Высокий уровень грунтовых вод – это серьезное препятствие при бурении скважин, будь то скважина для водоснабжения, дренажа или геологических изысканий. Вода, поступающая в ствол скважины, создает дополнительные сложности, которые требуют особых технологий и подходов. Игнорирование этих особенностей может привести к обрушению стенок скважины, засорению, снижению дебита и даже полной непригодности объекта.
Проблемы, связанные с высоким уровнем грунтовых вод:
Обрушение стенок скважины: Грунт в водоносных горизонтах часто неустойчив, рыхлый и склонный к осыпанию. Поступающая вода размывает стенки, что может привести к их обрушению еще на этапе бурения.
Засорение скважины: Ил, песок и глина, поднимаемые вместе с водой, могут забивать бур, долото и стволовую трубу, затрудняя процесс бурения и снижая эффективность работы.
Снижение дебита: Обрушившиеся стенки и скопившийся шлам могут блокировать приток воды к фильтру, что приводит к снижению количества добываемой воды.
Сложность работ: Вода затрудняет работу оборудования, делает ее менее эффективной и требует использования специальных методов.
Риск загрязнения: Высокий уровень грунтовых вод может означать близость к поверхности различных загрязнителей, которые могут попасть в водоносный горизонт.
Технологии бурения при высоком уровне грунтовых вод:
Для успешного бурения скважин в таких условиях применяются специализированные методы:
Бурение с использованием обсадных труб:
Описание: Это наиболее распространенный и надежный метод. В процессе бурения в ствол скважины сразу же опускается обсадная труба (стальная, пластиковая или асбестоцементная). Она выполняет роль временной или постоянной крепи, предотвращая обрушение стенок.
Особенности:
Непрерывное бурение: Бурение и опускание обсадной трубы происходит одновременно или с минимальным разрывом.
Диаметр обсадной трубы: Выбирается с учетом диаметра бура и желаемого диаметра конечной скважины.
Специальные долота: Используются долота, которые позволяют бурить через обсадную трубу.
Бурение с применением глинистого раствора (шламовый метод):
Описание: В процессе бурения в скважину непрерывно подается специальный глинистый раствор. Этот раствор выполняет несколько функций:
Крепление стенок: Раствор обволакивает стенки скважины, создавая глинистую корку, которая предотвращает их обрушение.
Вынос шлама: Раствор поднимает на поверхность выбуренный грунт (шлам).
Охлаждение инструмента: Охлаждает рабочую поверхность бура.
Особенности: Требует наличия специального оборудования для приготовления и циркуляции раствора. Важно правильно подобрать состав раствора, чтобы он эффективно выполнял свои функции.
Бурение с использованием эрлифта:
Описание: Эрлифт – это насос, который использует сжатый воздух для подъема воды и шлама из скважины. Сжатый воздух подается в трубу, погруженную в воду. Пузырьки воздуха, смешиваясь с водой, снижают плотность смеси, и она поднимается на поверхность под давлением.
Особенности: Эффективен для выноса большого количества воды и шлама. Требует компрессора.
Бурение с двойной обсадкой:
Описание: Используются две обсадные трубы разного диаметра. Более узкая труба опускается внутри более широкой. Это позволяет более надежно закрепить стенки скважины, особенно в неустойчивых грунтах.
Особенности: Более сложный и дорогой метод, но обеспечивает максимальную стабильность ствола.
Дополнительные меры и рекомендации:
Выбор бурового оборудования: Для работы в условиях высокого уровня грунтовых вод предпочтительны роторные буровые установки с возможностью использования шнеков большого диаметра или специальных буровых коронок.
Тип бура/долота: Выбор зависит от типа грунта. Для водоносных песков и глин часто используют шнеки или коронки с гидравлическими устройствами для выноса шлама.
Качество материалов обсадных труб: Обсадные трубы должны быть прочными, герметичными и устойчивыми к коррозии.
Быстрота работ: Важно максимально ускорить процесс бурения и установки обсадных труб, чтобы минимизировать время контакта неустойчивых стенок с водой.
Фильтрация: Правильный выбор фильтра и его установка играют ключевую роль в обеспечении долговечности скважины и ее дебита. Фильтр должен быть устойчив к заиливанию.
Промывка скважины: После завершения бурения скважина обязательно промывается для удаления остатков шлама и глинистой корки.
Заключение:
Бурение скважин при высоком уровне грунтовых вод – это сложная задача, требующая глубоких знаний геологии, применения специализированных технологий и оборудования. Важно не экономить на этапе подготовки, выборе материалов и квалификации буровой бригады. Только при соблюдении всех технологических особенностей можно гарантировать получение качественной, долговечной и продуктивной скважины, которая будет надежно служить вам долгие годы.
Главная