Скважины на воду: их виды и способы бурения, схема и устройство, основные компоненты и принцип работы

Устроение скважины для воды

Содержание:

Скважина — это общее наименование горных выработок круглого сечения, у которых диаметр намного меньше глубины. Под «скважиной на воду» обычно подразумевают искусственное вертикальное отверстие в земле для добывания этого ресурса. Ещё их называют трубными колодцами по аналогии с традиционными шахтными колодезями.

Водяные скважины бывают:

  • Устроение скважины для воды
    Абиссинские, глубиной до 30 м. Их тонкая обсадная (она же и питающая) труба с фильтром забивается в землю на нужную глубину. Их предназначение такое же, как и у пробурённых вручную песчаных колодцев.
  • На песок ручного бурения, глубиной до 40 м. Бурятся вручную ударно-канатным методом. Устанавливаются как в напорные, так и в безнапорные водоносные слои для получения технической и питьевой воды.
  • Машинного бурения, глубиной до 80 м. Проходятся буровыми установками до песчаных или иных водоносных слоёв, доступных в данной местности. Как правило, этот метод используют, когда хотят получить чистую питьевую воду.
  • Артезианские, большой глубины — свыше 100 м. Сооружаются специальными буровыми установками для получения в больших количествах исключительно чистой питьевой или минеральной воды.

Традиционные шахтные колодцы тоже можно в некотором приближении считать разновидностью скважин. Их бурят с помощью специальной установки или копают вручную.

Колодцы сооружают там, где есть родники — в местах выхода на поверхность чистых подземных вод. Либо роют до песчаного водоносного слоя. Глубина колодца обычно 4–12 м.

Также рекомендуем прочитать: Капельная система полива: схема сборки и комплектующие
Как правильно поливать орхидею в домашних условиях
Какой насос для колодца лучше выбрать
Поливочная лента для капельного орошения

Особенности конструкции

Все скважины устроены одинаково, некоторые отличия будут иметь только те из них, которые пробурены в скальных породах. Устройство скважины на воду, схема которой приведена на рисунке 2, похоже на конструкцию того же классического колодца. Имеет такое устроение:

  1. Пробурённое в грунте отверстие обсаживается трубой для укрепления его стенок и отсечения вышележащих грунтов и вод.
  2. Особенности конструкции скважины
    Забой трубы (нижний конец) должен находиться в водоносном пласте, из которого вода поступает в резервуар обсадной колонны и образует в нём столб определённой высоты. Толщина используемого водоносного пласта должна быть не меньше, чем длина фильтра.
  3. В нижней части обсадки устанавливают фильтр, соответствующий фракции наполнителя слоя-водоноса. Для скважины на песок фильтрующий элемент — это мелкая сетка. В глубоких артезианских колодцах фильтр не нужен вовсе.
  4. Фильтр может быть как внешним, сделанным снаружи обсадной трубы непосредственно возле её забойной части, так и внутренним (погружным). В последнем случае он выходит из нижнего края трубы и располагается в водоносном слое.
  5. Верхняя часть готового колодца (устье) оснащается соответствующим его назначению образом. Это может быть: оборудование кессона, колонки, подземный вывод трубы от погружного насоса в дом и установка наружного электрического или ручного насоса. Вода снизу подаётся с помощью питающей трубы, опущенной внутрь обсадной колонны.
  6. На поверхности между трубой обсадки скважины и землёй ставится глиняный замок. Это не позволяет загрязнителям с поверхности проникать в глубину скважины с наружной части трубы. На устье ставится защитный оголовок (рис. 1, 2).

Иногда в каменистых грунтах бурят колодцы без обсадки. Оборудуются и работают они так же, как и обсаженные. Общая схема проходимых при бурении грунтов показана на рисунках 1 и 3.

Основные компоненты

Самыми важными компонентами трубного колодца являются обсадная труба и фильтр. Пробурённую и обсаженную скважину с фильтром после прокачки и определения дебита можно считать практически готовой.

  Какой насос для колодца лучше выбрать

Обсадные трубы бывают пластиковые или стальные и состоят из сегментов, которые могут иметь резьбовое или сварное соединение. В любом случае оно должно быть прочным и водонепроницаемым. Недопустимо использование резьбовых муфт или толстых сварных швов — их выступающие наружу части будут препятствовать погружению трубы в грунт.

Внешний фильтр

Рис.1

Погружной фильтр

Рис. 2

И стальные, и пластиковые трубы имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому иногда для обсадки используют обе трубы – стальную снаружи и пластиковую внутри.

Внешний фильтр (рис.1) изготавливается на околозабойной части обсадной трубы. Для этого в ней сверлятся или прорезаются отверстия, поверх которых на трубу наматывается нержавеющая проволока, а на неё — мелкая сетка из не окисляющегося в воде материала.

  Технология рытья колодца своими руками

Погружной фильтр — отдельное изделие, каркасное или изготовленное из части трубы меньшего сечения, чем внутренний диаметр обсадки. Изготавливается так же, как и наружный. В верхней его части монтируются уплотнительные кольца (сальники) для предупреждения попадания песка снизу во внутренний резервуар колонны. Верхняя часть фильтра остаётся в трубе при его установке, а фильтрующий элемент выходит из обсадной колонны и пребывает в песке (рис. 2, 3).

Предпочтительнее применять внутренний погружной фильтр. В отличие от наружного, его можно вытащить при проведении капитального ремонта. К тому же он не засоряется в процессе заглубления обсадки при бурении.

Для работы наружного ручного или электрического водяного насоса применяется питающая труба с обратным клапаном в нижнем окончании. Её сечение меньше, чем у обсадки, и должно соответствовать характеристикам насоса.

При оборудовании колодца погружным насосом в качестве питающей может применяться труба или шланг с обратным клапаном или без него.

На обустройстве скважины не стоит экономить. От качества обсадки с фильтром зависит её срок службы и эффективность. Так, пластиковая обсадная труба обойдётся дешевле стальной, но из-за меньшей прочности её нельзя использовать там, где есть риск смещения грунта или плывуны.

  Как правильно поливать орхидею в домашних условиях

Деление скважин по своему назначению

Эта классификация предусматривает следующие категории таких горных выработок:

№Полезная информация
1 поисковые скважины
2 разведочные выработки (для геологоразведочной работы)
3 эксплуатационные стволы

К категории поисковых относятся скважины, пробуриваемые в процессе поиска новых нефтяных и газовых месторождений.

Нефтяная скважина

Разведочное бурение производится на площадях, нефте- или газоносность которых уже установлена, с целью уточнения объемов обнаруженных залежей углеводородного сырья и для  уточнения исходных параметров месторождения, которые необходимы при проектировании способа разработки промысла, поэтому разведке уделяется особое внимание.

Эксплуатационное бурение создает выработки следующих типов:

  • основные (добывающие и нагнетательные);
  • резервные;
  • контрольные;
  • оценочные;
  • дублирующие;
  • скважины специального назначения (поглощающие, водозаборные и так далее).

Сама добыча сырья производится через добывающие выработки, которые бывают насосными, газлифтными и фонтанными.

Назначение нагнетательных скважин –  воздействие на разрабатываемый  пласт с помощью  нагнетания в него пара, газа или воды, а также прочих рабочих сред. Они бывают внутриконтурными, приконтурными и  законтурными.

Резервные необходимы для разработки  отдельных и застойных зон, а также  зон выклинивания, которые не входят в контур основных скважин.

Контрольные нужны для наблюдения за текущим положением зон контакта добываемого ресурса и воды и прочими изменениями пласта, находящегося  в разработке. Кроме того, с их помощью контролируют давление в продуктивных  пластах.

Оценочные нужны для предварительной оценки подготавливаемых к разработке месторождений. Они помогают определить границы и размеры запасов, а также прочие необходимые предварительные параметры.

Дублирующие используются во время замены ликвидируемых вследствие физического износа или аварий скважин  основного фонда.

Через специальные  добывают техническую воду, сбрасывают промысловые  воды, с их помощью ликвидируют открытые фонтаны  и так далее

Колонна обсадная

Устанавливается по окончании бурения и вскрытия водоносного слоя. Часто установка обсадной колонны производится по ходу бурения скважины, что зависит от характеристики проходимых грунтов, на рыхлых и песчаных грунтах параллельное обсаживание неизбежно.

Рис.1. Труба обсадная муфтовая стальная

Рис.1. Труба обсадная муфтовая стальная

Соединение обсадных труб в колонну производится по мере заглубления шурфа. Может применяться как сборка с применением специальных муфт или непосредственно трубу к трубе на трубах с высаженными концами и нарезанной резьбой – с одного конца (на высадке) внутренней, на втором наружной.

Рис.2. Труба обсадная из поливинилхлорида с высаженными концами

Рис.2. Труба обсадная из поливинилхлорида с высаженными концами

При подборе размеров труб для обсадки стенок учитывается необходимый дебет скважины. Рачительный хозяин предпочтет применить увеличенный диаметр обсадки, предусматривая в дальнейшем возможность установки внутрь новой обсадки, когда старая износится и выйдет из строя. Это называется «ремонтный размер».

Обсадные трубы, скважинный фильтр и уплотнители

Изолирующая прокладка располагается в верхней части скважины, это своеобразная крышка, защищающая скважину от попадания в нее насекомых, мелких животных, грязи и пыли. В этой крышке обычно есть входное отверстие, предназначенное для проведения замеров уровня воды. Кроме того, в ней может быть фильтр-отверстие для выравнивания давления в скважине при поднятии уровня воды.

Обсадные трубы выполняют несколько очень важных функций. Во-первых, это трубопровод, не дающий стенкам скважины осыпаться в условиях рыхлых, неплотных грунтов. Во-вторых, это своеобразная опора для насосного механизма. В-третьих, обсадная колонна является неотъемлемой частью уплотнения затрубного пространства, предназначенного для предотвращения попадания поверхностных и неглубоко залегающих грунтовых вод в скважину и, соответственно, в глубинные воды.

Обсадная колонна обычно выступает над поверхностью земли не менее чем на 30 см в рыхлых породах (например, в песчаниках и галечных породах) и заполняет скважину по всей длине. В случае с твердыми, плотными формациями (базальтовыми или сланцевыми) обсадные трубы устанавливают только в верхней части скважины. Но даже при самых лучших условиях 5,5 метров – это минимальная длина обсадной колонны.

Читайте также:  Газовый котел Лемакс: характеристики отопительного котла, как включить газ, таганрогские котлы отопления, устройство

Уплотнение затрубного пространства является непроницаемой преградой, обычно из цемента или глины, расположенной между трубами обсадной колонны и окружающим их грунтом. Оно не дает поверхностным и некачественным грунтовым водам попасть в скважину или в глубинные воды. В глубинных скважинах уплотнение затрубного пространства забивается, по крайней мере, на 1,5 метра вглубь водоупора водоносного пласта. Иногда уплотнение делают даже на большой глубине между двумя разными водоносными пластами, так чтобы вода из первого не попадала во второй. В противном случае ресурсы верхнего водоносного пласта может иссякнуть или загрязнить нижний.

Скважинные фильтры отфильтровывают песок и гальку при поступлении потока воды в скважину. Фильтры могут быть различными: от высокотехнологичных, длиной больше 15 метров, до самых простых – несколько отверстий внизу обсадной колонны. Вид используемого фильтра зависит от типа геологической формации и предназначения скважины. Но скважинный фильтр требуется не всегда.

Иногда вода из скважины поступает на поверхность земли под артезианским давлением. Однако для большинства скважин требуются насосные механизмы для забора воды. Как правило, используются центробежные насосы, поднимающие воду за счет вращения лопаточного колеса в корпусе насоса. Центробежные насосы обычно располагаются на поверхности земли, радом со скважиной. Они бывают различной мощности, но, как правило, качают воду с глубины не более 8 метров. Для более глубоких скважин используют подводные насосы (как мотор, так и сам насос находятся под водой), которые подвешивают в стволе скважины. Для глубинных скважин применяют турбинные насосы, при этом мотор насоса располагается на поверхности земли.

1 – Эксплуатационная колонна; 2 – цементное кольцо; 3 – нефтяной пласт;

Выбор оборудования

как провести воду
Пример оборудования для обеспечения водопровода

Когда схема или проект водоснабжения готовы, самое время приступить к выбору необходимого оборудования. Если работы выполняются проектной организацией, то в проекте, как правило, указывается не только тип и производительность оборудования, но и его марка. Очень часто потребитель выбирает оборудование другого производителя, которое может быть дороже и качественнее или наоборот.

Наиболее ответственный узел, с которого начинается домашний водопровод, – это насос. Его необходимо выбирать от известных и проверенных временем производителей. Один основной подающий насос устанавливается непосредственно в скважине и создает необходимое давление в магистрали. В систему водоснабжения может дополнительно устанавливаться один или два насоса небольшой производительности для обеспечения работы различного оборудования. Производительность насоса выбирается на 10-15% ниже от того количества воды, которое может дать скважина в единицу времени, чтобы избежать сухого хода и преждевременного выхода из строя.

Остальное оборудование, из которого будет состоять домашний водопровод, подбирается исходя из наилучшего соотношения цена/качество.

Факторы ценообразования

Сколько стоит скважина на воду? В первую очередь это зависит от типа самой скважины: до песчаного водоносного горизонта или известнякового (см.также статью «Виды скважин и их особенности» ).

Песчаная скважина

Из чего состоит скважина

Структура скважины на песчаник

В данном варианте затрат будет гораздо меньше, так как глубина бурения относительно не глубокая, и его можно выполнить своими руками. То есть оплату работы специалистов можно не считать.

В расчёт берём следующие элементы:

  • Цена насосной станции, которая может варьироваться в зависимости от мощности около 5000 р. и выше. Такое оборудование можно использовать благодаря близости зеркала воды к поверхности, и оно включает в себя одновременно и насос, и гидроаккумулятор.

Из чего состоит скважина

Пример насосной станции

  • Обсадная труба. Наиболее экономно использовать в этих целях металлопластик. Диаметр должен быт не менее 32 мм, чтобы не препятствовать возможному напору. Средняя стоимость погонного метра 65 р.

Совет: рекомендуется покупать водопроводную трубу с запасом. Так как обычно при подсчёте не учитываются в полной мере углы и фундамент здания. А бежать в магазин за дополнительным отрезком и затем дотачивать его абсолютно неблагодарное занятие.

Из чего состоит скважина

Бухта полипропиленовой трубы

  • Кессон. Тут цена может быть самая разнообразная, от десяти и до ста тысяч рублей, в зависимости от материала и размера контейнера. Нержавеющая сталь и алюминий дороже, пластик дешевле. Наименее затратной будет установка бетонных колец с последующим бетонированием дна, но более трудоёмко.

Из чего состоит скважина

Железный кессон с разных ракурсов

Совет: если у вас имеется отапливаемый подвал, то в целях экономии можно использовать его для размещения всего необходимого оборудования. Тогда необходимость в покупке кессона отпадёт.

  • Оголовок. Компонент, осуществляющий герметизацию и защиту скважины от всевозможного мусора и переизбытка кислорода, способствующего процессам коррозии. В продаже можно встретить дешёвые пластиковые образцы по 600 р. но лучше всё-таки не экономить в этом случае и приобрести надёжное изделие из металла стоимостью около 3000 р.

Из чего состоит скважина

  • Также ещё понадобятся силовой кабель нужной длины, хомуты и стальной трос.

Теперь, предварительно сверившись с ценами вашего магазина, вы сможете примерно рассчитать, сколько стоит скважина для воды в случае бурения её до песчаника.

Устройство песчаной скважины

Для устройства скважины на песок необходимо пробурить почву до водоносного слоя песка.

Как правило, пласты располагаются в следующем порядке:

  • Поверхностная земля;
  • Песок,
  • Слой глины,
  • Водоносный песок.

В зависимости от насыщенности водоносного слоя, скважину можно пробурить до середины водоносного слоя, либо до его дна. После завершения бурения, в скважину погружается обсадная труба с фильтром на конце. В некоторых случаях обсадные трубы используются в процессе бурения.

Теперь подробней рассмотрим устройство такой скважины:

  • На дне колонны располагается фильтр, который не пропускает песок, землю и глину в рабочую зону. Фильтр бывает либо внешним, либо встроенным в трубу, т.е. мелкие отверстия нанесены на саму трубу.
  • Над фильтром располагается отстойник.
  • Насос, как и в случае с артезианской скважиной, располагается примерно на середине колонны.

На фото - обсадные пластиковые трубы

На фото — обсадные пластиковые трубы

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.

Выбираем тип скважины

как провести воду в частный дом
Основные типы скважин используемых на дачном участке

Обустройство автономного водоснабжения частного дома начинается с выбора типа скважины. Для дачного домика прекрасно подойдет абиссинский колодец, забиваемый на сравнительно небольшую глубину в водоносный слой из крупного песка, который можно сделать даже непосредственно в доме. Единственным и основным недостатком такого колодца является забор воды из верхних водоносных слоев, что может негативно сказываться на ее качестве.

Во всем остальном – одни преимущества. Достаточный объем воды, простое устройство, отсутствие необходимости использования сложного и дорогого технологического оборудования, что не только снижает затраты, но и позволяет выполнить работы своими руками. Через абиссинские скважины вода подается поверхностными насосами с электрическим или ручным приводом. Срок службы такой скважины может достигать 30 и более лет.

Как провести воду из колодца в дом: составляющие водопровода и ввод

Чтобы сделать забор воды в частном доме, часто используется более сложное устройство, подающее воду их верхних водоносных песчаных грунтов при помощи погружаемого электрического насоса. Диаметр трубы подобного типа скважин начинается от 100 мм, что требует использования громоздкого бурильного оборудования.

Качество воды в таком источнике сопоставимо с абиссинским колодцем, а срок службы обычно не превышает 10 лет, что обусловлено заиливанием перфорации обсадной трубы. Сделать даже неглубокую скважину своими руками без привлечения нескольких помощников или бригады строителей просто невозможно, поэтому обустройство источника водоснабжения обойдется застройщику значительно дороже забивного абиссинского колодца.

Наиболее качественный источник для подачи воды в частный дом – артезианская скважина, устройство которой требует не только сложного оборудования, но и специальных знаний.  Пробуренная на глубину 80 и более метров в водоносный слой известняка такая скважина обеспечивает подачу при помощи глубинного насоса около 10 м3 чистейшей воды в час. Бурение производится только при помощи буровых машин и стоит довольно дорого. Несмотря на высокую стоимость изготовления, такой источник водоснабжения может обеспечить большой частный дом питьевой водой и полив значительного участка прилегающей к дому территории, а длительный, более 50 лет срок, который может прослужить артезианская скважина в доме, окупает все затраты на ее обустройство.

Читайте также:  Барбекю своими руками - 120 фото лучших вариантов для дачи

Строительство нефтяных и газовых скважин

Конструкция скважины выбирается на этапе проектирования и должна отвечать следующим требованиям:

  • конструкция должна предоставлять возможность свободного доступа к забою геофизических приборов и глубинного оборудования;
  • конструкция должна не допускать обрушения стенок ствола;
  • также она должна  обеспечивать надежное разделение  друг от друга всех проходимых пластов и не допускать перетекания флюидов из пласта в пласт;
  • в случае необходимости, конструкция этой выработки должна давать возможность герметизировать её устье в случае возникновения такой необходимости.

Строительство и монтаж нефтяных и газовых скважин проводится следующим образом:

  1. Первым делом  бурится начальный ствол большого диаметра. Его  глубина составляет около   30-ти метров. Затем в пробуренное отверстие опускается  металлическая труба, которую называют направлением, а окружающее её пространство уставляется специальными обсадными трубами и цементируется. Задача направления – предотвратить размывание верхнего почвенного  слоя в процессе дальнейшего бурения.
  2. Далее до глубины от 500 до 800 метров бурится ствол меньшего диаметра, в который опускается колонна из  труб, называемая кондуктором. Пространство между стенками трубы и горной породой также заливается цементным раствором на всю глубину.
  3. Только после обустройства направления и кондуктора скважину пробуривают на заданную проектом глубину, и опускают в неё колонну труб еще меньшего диаметра. Эта колонная называется эксплуатационной. Если глубина залегания пласта – большая, то возможно использование так называемых промежуточных трубных колонн. Все пространство между стволом скважины и окружающей её горной породой заливается цементом.

В чем основное назначение кондуктора? Дело в том, что на  глубинах до 500 метров располагается активная зона пресных вод, а ниже этой глубины (в зависимости от региона разработки)  начинается  зона с  затрудненным  водообменном, в которой много  соленых вод и прочих подвижных  флюидов (в том числе – газов и нефти). Так вот, основная задача кондуктора – это дополнительная защита, которая предотвращает засолонение поверхностных пресных вод и не позволяет проникать в них  вредным веществам, которые сконцентрированы в нижних пластах.

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.

Схема бурения скважины

Схема бурения скважины.

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.

1 – Направление; 2 – кондуктор; 3 – промежуточная колонна;

Артезианская скважина (на известняк)

Конструктивно она напоминает скважину на песок. Главным отличием является отсутствие фильтрующей сетки в нижней секции труб и глубина источника. Вода из таких сооружений поступает из водоносных слоев, располагающихся в толще известняка. Благодаря чему она получается чистой, с небольшой степенью минерализации.

Достоинства:

  • Производительность. Способна обеспечивать потребителей жидкостью в объеме от 1 до 3м3/час.
  • Беспрерывная подача воды. На водоотдачу не влияет время работы насоса. При пятиминутном или двухчасовом режиме дебит одинаковый.
  • Бактериологическая чистота. Артезианские слои практически не подвержены загрязнениям с верхнего пласта почвы, канализационным стокам.
  • Долгий срок службы. Эксплуатация скважины с одной трубой происходит в течение 20-30 лет. При использовании 2 труб (пластиковая вставляется в железную) функционирует до 50 лет.

Существенный недостаток только один — высокая цена.

Последовательность подключения элементов

как устроена скважина для воды
Схема подключения оборудования скважины с погружным насосом

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

Схема водоснабжения частного дома из скважины

  • 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:

Технологии бурения разных видов скважин

Самостоятельное бурение артезианских скважин на воду — трудоемкий и сложный процесс. Предпочтительнее пользоваться услугами специальных организаций. Абиссинские и песчаные скважины «под ключ» — совсем другое дело.


  • Компостная яма – как сделать своими руками? 85 фото лучших вариантов изготовления

  • Распашные ворота: как подобрать оптимальные конструкции для разных домов (110 фото)

  • Поленница – основные виды конструкций и советы по постройке своими руками (75 фото)

Наиболее популярны шнековые, роторные и ударно-канатные разновидности бурения. Все они производятся вручную или механизированно. Технологии отличаются по способу разрушения и извлечения породы.

Шнековое бурение принято считать самым бюджетным вариантом. Оно производится с помощью специального винтового механизма — шнека. Вращаясь, бур врезается в почву. Разрушенный грунт достается на поверхность лопастями. Ограничение шнекового бурения — тип почв. Хорошо бурятся только нетвердые породы. На каменистых поверхностях шнек бессилен.

Роторный способ поможет пробурить скальные породы. Инструментом служит бурильная труба, на конце которой шарошечное долото. Получая вращение от привода установки, кромки долота рассекают грунт. На поверхность почву поднимают буровым раствором, который закачивается в трубу насосом.

Ударно-канатная технология самая медленная из всех. Суть заключается в использовании желонки. Она представляет собой отрезок трубы с толстыми стенками. На верхней ее части есть вырез для извлечения грунта, а на нижней — шариковый или лепестковый клапан. Ударяясь об землю, клапан открывается и захватывает почву.

Из чего состоит стоимость скважины на воду

Если у вас есть собственная земля, то рано или поздно возникнет желание пробурить на ней скважину. Ведь это гарантия постоянного наличия бесплатной и чистой воды в любом количестве, что значительно повышает комфорт и экономию проживания на таком участке.

И первый вопрос, который следует за появлением желания, это сколько стоит бурение скважины на воду? Нельзя же подходить к вопросу совсем не ориентируясь в предстоящих затратах. Конечно, точная сумма будет известна только по окончанию всех работ, но примерные объёмы затрат можно предугадать заранее, зная формирующие цену факторы. Это мы и попробуем сделать в данной статье.

Из чего состоит скважина

Фото бригады бурильщиков со всем необходимым оборудованием

Абиссинский колодец

Впервые реализован британским инженером Нортоном в 19в. Максимальная глубина достигает 10-15м. Конструкция состоит из комплекта труб диаметром до 60мм, которые собраны между собой резьбовым соединением. На конце последнего звена находится «иглофильтр».

Это острый наконечник, который выполняет несколько функций: пробивает грунт при установке колодца и очищает воду от крупных фракций и загрязняющих частиц. Монтаж абиссинки заключается в поднятии трубы с помощью треноги и забивании в грунт.

К преимуществам относится компактный размер, возможность размещения в любой свободной зоне, простота обслуживания и небольшие финансовые затраты.

Жидкость поднимается принудительно, классическим способом — ручным насосом. Фото абиссинской забивной скважины показаны ниже.

Порядок выполнения работ

Технология скважины на воду проста. Изначально выбирается место для бурения, которое должно, по возможности, находиться в самой нижней точке усадьбы, отстоять на расстоянии от вероятных точек загрязнения и иметь удобный доступ для обслуживания. Далее бурится ствол, монтируются обсадные трубы, устанавливается оборудование и проводится обустройство конструкции.

Бурение глубоких стволов лучше доверить профессионалам, у которых есть соответствующая спецтехника. Мы же будем рассматривать устройство конструкции и порядок проведения работ своими руками.

Бурение ствола

  • Разработка скважины на воду начинается с обустройства приямка. Он имеет размеры 1,5х1,5м и глубину до 2м. Можно обойтись и без него, но с приямком можно будет применять более длинные штанги для наращивания.
  • Далее вам понадобится буровая вышка. Это может быть тринога, собранная из труб или бревен. Существуют также не большие полупрофессиональные вышки, которые можно взять в аренду.

Буровые насадки.

Буровые насадки.

  • Для бурения, вам как любителю понадобится несколько насадок. Прежде всего, это шнек или змеевик (2), он пригодится для прохождения мягких слоев. Для более плотных слоев подойдут буровые ложки (1). Встречающиеся камин разбиваются долотом (3). И наконец, желонка (4) вам необходима для удаления супеси или прохождения плывуна.
  • Насадка монтируется на буровую колонну, которая представляет собой металлическую трубу диаметром около 25 мм. По мере заглубления добавляются секции колонны. Соединение может быть резьбовое или штифтом, это не принципиально.
  • За один вход, проходится расстояние до 0,5м, далее колонна вытаскивается и чистится от шлама. Вскрыв кровлю пласта, следует перейти на желонку, с обратным клапаном. Водоносный пласт мягкий и желонкой проходится легко, до упора. Заглубляться дальше можно не более чем на 50 мм, можете пробить подошву и вода, уйдет вниз.
Читайте также:  Насосная станция для дачи: рейтинг моделей + советы по выбору

Профессиональная насадка для бурения.

Профессиональная насадка для бурения.

  • Кроме этого существует ударный способ бурения, инструкция по проведению работ здесь проще. Изначально шнеком проходятся мягкие слои грунта.
  • Далее, из трубы делается снаряд длинной порядка 0,5м. С нижней стороны затачивается и закаляется, можно накрутить готовую буровую коронку. С обратной стороны, для утяжеления, приваривается штанга, к которой привязывается шнур.
  • Принцип прост, снаряд бросается в ствол и под своей тяжестью заглубляется. После чего вы его вытаскиваете шнуром и вычищаете.
  • Но при ударном способе, стенки ствола не будут идеально ровными и диаметр не велик. Чаще таким способом проводится диагностика скважины на воду.
  • На видео в этой статье показан принцип ударного способа бурения.

Обсадка колонны

  • Когда ствол пробурен, его следует укрепить обсадными трубами. Здесь есть 3 варианта, каждый из них заслуживает внимания, но выбирать следует в зависимости от условий конкретной скважины.
  • Стальные трубы, применяются на больших глубинах или при нестабильном грунте. Их отличает высокая надежность и прочность, но они подвержены коррозии.
  • Асбоцементные трубы, используются достаточно давно, имеют высокую прочность, но для обсадки подходят только напорные трубы, цена на которые достаточно высокая. Плюс соединить их можно только посредством муфты, а при таком соединении, в месте стыковки, уменьшается диаметр колонны.
  • Трубы из НПВХ пластика, в данное время наиболее распространены. Цена у них приемлемая, они не ржавеют, долговечны, экологически нейтральны. При стабильном грунте, до глубины 50 м, это идеальный вариант.

Пластиковые обсадные трубы с резьбой.

Пластиковые обсадные трубы с резьбой.

Важно: если в процессе бурения вы встретили пласт плывуна, то для обсадки можно использовать исключительно металлические трубы.
Асбоцементные трубы лопнут, а пластик просто сомнет.
Как вариант, можно пластик вставить в металл.

Фильтровальная колонна

Фильтрующий комплекс.

Фильтрующий комплекс.

  • Эксплуатация скважины на воду невозможна без хорошей фильтровальной колонны. Она располагается в нижней части ствола и представляет собой сквозную трубу с перфорацией и сеткой для механической фильтрации воды.
  • Колонна состоит из перфорированного сектора, фильтрующего слоя вокруг скважинной колонны и отстойника для оседания шлама. Существуют 2 вида фильтров, с дырчатой перфорацией и щелевые колонны.
  • Дырчатые фильтры можно сделать, просверлив определенное количество отверстий нужного диаметра в шахматном порядке.
  • Щелевые колонны более эффективные, но щели здесь нарезаются секторами, чередуя их со сплошными участками, которые исполняют роль поясов жесткости.
  • Фильтрующая сетка вокруг колонны подбирается в зависимости от глубины залегания воды и типа скважины. Она может быть как пластиковая, так и металлическая, но обязательно устойчивая к коррозии.

Общая схема фильтрующей колонны.

Общая схема фильтрующей колонны.

Важно: рассчитывая количество и диаметр отверстий, следует учесть, что общая площадь отверстий должна быть дольше 25%, по отношению к общей площади колонны.

  • После удаления шлама из колонны, низ следует надежно заглушить. Для этого можно сшить мешочек из материи, по размерам колонны, в него засыпается цементно-песчаная смесь 1 кг цемента, плюс 1 кг песка и опускается на дно. Через 2 – 3 дня пробка схватится.
  • На видео в этой статье показан принцип монтажа фильтра своими руками.

Кессон или адаптер

Принцип монтажа кессона.

Принцип монтажа кессона.

  • Кессон, это колодец вокруг верхней части скважины, предназначенный для обеспечения круглогодичного функционирования автономной системы. Кроме функции утепления, в кессоне можно удобно поместить сопутствующую аппаратуру для нормального функционирования скважины, в результате чего шум от работающей аппаратуры в доме будет не слышен.
  • Кессоны бывают железобетонные, металлические или пластиковые. Наиболее предпочтительно использовать металлические или пластиковые изделия, так как они абсолютно герметичные и более долговечные. Если грунт стабильный выгоднее использовать пластик, так как он дешевле. Если присутствуют грунтовые воды или плывун, ставьте железо.
  • Адаптер представляет собой переходник, который обеспечивает герметичность выхода водоподающей колоны из обсадной трубы. Монтируется он ниже уровня промерзания почвы и цена у него в несколько раз меньше чем у кессона. Но через каждые 2 – 3 года вам придется раскапывать адаптер для замены прокладок. Так что по нашему мнению лучше ставить кессон.

Принцип монтажа адаптера.

Принцип монтажа адаптера.

Схема и расчеты

скважина в доме
Схема водоснабжения из колодца с наружной насосной станцией

Для того чтобы подать живительную влагу в дом, необходимо изготовить самый настоящий водопровод, для чего следует сначала нарисовать схему и сделать несложные расчеты, а потом смонтировать оборудование и трубопроводы. Расчеты и схема необходимы для определения количества потребляемой воды и сечения трубопроводов, для правильного выбора оборудования, из которого будет состоять домашний водопровод.

Схема подвода воды представляет собой чертеж, где указаны все элементы системы водоснабжения, диаметры труб и материал, из которого они изготовлены, места установки и подключения технологического и водоразборного оборудования. В сложных системах, когда домашний водопровод включает в себя несколько насосных агрегатов, накопительные емкости и регуляторы давления, без которых невозможно функционирование современных бытовых агрегатов, придется сделать проект системы водоснабжения, учитывающий все необходимые начальные условия и требования к системе подачи воды.

А как быть, если на участке расположено два дома? В зависимости от производительности скважины и потребления воды схема водоснабжения может состоять из двух автономных источников, устройство которых потребует бурения второй скважины или одного источника воды большой производительности с разводкой трубопроводов на два отдельных строения.

При отсутствии необходимого опыта выполнить расчеты своими руками без досадных ошибок практически невозможно, поэтому проектирование домашнего водопровода лучше доверить специалистам.

Функциональные узлы скважины

устройство скважины на воду схема
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 .
  • Реле давления.
  • Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
  • Электромотор.

Водоносная система скважин

Чтобы конструкция функционировала как положено, выполнения одного лишь отверстия в грунте недостаточно. Еще необходимо обеспечить ее доставку до места назначения, за что отвечает водоносная система. Следует сказать, что она не отличается, вне зависимости от типа скважины.

Основным элементом водоносной системы является насос, который поднимает воду по шлангу .

Насосы бывают двух типов:

  • Глубинные – устройство опускается в саму скважину. Поэтому такие насосы имеют узкую цилиндрическую форму, так как диаметр обсадных труб небольшой. Как уже было сказано выше, погружные насосы опускаются до середины скважины, где осуществляют забор воды и направляют в наружный водопровод.
  • Поверхностные насосы – устанавливаются в кессоне либо в доме. Если насосная станция маломощная, то лучше установить ее в кессоне, чтобы облегчить доставку воды из скважины.

Обратите внимание! Погружной насос должен свободно перемещаться в обсадной трубе, поэтому между ним и ее стенками должен быть зазор в несколько миллиметров.

Как правило, в качестве трубопровода используются армированные шланги для пищевого использования. Большой популярностью пользуются пластиковые и силиконовые рукава.

Металлический кессон

Металлический кессон

Статьи по теме:

  • Cкважина на воду: принцип работы (схема)
  • Артезианская скважина
  • Водяная скважина

Инструкция по сооружению скважины

  • Определите место бурения.
  • Подготовьте инструменты: бур (шнек, желонку), лебедку, штанги, насос, лопату и трубы для обсадки. Создание глубокой скважины невозможно без бурильной вышки. Ее высоту выбирают чуть больше общей длины штанги.
  • Выройте шурф 1,5х1,5х2м. Защитите стенки такого углубления досками или фанерой. Шурф необходим для предотвращения осыпания поверхностных слоев почвы в процессе бурения.
  • Собранный буровой инструмент устанавливается вертикально и погружается в землю. Через каждые 50см. бур извлекают из земли с помощью лебедки и очищают. Бурение продолжается до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
  • После обнаружения воды устанавливаются обсадные трубы и изготавливается кессон. Кессон — это камера для размещения насоса. Распространенный материал для его строительства — пластик, кирпич, бетон или металл.
  • Подключается насосное оборудование.


  • Въезд на участок – современные решения обустройства подъезда. 85 фото въезда и площадки для машины

  • Откатные ворота – идеи реализации своими руками. Обзор самых удачных вариантов (105 фото)

  • Как выровнять участок – 100 фото идей и советы экспертов как выровнять участок своими руками

Начало работ не представляет большой сложности. Бур легко вгрызается в почву. Но с каждым новым погружением бурение идет все тяжелее. Если бур завяз и не поднимается на поверхность, рекомендуется повернуть его против часовой стрелки и попытаться достать.

Насосы

От правильного выбора агрегата для откачки воды из скважины зависит, насколько эффективным будет все строение.

Основными типами насосов для скважин являются:

  • погружные;
  • глубоководные;
  • поверхностные.

Параметры первичного выбора насоса следующие:

  1. Соответствие наружного диаметра агрегата внутреннему диаметру обсадной трубы – он должен быть меньше примерно на 15 – 20 мм.
  2. Мощность насоса должна быть оптимальной для данной скважины, ее дебита и потребности в воде.
  3. Высота столба – характеристика, говорящая о способности агрегата поднимать воду на определенную высоту. Для глубоких водозаборов рекомендуются глубоководные насосы. Важно! Эти устройства не могут работать без воды, при попытке проверить его насухо, он мгновенно выйдет из строя.
  4. Производительность (л/час) – основной показатель, учитываемый при подборе насоса, он должен быть не менее величины максимального единовременного потреблении воды в хозяйстве.

Внимание! В скважинах нельзя применять вибрационные насосы, которые приводят их к разрушению под действием вибрации насоса, особенно если наступает явление резонанса.

Источники

  • https://pion.guru/poliv/shema-skvazhinyi-na-vodu
  • https://neftok.ru/raznoe/neftyanaya-skvazhina.html
  • http://oburenie.ru/skvazhiny/iz-chego-sostoit-skvazhina.html
  • http://rusbyr.ru/iz-chego-sostoit-skvazhina.html
  • https://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/ustrojstvo-skvazhiny-dlya-vody-v-chastnom-dome.html
  • https://kolodec.guru/scvazhiny/obustroystvo/171-ustrojstvo-skvazhiny
  • http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/osobennosti-konstruktsii-neftyanykh-skvazhin-/
  • https://moyaskvazhina.ru/vidy/ustrojstvo-vodyanoj.html
  • http://landshaftdizajn.ru/skvazhina-na-vodu/
  • https://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/skvazhina-na-vodu-princip-raboty-sxema.html
  • https://kolodec.guru/scvazhiny/obustroystvo/226-kak-ustroena-skvazhina-na-vodu

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...