необходим доступ воды. Качественная скважина может давать воду даже не на одной даче, а стать центральным водопроводом для нескольких соседних домов.

Давайте более подробно рассмотрим установку всего необходимого оборудования для скважины

Монтаж кессона

Перед тем как приступить к монтажу кессона следует предварительно подготовить яму. Разумеется, размеры ямы должны соответствовать габаритам купленной емкости. После того как вы погрузили кессон в яму, на уровне земли должна остаться только его крышка.

Если на месте будущей скважины присутствуют грунтовые воды, нужно предусмотреть дополнительное углубления, что бы в случае необходимости производить своевременную откачку.

Только после того как кессон опустили в котлован и закрепили его, можно приступать к закреплению обсадной трубы.

Установка погружного насоса

Погружной насос является важнейшим элементом скважины и при его монтаже необходимо учитывать некоторые нюансы:

1. Перед тем как окончательно установить насос следует тщательно очистить скважину. Ее нужно прокачать таким образам, чтобы вода не давала осадок в виде песка и других мелких частиц.
2. Устанавливать насос специалисты рекомендуют так, чтобы он находился полностью под водой и при этом не касался дна. Минимальное расстояние погружного насоса от дна скважины должно превышать 1 метр.
3. Установить обратный клапан следует в метре от насоса на водоподъемной трубе.
4. С помощью специальной автоматики и датчика сухого хода можно обезопасить насос от работы без воды.
5. Важно, чтобы трос, благодаря которому насос крепится к крышке оголовка, был крепок и защищен от коррозии.

Монтаж гидроаккумулятора

Если вы хотите обеспечить ваш участок бесперебойной подачей воды, то монтаж гидроаккумулятора обязателен. Этот тип оборудования можно установить как в помещении, так и в кессоне. Технология работы системы достаточно проста. После того как был включен насос, в пустой бак подается вода. Если вы включили кран, вода туда подается непосредственно из гидроаккумулятора, а не скважины.

Установку гидроаккумулятора нужно производить таким образом, чтобы в дальнейшем обеспечить к нему беспрепятственный доступ. Также следует предусмотреть обратный клапан и кран, для перекрывания и слива воды.

Гидроаккумулятор рекомендуется монтировать с применением резиновых вкладышей, чтобы снизить уровень вибрации.

Завершающие настройки

Третий этап заключается в завершающих настройках, позволяющих отрегулировать работу всей системы, проверяется и устанавливается оптимальное давление, сам насос подключается непосредственно к сети электричества, система запускается в первый раз, тестируется и в случае нахождения неполадок корректируется, трубы и изоляцию еще раз проверяются на наличие протечек.

В случае, если планируется обустройство скважины своими руками, лучше не пренебрегать подготовительными работами и за консультацией обратиться к опытным и проверенным специалистам, уже получившим хорошие отзывы.

Они помогут подобрать лучшее место для организации источника воды, а также порекомендуют лучший насос, позволяющий справиться с конкретным объемом жидкости, и адаптер,  а также поставят точку в вопросе о необходимости установки кессона и помогут решить множество других проблем, максимально подробно объяснив принцип работы.

Необходимое оборудование для обустройства скважины

Среди необходимого оборудования для создания скважины в загородном доме необходимо достаточно большое количество элементов, среди которых особое место занимают:

1. Насос, предназначенный непосредственно для получения воды из скважины, а также детали, без которых обвязка насоса не будет закончена.
2. Скважинный оголовок, предназначенный для полноценной герметизации главной обсадной трубы.
3. Реле давления, позволяющее управлять насосом и контролировать состояние его работы.
4. Трос стальной, обязательно выполненный из нержавеющего материала, и обязательно такие же нержавеющие зажимы для троса.
5. Трубы пэ водопроводные, необходимые для строительства системы водоснабжения, в последующем использующимся исключительно в хозяйственно бытовых целях.
6. Обратный клапан для воды, пропускающий жидкость только в одном направлении – в сторону дома или любого другого строения, ради которого и создается частный скважинный водопровод.
7. Ниппели, желательно, латунные, отличающиеся резьбой на концах и соединяющие трубы друг с другом, а также другие виды крепежей и соединений, правильно подобранные для конкретного проекта.
8. Непосредственно гидроаккумулятор, передающий объем жидкости в нужном направлении под давлением.
9. Тройники, позволяющие создать ответвления от основной трубы водопровода.
10. Манометр, также позволяющий контролировать показатель давления воды в трубах.
11. Шланги и краны, дающие возможность направить воды в нужные точки дома.
12. Различные расходные материалы, вроде герметика, электроды и других.
13. Сам кессон, водонепроницаемая камера, защищающие устройства на глубине от попадания в них воды из скважины.
14. Адаптер, выводящий трубы сквозь главную обсадную трубу всей созданной скважины, а также дополнительный адаптер, необходимый для герметизации в случае отказа от кессона.

Самая крупная и дорогостоящая деталь – это кессон, остальное оборудование в большинстве своем можно назвать материалами расходными, количество которых зависит от размера проектируемой системы.

Правильно организованная скважина станет постоянным источникам воды, независящим от сезона – так что даже зимой на даче будет постоянный поток чистой воды, походящей для любой цели и обеспечивающие комфортные условия проживания в частном доме.

Помимо правильной организации, высокий уровень воды и долговечность использования скважины обеспечивает и грамотно подобранное оборудование, например, скважинный адаптер, так что на его выбор также стоит обратить внимание при подготовке проекта.

vodosistema.ru

Что нужно знать о скважинах

Существует несколько типов, различающихся по дебиту, глубине, качеству добываемой воды и длительности эксплуатации. Все эти характеристики имеют влияние друг на друга, и владельцу дома бывает нелегко определиться с нужным вариантом скважины.
Итак:

• Естественно, что производительность зависит от глубины. Это связано с геологическими особенностями залегания слоёв.
  В каждом регионе своя структура, но даже если она схожа, глубина залегания водоносных пластов может быть различной.
• Для подачи воды из скважин, чаще всего используются погружные насосы. Но если вода выходит на поверхность самотёком, без применения насоса, такая называется артезианской.
  В этом их существенное различие.
• Глубина в 25-50 метров считается небольшой. На этой глубине вода, как правило, находится на песчаном плывуне.
  Но максимальна глубина бурения может достигать и 250 метров. На этой отметке располагаются известняковые слои, которые отдают гораздо больше воды, чем песчаные.
• Конечно, такая глубокая водяная скважина, на даче своими руками не может быть обустроена. Да и мощность её для дачи будет чересчур велика. Производительности может хватить, чтобы обеспечить водой целый посёлок.

• Для дома или коттеджа, которому вода требуется для нужд одной семьи из четырёх-пяти человек, для полива, бани, и содержания домашних животных, достаточно будет скважины на песке.
• Производительность любого колодца измеряется так: м3/час. Обычно, перед строительством скважины или колодца, производятся расчёты по нормам потребления воды.
  И если полученная цифра превышает полкуба в час, скважина бурится до известкового пласта.
• Срок службы может достигать полувека, тогда как скважина на песчаном слое эксплуатируется не более десяти лет. По истечении этого времени она требует капитального ремонта, либо просто производят новое бурение.
• Не трудно догадаться, что в воде, добывающейся из песчаного плывуна, достаточно большое содержание песка. А ещё, в такой воде большое содержание железа. В неглубоких колодцах применяют различные способы очистки воды.
• А вот в максимально глубоких вода кристально чистая, потому что многочисленные слои грунта являются самыми лучшими фильтрами. Кстати, во многих регионах центральной части нашей страны, в песчаных слоях воды практически нет, и приходится бурить скважины до известняка.
• Не может не интересовать вопрос, сколько стоит скважина водяная: стоимость напрямую зависит от глубины. Цены по регионам варьируются в пределах 1800-2500 руб. за погонный метр скважины, и зависят от диаметра обсадной трубы.

• Приступая к строительству загородного дома, вы должны знать, что его водоснабжение можно спроектировать так, чтобы скважина оказалась в подвале дома. Это наиболее удобный вариант местоположения — так она будет полностью защищена от замерзания в зимнее время.

Оборудуют ее компактной насосной станцией (см. фото), которая включает в себя глубинный насос и промежуточный резервуар, который называется гидрофор — его наполнение контролируется специальными датчиками.

Бурение скважины профессионально

Если вы решили бурить скважину уже после того, как дом построен, тщательно выбирайте место. Будущая скважина должна располагаться на ровной местности, и не ближе трёх-четырёх метров от ближайшего строения.
Так же, поблизости от нее не должно быть проездов и автомобильных парковок, а так же бань, сливных ям и навозных куч.
Итак:

• Если вы решили доверить работы по устройству специалистам, имейте в виду, что для въезда буровой машины на участок, ворота должны иметь ширину более двух с половиной метров.
• Под производство работ будет занят участок размером 35-40м2, и в зависимости от расчётной глубины скважины и погодных условий, бурение займёт не более пяти дней.
• Бурение водяных скважин производится с использованием инструмента, который называется долото шарошечное. По ходу бурения используется несколько таких инструментов разного размера. Начальный этап работ требует применение долота наиболее крупного диаметра.
• Бурение производится до уровня залегания водоносного пласта, после чего в полученное отверстие забиваются обсадные трубы. Их задача – предупредить осыпание стенок, и оградить её от попадания грунта.

• Технология бурения предусматривает использование промывочного раствора. Он размягчает породу, облегчая её вывод на поверхность. Работы по вскрытию водоносного пласта ведутся в полости обсадной трубы.
• Толщина этого слоя может быть разной, и от неё зависит, как глубоко производится проникновение внутрь пласта. Но обычно глубина проникновения в толщу водоносного слоя не превышает пяти метров.
• Как только водоносный слой вскрыт, устанавливается ещё одна обсадная труба, теперь перфорированная — она предотвратит обвал пласта. Внутри перфорированной трубы, долотом самого маленького размера проделывается отверстие для установки фильтра.
• В тех случаях, когда скважина очень глубокая, вместо обычной и перфорированной трубы устанавливается колонна, сочетающая в себе эти функции. Она называется кондуктор.
  Бурение неглубокой обходится без таких сложностей: промывающий раствор не применяют, да и долото используют одного размера.

После того, как бурение окончено, на поверхности видна часть обсадной трубы, примерно на высоту одного метра. Дальнейшее обустройство в обязанности буровой бригады не входит. Об этом придётся позаботиться хозяину.
Есть немало фирм, которые предоставляют подобные услуги. Но у нас немало умельцев, которые могут всё сделать своими руками.

Самостоятельное бурение

Конечно, для дачи вряд ли кто-то будет бурить скважину максимальной глубины. А если водоносный пласт залегает довольно близко, соорудить скважину или, как её ещё называют – трубный колодец, можно и самостоятельно, без применения бура.

 Итак:

• Для выполнения работ по устройству, вам понадобится около пятнадцати метров стальных труб диметром 25 см. На их концах должна быть нарезана резьба.
  На неё будет навинчиваться железный конус. Ещё нужен фланец, муфты с резьбой, и само собой, водяной насос.
• Трубы забиваются в землю отрезками по два-три метра, соединяясь муфтами между собой. Перед началом забивки, на первую трубу навинчивается, а потом заваривается конус.
  От него, до середины трубы насверливаются отверстия диаметром 6-8 мм, через которые будет происходить забор воды.
• Для забивки труб можно приобрести специальный инструмент, который вы видите на картинке снизу. А можно использовать и самодельный инструмент. Главное, чтобы он имел насадку на трубу нужного диаметра, и ручки.

При необходимости, вы найдёте в интернете немало советов, как сделать такой инструмент. После того, как забьёте трубы, нужно будет скважину прокачать, чтобы избавиться от грязной воды.
Делается это с помощью ручного насоса, и только когда пойдёт чистая вода, можно будет подсоединять электрический насос.

moikolodets.ru

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

Скважины бывают разные

Деление буровых на категории обусловлено их размерами и качеством воды, добываемой из колодцев. Водяная артезианская скважина имеет большую глубину по сравнению с песчаной конструкцией. Песчаная буровая создается в качестве временного устройства и при неблагоприятных гидрологических данных местности.

При выборе водяной скважины учитывают расход воды и общее количество мест водозабора. У скважин, добывающих воду, глубина колеблется от 15 до 280 м.

Добываемая вода имеет различный состав: наблюдается увеличение солей железа и превышение параметров жесткости. Возникает необходимость проведения дополнительных мер для обеззараживания воды.

Наиболее популярна сегодня у владельцев загородных участков артезианская скважина. Процесс подачи воды в ней обусловлен ее собственным давлением. Пробуравливание артезианского колодца осуществляется на гранитных, известковых, песчаных почвах. Глубина залегания водоносных пластов составляет от 40 до 200 м. Буровая доставляет чистую воду, образовавшуюся в результате ее защиты глинистыми породами на значительной глубине. Скважина обеспечивает наличие достаточного количества воды и ее устойчивый уровень.

Известняковая выработка служит несколько десятилетий, но артезианская скважина более предпочтительна, хотя имеет более высокую цену. Не все хозяева могут позволить себе такие траты. Для сооружения артезианского колодца требуется большое количество разрешающей работу документации. Дебет артезианской выработки, имеющей диаметр от 12 до 15 см, составляет 10 т в час.

Срок работы по бурению водной скважины составляет от 7 до 10 дней. Основное преимущество буровой с артезианской водой — способность ее подачи без использования насосного оборудования.

Конструкция водной скважины для снабжения дома или предприятия

Прежде чем приступить к эксплуатации буровой, следует провести работы по ее обустройству. Для этих целей необходимо приобрести материалы:

• кабель;
• трубы стальные или асбестовые;
• насос;
• систему управления.

Основная работа, обеспечивающая правильное устройство буровой, делится на 5 этапов.

Главным элементом скважины является кессон. Он создается в форме бака, который не допускает попадания грунтовых вод в устройство, обеспечивающее водоснабжение.

Основным материалом для изготовления кессонов служит металл, а также можно использовать железобетон или пластик.

Устройство кессона и спуск насоса

Прежде чем устанавливать комплекс для защиты скважины, необходимо изучить его устройство, форму и размеры. Основными частями кессона являются:

• лестница;
• муфта для летника;
• муфта для электрического кабеля;
• баки, имеющие стенки толщиной 5 мм;
• крышка.

Различные модификации и формы кессона относятся к размерам их высоты и диаметра. Наиболее удачная конструкция имеет высоту 2 м, диаметр — 1 м. Этот вариант подходит к определенным условиям климата, особенно при глубине промерзания почвы до 1,5 м. Что касается места расположения кессона, то его помещают в котлован, имеющий глубину 2 м и диаметр 1,5 м.

Стоит учесть, что насос необходим для обеспечения подачи воды из колодца в жилое помещение. При покупке и монтаже насоса следует остановить свой выбор на таких немаловажных обстоятельствах, как:

• максимальный уровень подъема воды;
• дневная норма расходуемой жидкости;
• величина столба воды в скважине.

Основным элементом буровой является гидроаккумулятор. Он состоит из емкости, имеющей объем 10-15 л. Конструкция величиной 100 л обеспечивает водой средний коттедж. Выбирать водяной аккумулятор надо с учетом функционирования насоса для обеспечения стабильного давления в водопроводе. Если есть возможность, гидроаккумулятор монтируют в доме, но можно устанавливать его и в кессоне.

Чтобы предохранить насос от скачков напряжения, в водяную скважину ставят систему автоматики. С ее помощью легко происходит остановка или запуск насоса. Конструкция системы автоматики состоит из реле давления, а также пульта управления, который стабилизирует температуру в насосе.

Устройство артезианской скважины для загородного дома

На загородном участке необходимо заранее установить месторасположение будущей скважины. Хозяин тщательно изучает проект, хотя скважина, расположенная в подвальном помещении, наиболее целесообразна, т. к. обеспечивает надежную защиту насосного оборудования и трубопровода.

Колодцы глубиной в 20 м оборудуют следующими материалами:

• глубинный насос;
• датчики, улавливающие верхний и нижний показатель наличия воды;
• устройство, обеспечивающее стабильное давление в водоводе, гидрофор.

Для буровой глубиной менее 20 м монтируют автоматическую насосную систему. Основными ее составляющими являются гидрофор и глубинный насос.

Устройство насосной станции для артезианской скважины предполагает наличие инструментов для работы:

• тонкого капронового шнура;
• змеевика для суглинистых почв;
• желонки для водоносного слоя;
• шнекового бура;
• лопаты;
• муфты;
• буровых ложек.

С помощью шнура хозяин измеряет общее расстояние от уровня воды до поверхности земли. Перед бурением необходимо приобрести схему, показывающую геологический разрез рабочего участка скважины.

Для колодца менее 20 м ставят насосную станцию, в которой обязательно наличие следующих важных узлов:

• всасывающей магистрали;
• водозабора;
• насоса;
• реле;
• водяного аккумулятора;
• мотора;
• манометра.

При использовании насосов для устройства водной скважины, следует учитывать их положительные качества, а именно:

• соответствие производительности с реальными показателями;
• экономичность;
• минимальное обслуживание;
• возможность эксплуатации при низких температурах.

У иных модификаций насосных станций могут возникать более серьезные дефекты в период эксплуатации:

• поломка реле;
• замерзание воды при низких температурах;
• высокий расход электроэнергии.

Требуется взвешенный подход к выбору насосной станции для артезианской скважины. Следует учитывать ее глубину.

Для устройства колодца глубиной менее 10 м, приобретают однотрубную установку, сокращающую срок монтажных работ. Для более глубоких буровых необходимо смонтировать двухтрубную станцию. Самые глубокие колодцы требуют установки иного дорогостоящего оборудования.

В качестве наружных работ при устройстве скважины следует выполнить монтаж насосной станции. Обсадную трубу, выступающую над поверхностью земли на высоту 1 м, укрывают от промерзания в зимнее время. Для укрепления насосной станции в цокольном помещении, приобретают такие инструменты и материалы, как:

• сварочный аппарат;
• стальные квадратные трубы;
• уголок;
• анкеры;
• болты;
• кирпич.

Станция устанавливается на легкий столик или возвышение из кирпича. Сварная конструкция закрепляется при помощи болтов. Для монтажа линий необходимо использовать эжектор.

В процессе его сборки и установки крепят особый фильтрующий клапан, без которого насосная станция не функционирует.

Устройство всех соединений в эжекторе должно быть герметичным.

Для двухтрубной станции ставят оголовок или отвод необходимого диаметра, приваренный к обсадной трубе. В колодце стыкуют водосбор с вертикальной трубой, отходящей от магистрали. Соединение закрепляют ключом, а эжектор монтируют в колодец. В месте выхода воды из насосной станции монтируют фильтры для очистки воды.

Правильно созданная водная скважина, оборудованная насосной станцией, обеспечит качественное снабжение загородного дома питьевой водой на долгие годы.

moyaskvazhina.ru

КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИН

Обоснованная рациональная конструкция скважины должна отвечать требованиям, предъявляемым к ней со стороны геологии, бурения и особенно со стороны последующей эксплуатации.

К основным требованиям относятся:

—          правильно выбранный диаметр каждой колонны;

—          надлежащая  прочность  и  герметичность  спущенных  в скважину обсадных колонн;

—          минимальный расход металла на 1 м глубины скважины;

—          возможность применения любого из существующих способов эксплуатации скважины;

—          возможность возврата для эксплуатации перекрытых колоннами вышележащих продуктивных пластов;

—          возможность проведения ремонтных работ при бурении и эксплуатации скважин;

—          герметичность зацементированного пространства;

—          долговременная работа в соответствующих геолого-физических условиях, в т. ч. в коррозионной среде и др.

Практика проводки скважин в сложных геологических условиях, научные разработки в области бурения и крепления позволили резко увеличить глубину скважин (до 7000 м и более) и совершенствовать их конструкции в следующих направлениях:

—          увеличение выхода из-под башмака предыдущих колонн, использование долот уменьшенных и малых диаметров;

—          применение способа секционного спуска обсадных колонн и крепление стволов промежуточными колоннами-хвостовиками;

—          использование обсадных труб со сварными соединительными элементами и безмуфтовых обсадных труб со специальными резьбами при компоновке промежуточных и в некоторых случаях эксплуатационных колонн;

—          обязательный учет условий вскрытия и разбуривания продуктивного объекта.

В процессе разработки залежи ее первоначальные характеристики будут изменяться, особенно когда месторождение будет на завершающей стадии разработки; на них влияют темпы отбора флюидов, способы интенсификации добычи и поддержания пластовых давлений, применение новых видов воздействия на продуктивные горизонты с целью более полного извлечения нефти и газа.

Конструкция скважин должна отвечать требованиям охраны недр и окружающей среды и исключать возможное загрязнение пластовых вод и межпластовые перетоки флюидов не только при бурении и эксплуатации, но и после окончания работ и ликвидации скважины. Поэтому качественное разобщение пластов – основное условие при проектировании и выполнении работ по строительству скважины.

Простая конструкция (кондуктор и эксплуатационная колонна) не во всех случаях является рациональной. В первую очередь это относится к глубоким скважинам (4000 м и более), вскрывающим комплекс разнообразных отложений, в которых возникают различные, иногда диаметрально противоположные по характеру и природе условия.

Следовательно, рациональной можно назвать такую конструкцию, которая соответствует геологическим условиям бурения, учитывает назначение скважины и другие отмеченные выше факторы и создает условия для бурения интервалов между креплениями в наиболее сжатые сроки.

Рассмотрим влияние некоторых перечисленных факторов на подбор рациональной конструкции скважины.

Геологические условия бурения. Чтобы обеспечить лучшие условия бурения, эксплуатации и ремонта и предупредить возможные осложнения, необходимо учитывать:

а)   характеристику пород, вскрываемых скважиной, с точки зрения возможных обвалов, осыпей, кавернообразования;

б)  проницаемость пород и пластовые (поровые) давления;

в)   наличие зон возможных газо-, нефте- и водопроявлений и поглощений рабочих жидкостей;

г)   температуру горных пород по стволу и в месте ремонта;

д)  углы падения пород и частоту чередования их по твердости.

Детальный учет первых трех факторов позволяет определить необходимые глубины спуска обсадных колонн.

Назначение скважины. Сочетание обсадных колонн различных диаметров, составляющих конструкцию скважины, зависит от диаметра эксплуатационной колонны.

Диаметр эксплуатационных колонн нагнетательных скважин обусловлен давлением, при котором будет закачиваться вода (газ, воздух) в пласт, и приемистостью пласта. При выборе диаметра эксплуатационной колонны разведочных скважин на структурах с выявленной продуктивностью нефти или газа решающим фактором является обеспечение условий для проведения опробования пластов и последующей эксплуатации промышленных объектов.

В разведочных скважинах (поискового характера) на новых площадях диаметр эксплуатационной колонны зависит от необходимого количества спускаемых промежуточных обсадных колонн, качества получаемого кернового материала, возможности проведения электрометрических работ и испытания вскрытых перспективных объектов на приток. Скважины этой категории после спуска последней промежуточной колонны можно бурить долотами диаметром 140 мм и меньше с последующим спуском 114-миллиметровой эксплуатационной колонны или колонны меньшего диаметра.

Наиболее жесткие требования, по которым определяют диаметр эксплуатационной колонны, диктуются условиями эксплуатации скважин. Снижение уровня жидкости при добыче нефти или воды в обсадной колонне и уменьшение давления газа в пласте обусловливают возникновение сминающих нагрузок. Вследствие того обсадная колонна должна быть составлена из труб такой прочности, чтобы в процессе эксплуатации не произошло их смятия (необходимая прочность обсадной колонны на сминающие и страгивающие усилия и внутреннее давление).

При проектировании конструкций газовых и газоконденсатных скважин необходимо учитывать следующие особенности:

а)   давление газа на устье близко к забойному, что требует обеспечения наибольшей прочности труб в верхней части колонны;

б)  незначительная вязкость газа обусловливает его высокую проникающую способность, что повышает требования к герметичности резьбовых соединений и колонного пространства;

в)   интенсивный нагрев обсадных колонн приводит к возникновению дополнительных температурных напряжений на незацементированных участках колонны и требует учета этих явлений при расчете их на прочность (при определенных температурных перепадах и некачественном цементировании колонны перемещаются в верхнем колонном направлении);

г)   возможность газовых выбросов в процессе бурения требует установки противовыбросового оборудования;

д)  длительный срок эксплуатации и связанная с ним возможность коррозии эксплуатационных колонн требуют применения специальных труб с противокоррозионным покрытием и пакеров.

Общие требования, предъявляемые к конструкциям газовых и газоконденсатных скважин, заключаются в следующем:

—   прочность конструкции в сочетании с герметичностью каждой обсадной колонны и цементного кольца в колонном пространстве;

—   качественное разобщение всех горизонтов и в первую очередь газонефтяных пластов;

—   максимальное использование пластовой энергии газа для его транспортировки по внутрипромысловым и магистральным газопроводам.

Запроектированные режимы эксплуатации с максимальными дебитами и максимальное использование пластовой энергии требуют увеличения диаметра эксплуатационной колонны.

Метод вскрытия пласта. Метод вскрытия определяется главным образом особенностями продуктивных пластов, к которым относятся пластовое давление, наличие пропластковых и подошвенных вод, прочность пород, слагающих пласт, тип коллекторов (гранулярный, трещиноватый и др.).

При нормальных (гидростатических) и повышенных давлениях эксплуатационную колонну цементируют через башмак.

При пониженных пластовых давлениях, отсутствии пропластковых и подошвенных вод и достаточной прочности пород пласта в некоторых случаях после вскрытия объекта эксплуатационную колонну, имеющую фильтр против продуктивных горизонтов, цементируют через боковые отверстия, расположенные над кровлей этих горизонтов (так называемое манжетное цементирование), или «обратным» цементированием.

Однако в ряде случаев до вскрытия продуктивных горизонтов при наличии в разрезе пластов с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) или обваливающихся пород скважины бурят с промывкой забоя буровыми растворами повышенной плотности. Вскрытие объекта с использованием указанных растворов часто сопровождается их поглощением трещиноватыми коллекторами. Освоение таких скважин затрудняется, а иногда заканчивается безрезультатно. Для успешного вскрытия, а затем освоения таких объектов плотность буровых растворов должна быть минимальной. В рассматриваемых случаях вскрытие продуктивных пластов возможно только при условии предварительного перекрытия всего разреза до их кровли промежуточной обсадной колонной. Буровой раствор проектируется специально для вскрытия пласта. При этом эксплуатационная колонна может быть либо сплошной, либо представлена хвостовиком и промежуточной колонной. Если породы продуктивных горизонтов устойчивы, скважины могут эксплуатироваться и без крепления обсадной колонной.

На рис. 1.1. показаны различные конструкции эксплуатационных колонн в зависимости от метода вскрытия и крепления продуктивных горизонтов.

Рис. 1.1. Типы конструкций эксплуатационных колонн:

1 — сплошная колонна, зацементированная через башмак; 2 — сплошная колонна, зацементированная через специальные отверстия над пластом; 3, 4 — зацементированная колонна с хвостовиком; 5 — колонна, спущенная до пласта (эксплуатация с открытым забоем); 6, 7 — комбинированные колонны, спущенные секциями.

 

Способ бурения. В нашей стране бурение скважин осуществляется роторным способом и забойными двигателями. Для обеспечения эффективной работы долота при бурении глубоких скважин используют турбобуры диаметром 168 и 190 мм. По диаметру турбобуров при закачивании скважины определяют возможную ее конструкцию.

Наиболее широк диапазон возможных сочетаний диаметров обсадных колонн в конструкциях при бурении скважин роторным способом.

При разработке рациональной конструкции глубоких разведочных скважин необходимо исходить из условий получения наибольших скоростей бурения при наименьших объемах работ в промежуточных колоннах, выбора минимально допустимых зазоров между колонной и стенками скважины, максимально возможного увеличения глубины выхода спускаемой колонны из-под предыдущей, а также уменьшения диаметра эксплуатационной колонны. При выборе конструкции должны быть обеспечены условия максимального сохранения естественного состояния продуктивных горизонтов.

 

 

rengm.ru

Схема и принцип работы скважины на воду

Владельцы дач и загородных домов нуждаются в обустройстве собственной системы водоснабжения. Далеко не всегда для них открыта возможность подключения к центральной магистрали. В таком случае идеальным решением станет обустройство собственного источника. Прежде, чем приступить к активным действиям, следует ознакомиться с теоретическим аспектом, узнать принцип работы скважины и варианты её бурения.

Способы бурения

Гидробурение актуально для создания бесфильтровых конструкций

Перед выяснением ответа на вопрос, как устроена скважина, вполне логично будет изучение методов и устройств, способствующих её формированию. Возможные варианты бурения:

• Алмазное бурение. Названо по типу рабочего инструмента. Применяется крайне редко из-за его высокой стоимости.
• Турбинное бурение. Скважины на воду появляются благодаря применению турбобура. При обороте турбины он совершает поступательные движения. В процессе используются бурильные трубы.
• Электробур. Эксплуатация устройства предполагает его предварительное подключение к источнику энергии. Процесс бурения легко контролируется с поверхности.
• Гидродинамическое бурение. Его использование актуально для создания бесфильтровых конструкций. Незаменимо в случаях, когда важно строго придерживаться формы.
• Шнековое бурение разрушает породу, которую после подымают наверх. Применяют при работе с мягкими породами для неглубоких скважин. Подобная методика очень популярна, но совершенно не подходит для работы с твёрдыми участками.
• Пневмоударное бурение. Актуально для применения на небольших глубинах. Отличается высокими энергозатратами, поэтому редко используется владельцами дач.
• Винтовые двигатели. Работа с ними напоминает турбинное бурение. Относительно небольшие габариты винта делают более комфортной его эксплуатацию. Часто используется для создания водозаборных систем на дачных участках.

Основные этапы бурения на следующем видео:

Принцип работы скважины

Принцип работы идентичен для всех разновидностей водозаборных скважин. В чём он заключается?

1. После бурения скважины производится монтаж обсадной трубы. Она может быть стальной или пластиковой, перфорированной или асбестоцементной. Подобное устройство защищает стенки от осыпания, в результате которого вода загрязняется, а источник со временем перестаёт функционировать.
2. Первичную очистку жидкости от твёрдых частиц исполняет фильтр. Его фиксируют к нижней части обсадной колонны. Для этого выжигают или высверливают отверстия. Перфорированную часть устройства покрывают фильтровальной сеткой.
3. Для герметизации устья используют оголовок
4. Насос по трубам поднимает воду. Его устанавливают после устройства обсадной колонны.

Схема устройства стандартной скважины

Важно! Предварительно к насосу подсоединяют обратный клапан, кабель и напорную трубу. Мощность оборудования рассчитывается на основании данных – удалённость скважины от потребителя; расстояние между водоносным слоем и землёю.

1. Водоподъёмную трубу присоединяют к водопроводной.
2. Утепляют скважину.
3. Устанавливаются все необходимые элементы для автоматизации водоснабжения, в том числе и система контроля давления.

Функциональные узлы скважины

Наглядное расположение оборудования в шахте кессона

Скважина имеет достаточно много элементов:

• Водозабор. Для его устройства характерно наличие сетки и обратного клапана.
• Всасывающая магистраль. Через неё вода поступает в корпус насоса или насосной станции.
• Непосредственно насос. Всасывает жидкость и под давлением поднимает её вверх.
• Реле давления.
• Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
• Электромотор.

Инвентарь для обустройства скважины

Пример установки металлического кессона на скважину

Чтобы наладить работу скважины, нужно использовать следующие элементы:

• Насос со страховочным тросом и электрокабелем для последующего подключения.
• Автоматическое устройство. которое будет регулировать напряжение и беречь двигатель от перегревания.
• Гидропневмобак. Его задача – защитить от гидравлических ударов, отрегулировать давление, уменьшить частоту включений-выключений насоса. Размеры бака варьируют от 10 до 10000 литров. Оптимальный объём для среднестатистического дома – 100 л.
• Кессон. Стальной бак служит для защиты оборудования, необходимого для подъёма воды. Устанавливается на глубине 0,5-1 м.

Внимание! Конструкцию обязательно нужно утеплить и гидроизолировать.

• Провод (который обеспечивает бесперебойное снабжение) и водопроводные трубы (выводят от кессона к дому).

Последовательность подключения элементов

Схема подключения оборудования скважины с погружным насосом

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

• Снаружи обустройство водопровода начинается с определения показателей: глубина источника и мощность насоса. Большинство насосных агрегатов имеют встроенный обратный клапан, в противном случае его нужно будет установить.

Важно! Обратный клапан удерживает воду под давлением.

• Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
• Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
• Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
• В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Схема устройства скважины

Обустройство скважины может иметь различные вариации. Схема зависит от материалов изготовления и вида скважины.

В целом схема устройства выглядит так:

• Вода поднимается из водоносного слоя, проходит сквозь фильтр и оказывается внутри выработки с круглым сечением.
• Включённый насос направляет жидкость по водопроводной трубе.
• Вода движется вверх и попадает в приёмник, а оттуда в водопровод.

Конструкция артезианской скважины наглядно отражена на фото:

Схема устройства ствола артезианской скважины

Водоснабжение из скважины – обустройство и принцип действия

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?

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:

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:

1. 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.
2. 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:

2.1. Треногу высотой 4 – 5 метров с блоком;

2.2. Специальное приспособление – желонку – для пробивки отверстия и выемки грунта из него;

2.3. Прочный шнур, веревку для работы с желонкой.

2.4. Трубу обсадную, размеры по наружному диаметру: 146 мм, 159 мм, 168 мм, 194 мм, 203 мм, 219 мм.

Пробивка скважины

1. Процесс происходит следующим образом.

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

3.2. 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

3.3. 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.

3.4. 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.

3.5. 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.

3.6. 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 м 3 /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 м 3 /час обеспечивает водоснабжение небольшого поселка. При наличии в слое суглинков применяется система со второй обсадной трубой.

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.

Похожие статьи по данной теме:

Обустройство скважины на участке своими руками

Вода для частного дома: обустройство скважины

Когда нужно делать капитальный ремонт скважины

Принцип работы скважины

Как и в колодце вода в ней находится в водоносном слое. С помощью установленного насоса она подается наверх. Для укрепления выработки монтируют обсадную трубу. в качестве которой используют пластиковые, стальные, перфорированные или асбестоцементные изделия. Если этого не сделать, тогда со стенок грунт начнет осыпаться, из-за чего скважина впоследствии перестанет функционировать.

Скважина имеет следующую схему работы:

• Из водоносного слоя подается вода, которая сначала проходит через фильтр, а потом уже попадает в выработку круглого сечения;
• Включенный насос нагнетает жидкость по водонапорной трубе;
• После чего вода поступает в приемник и перемещается по водопроводу.

Хотя схема может меняться, все зависит от типа используемого насоса.

Разновидности буровых выработок

Абиссинский колодец ― это забивная скважина, которая является самым простым вариантом. Чтобы ее обустроить на участке водяной пласт должен иметь глубину до 12 метров. Качество воды в ней зависит в основном от строения почвы. Такую выработку при необходимости можно устроить в подвале.

Песчаная скважина, схема которой пользуется большим спросом, подходит лишь для личного пользования. Вода из нее по своим свойствам характеризуется как техническая, поэтому используется только для купания или полива огорода. В среднем водоносные слои в этой скважине залегают на глубине около 10—50 метров.

Кстати, буровые работы при таких пластах реально выполнить своими руками, главное, чтобы на участке через несколько метров не проходил сланец. Пройти его без помощи профессионалов навряд ли получится.

Разумеется, песчаные скважины имеют некоторые недостатки. Главный минус такой выработки ― перебой подачи воды. Связана проблема с сезонными перепадами уровня живительной влаги. Вдобавок ее нужно периодически обслуживать, особенно касается дачников, которым вода нужна лишь в летнее время. В этой ситуации фильтр, находящийся в скважине, со временем заиливается. Вот почему подъем воды должен быть регулярным. Кроме этого, срок службы такой скважины составляет не более 15 лет.

Артезианская выработка хоть и считается самой дорогой, но является наиболее эффективным методом централизованной подачи воды. Для ее бурения используется крупная техника, позволяющая углубиться примерно на 200―300 метров .

Из артезианской скважины вода лучше и качественнее, нежели из песчаной. Еще в ней фильтр почти не засоряется. Он монтируется в нижней части подающей трубы диаметром 219 мм. Эта выработка гарантирует на 99% постоянную подачу живительной влаги, а срок ее службы составляет 50 лет.

Правда, такие скважины тоже обладают недостатками. Например, иногда требуется монтаж дополнительных систем фильтрации, поскольку в составе воды могут содержаться различные соединения железа. К тому же, как упоминалось ранее, ее обустройство стоит дорого. Еще обязательно придется получать разрешение на бурение такой выработки и согласовывать проект.

Выбор необходимого оборудования

Самым важным этапом в обустройстве скважины является подбор оборудования, поскольку именно от него будет зависеть ее период эксплуатации и качество работы. В основном следует обратить внимание на выбор:

Он необходим для защиты устья от внешних негативных воздействий. Подобное устройство служит своеобразной емкостью, предохраняющей верхние метры ствола выработки от воздействия низких температур в земле.

Герметичный контейнер кессона еще может использоваться как технологический объем для установки разного оборудования, которые обслуживают скважину. Монтаж в нем автоматики, очистительных фильтров и прочих устройств позволяет сэкономить пространство в доме.

Производят кессоны из разных материалов: пластика, металлических конструкций или бетонных отливок. Установка этого оборудования особенно подходит в наших климатических условиях, ведь при суровых зимах грунт на дачной территории промерзает на глубину до полутора метров. Поэтому горизонтально проходящие трубопроводы должны располагаться ниже уровня промерзания.

Кессонный люк, установленный на верхней части устройства, как правило, утепляется листовым пенопластом. Внутри оборудования можно разместить лестницу.

Насосные устройства

Насос выступает основным элементом всей системы. При этом он может быть следующих типов:

• Погружной. Этот вибрационный насос является бюджетным вариантом. Его довольно редко применяют для обустройства системы водоснабжения, поскольку он имеет слишком низкую производительность. Более того, он способен даже разрушить стенки скважины.
• Центробежный. Такой агрегат является профильным оборудованием для водоснабжения из выработки.
• Поверхностный. Применяется лишь тогда, когда в скважине динамический уровень живительной влаги не опускается ниже семи метров.

Сегодня на рынке представлено много моделей скважинных насосов. Выбор их параметров происходит по характеристикам скважины и системы водоснабжения.

Кстати, в случае поломки насоса придется не только приобретать новый, но и платить за поднятие сломанного и монтаж купленного. Именно поэтому следует подходить более серьезно при выборе производителя.

Конструкция гидроаккумулятора

Данное оборудование для скважины используется для предотвращения гидроудара и регулировки давления содержимого трубопроводов. Еще гидроаккумулятор поддерживает минимальный уровень жидкости в системе.

Внутри этого устройства при нормальном функционировании находится запас живительной влаги, а также поддерживается минимальное давление. При использовании гидроаккумулятора насос включается реже, да и изнашивается меньше.

Конструкция такого устройства схожа с компенсационным баком. который применяется в отопительных системах. Но изготавливается гидроаккумулятор из других материалов, они не контактируют с водой и не меняют ее качество. Мембрана в нем создается из пищевой резины.

Оголовок для обсадной трубы

Предназначено это устройство для защиты от попадания мусора в ствол. Помимо этого, оно является опорой для подвески водоподъемной колонны и насоса. Оголовок создается из металла или пластика. В первом случае он способен выдерживать до 500 кг, а во втором ― до 200 кг. Соединение должно быть герметичным с применением резиновой прокладки.

Технология бурения скважины на воду

Прежде чем заняться бурением, необходимо сначала выкопать шурф, иначе говоря, углубление размером 1,5х1,5 метра. Стенки его нужно зашить досками. Потом над ним монтируется буровая вышка, представляющая собой треногу из металлических труб или бревен. На ее вершине фиксируется лебедка, к которой крепится колонка для бурения. Она может состоять из нескольких метровых штанг, скрепленных между собой в единое целое.

Бурение нужно выполнять с помощником. Один должен ключом поворачивать штангу вокруг своей оси, а другой ― молотком бить сверху, создавая тем самым дополнительную нагрузку. Вообще, желательно, чтобы эту работу выполняли 4 человека: двое исполнителей занимались прокруткой бура, а остальные осуществляли его подъем и опускание лебедкой.

Бур необходимо вытаскивать через каждые 50 см и хорошо очищать от грунта. Определить нужную глубину можно по уровню воды в выработке. Затем в скважину устанавливается обсадная труба с фильтрующей системой. Промежуток между трубой и землей следует залить бетонным раствором. Она будет возвышаться над грунтом.

После этого выполняется обустройство глиняного замка вокруг скважины. Если его не сделать, то все время в выработку будет проникать с поверхности дождевая и талая вода, что ухудшит ее качество.

На страховочный трос фиксируется насос с трубой для подачи жидкости и силовой кабель. Трубу подачи необходимо вывести наверх и приварить к кессону.

При глубоком залегании водоносного слоя бурение следует проводить с помощью спецтехники. Тем более что в некоторых ситуациях приходится выполнять несколько контрольных бурений для определения наилучшего источника.

Перед бурением требуется выполнить экспертизу. Запрещено обустраивать скважину на воду около септиков, выгребных ям и скоплений мусора.

Источники: http://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/skvazhina-na-vodu-princip-raboty-sxema.html, http://oburenie.ru/skvazhiny/skvazhina-na-vodu-prinsip-raboty-skhema.html, http://nashgazon.com/uchastok/kolodec/skvazhina-na-vodu-shema-i-princip-raboty.html

santex1.ru