Классификация скважин на воду

Виды и характеристика скважин на воду

Построив загородный дом на значительном удалении от коммуникаций, каждый собственник вынужден решать проблему с водоснабжением самостоятельно или сообща с соседями. Для получения стабильного доступа к подземным источникам используют различные виды скважин на воду. Из гидротехнических конструкций популярны шахтные колодцы, скважины на песок, на песчаник или известняк. В чем отличия таких сооружений? Каковы характеристики? В чем преимущества и недостатки основных видов?

Колодцы

Колодец один из самых популярных видов неглубоких скважин встречающийся повсеместно на частных подворьях. В былые времена стены колодца делали в виде деревянного сруба, что сказывалось на непродолжительных сроках его эксплуатации. Древесина большинства пород под воздействием влаги подвергается процессам гниения и разрушения. Единственным приемлемым вариантом, способным увеличить эксплуатационные сроки деревянных срубов колодезных шахт это использование древесины лиственницы или дуба. Данные материалы выдерживают десятилетия непрерывного воздействия водой. В наше время популярны колодцы из ЖБИ-колец метрового и полутораметрового диаметра.

Конструкция колодца дает возможность водозабора верховодки. Неглубокие источники в отличие от скважин могут использоваться только для технических целей, полива грядок на огороде. Для питья в сыром виде такая вода не годится. При заглублении шахты не менее, чем на 15 метров, высока вероятность выйти на воду более высокого качества.

Технология строительства шахтного колодца заключается в последовательной установке бетонных колец друг на друга.

  • 1-е кольцо устанавливается на почву, после чего внутри выбирается грунт. По мере выемки кольцо под собственным весом будет опускаться.
  • 2-е кольцо устанавливается после полного погружения 1-го. Дальнейшая выемка грунта позволяет равномерно опуститься следующему фрагменту стены колодца.
  • Последующие кольца устанавливаются аналогичным способом, пока шахта не углубится до водоносного слоя.
  • Поверх шахты устанавливается оголовок, состоящий из одного заглубленного кольца и одного верхнего.
  • Вокруг оголовка на расстоянии 0,6 м выбирается грунт на глубину до 1 метра от уровня почвы. Полость заполнятся глиной и уплотняется.
  • Поверх глины, из песка отсыпается отмостка.
  • Устанавливается крышка, препятствующая попаданию пыли и мусора.

Основное преимущество колодцев не только в их доступности и простоте, а так же в хорошем коэффициенте пополнения извлеченного объема воды в благоприятные периоды года.

Недостатки

Не лишены колодцы и недостатков. К таковым можно отнести:

  • Временные и трудовые затраты.
  • Нестабильный объем в периоды засухи.
  • Объем воды в колодцах обычно нестабилен и носит посезонный характер. В весеннее время вода становится малопригодной для питья.
  • Колодец требует регулярной очистки. Для этого его опорожняют с помощью насоса от воды и грязи.
  • Существует прямая зависимость качества воды от сезонов и количества осадков.
  • Воду из колодца требует обязательного кипячения.

На местах, где бывают подтопления и паводки, заболоченности, колодцы для водозабора питьевой воды ставить не допустимо.

Абиссинский колодец

Скважина игла или Абиссинский колодец еще один простой и доступный с точки зрения финансовых затрат вид гидротехнических сооружений. Состоит из узкой 1…1,5” трубы, на окончании которой находятся фильтр и иглообразный наконечник. Снарядом прошивают грунт на глубину от 10…25 метров до водоносного слоя, тем самым минуя нестабильную верховодку.

Для создания скважины иглы берутся двухметровые трубы и последовательно забиваются в грунт. По мере заглубления отрезки трубы соединяют между собой посредством резьбовых соединений. На саму трубу ставят либо ручной, либо электрический насос, работающий по вакуумному принципу.

После организации водозабора, скважину прокачивают для получения чистой воды. Для питьевых целей она будет пригодна через сутки. Рекомендуется сделать химический анализ ее состава в СЭС или гидрогеологической лаборатории. Как показывает практика, после всех подготовительных и профилактических манипуляций с абиссинской скважиной вода будет соответствовать санитарным нормам.

Преимущества

Простая и эффективная конструкция, позволяющая удовлетворить потребности в небольшом количестве воды хорошего качества, обладает следующими преимуществами:

  • Срок службы колодца не менее трех десятилетий.
  • Малогабаритные размеры позволяют пробурить скважину в подвале частного дома.
  • Исключена вероятность загрязнения из почвенных горизонтов.
  • Не требуется разрешений.

Недостатки

Из негативных сторон присущих данному типу источника можно отнести следующие недостатки:

  • Поскольку абиссинский колодец делается из полуторадюймовой трубы и предполагает забор воды с только помощью насоса. Поверхностные насосы не эффективны после десятиметровой глубины.
  • Конструкция требует регулярной чистки трубы от заиливания и песка.
  • Возможность поставить абиссинскую скважину доступна лишь в условиях мягкого грунта.
  • Абиссинская конструкция привередлива к качеству водоноса и не будет работать на плывунах, бесперебойная эффективность возможна только на слое из крупнозернистого песка.

При засорении абиссинского колодца используют желонку – цилиндрический сосуд для извлечения грязи, ила, песка.

Песчаные скважины

Такой источник прост по своей конструкции и не требует длительного времени на монтаж. Скважины ориентированы на добычу воды в рыхлых межпластовых водоносных слоях. Как правило, это песок, галечник, гравий . Вскрытое месторождение используют для автономного водоснабжения загородного дома.

В зависимости от глубины нахождения горизонта песчаные скважины делят на два вида:

  1. На мелкий песок – до 40 метров.
  2. На глубокий песок (песчаник) – от 40 до 90 метров.

Выбирая вид источника, учитывайте, что по водоотдаче мелкие скважины уступают глубоким (1 м 3 против 2 м 3 ).

По своей конструкции скважины, обустраиваемые на песчаных горизонтах, представляют собой ствол, в котором находится стальная или пластиковая обсадная труба диаметром более 10 см. Нижняя труба имеет перфорацию для просачивания влаги, а дно оснащают фильтрующей сеткой. Проходка породы выполняется шнековой бурильной установкой. Подъем воды осуществляется посредством погружного насоса.

Из-за наличия частиц песка центробежные насосы для поднятия воды не годятся. Очень быстро забивается фильтрующий элемент, что приводит к выходу устройства из строя.

Преимущества

  • Достаточна глубина для получения чистой воды, по сравнению с перечисленными выше источниками.
  • У скважин на глубокий песок стабильный объем.
  • Химический состав воды в песчаниках вписывается в санитарные нормы.
  • Высокая производительность от 1 до 2 м 3 /ч.
  • Для вскрытия водоносного пласта не требуется разрешений.
  • Время проходки с установкой обсадной трубы занимает не более 2-х дней.
  • Срок эксплуатации таких водяных скважин до 30 лет.

Недостатки

  • Объем воды у скважин на мелкий песок более зависим от уровня осадков.
  • Химический состав воды из неглубоких источников не постоянен и чувствителен к антропогенным и техногенным факторам.
  • Наличие мелкозернистого песка способствует заиливанию скважины.

Артезианская скважина

Один из сложных видов скважин по своей конструкции и проходке. При бурении вскрывается артезианский водоносный слой, расположенный на известняках. При вскрытии водоносного горизонта уровень воды в стволе устанавливается на порядок выше водоупорного слоя. Подпитывается источник удаленно, проходя многометровые слои пород, фильтрующие свойства которых обеспечивают очистку высокого уровня.

Глубина артезианских скважин зависит от расположения водоносного слоя в конкретной местности. Она может составлять 90 и более метров.

Качество воды – постоянное, не подвержено сезонным колебаниям. Однако без установки специального фильтрующего оборудования не обойтись. Проходя сквозь толщу различных пород, вода насыщается различными минералами, предельно допустимая концентрация которых может превышать установленные нормы. Поэтому очень важно после прокачки скважины сдать пробы воды на химический анализ.

Объем воды – стабилен. Его будет достаточно для обеспечения нескольких загородных домов с постоянным проживанием семей.

При вскрытии артезианского горизонта используют специальную буровую технику. В ствол шахты опускается обсадная труба. Для увеличения срока службы водозабора в обсадную трубу помещают трубу из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). По завершении бурения устанавливают кессон, выполняющий роль тепло- и гидроизолятора.

Подъем воды осуществляют с помощью глубинных насосов. Для увеличения срока службы насосного оборудования используют гидроаккумулятор.

Преимущества

  • Высокое качество воды.
  • Высокий потенциал отдачи артезианских вод свыше 3 м 3 /ч.
  • Бесперебойное водоснабжение.
  • Длительный срок эксплуатации — до 50 лет и более.

Недостатки

  • Применение тяжелой буровой техники.
  • Необходимо составление проекта.
  • Требуется получение специального разрешения (лицензии) на пользование недрами.
  • Обязательная постановка на учет с присвоением Государственного водного кадастра.
  • Высокая стоимость работ и материалов.
  • Продолжительные сроки проходки и обустройства.

Основные характеристики

В зависимости от назначения скважины потребуется анализ по ряду параметров, которые описывают уровень изобильности водоносного слоя, скорость восстановления водного ресурса после водозабора. Эти данные необходимы для выяснения того, сможет ли она полноценно решить задачу обеспечения водой в конкретном случае. В целом все виды водозаборов характеризуют по следующим параметрам:

  • Пьезометрический уровень. Измеряется глубина от поверхности грунта до вскрытого водоносного горизонта.
  • Уровень водопроводимости скважины измеряется кубометрами, которые способна выдать точка водозабора в течение 24 часов.
  • Динамический уровень вычисляется во время активного использования скважины, проверяют и фиксируют уровень, на который поднимается вода по длине трубы.
  • Установление показателя по статистическому уровню скважины происходит через час после прекращения водозабора. В этот период забойное давление приходит в баланс с давлением пласта, расположенного над водоносным участком, уровень воды фиксируется, она перестает подниматься.
  • Исходя из статической и динамической характеристик скважины, вычисляют дебет точки водозабора. Рассчитывается как соотношение извлеченной воды и ее притока. Выясняют основную характеристику, показывающую, сколько воды способна давать скважина в конкретный временной период.

Скважины с высоким уровнем водоотдачи имеют разницу в динамическом и статистическом уровнях, не превышающую метра. Артезианские скважины характеризуются равноценными статическими и динамическими уровнями.

Как видите, виды водозаборных конструкций имеют свои плюсы и минусы. То, что подходит для большого селения, может быть неэффективным для частных лиц и наоборот. При выборе типа скважины необходимо учесть не только экономические особенности, но и геологические параметры, гидрогеологические условия.

Классификация и виды скважин для воды

Скважина на воду — уникальная конструкция, позволяющая обеспечить частный участок (а иногда и целый посёлок) достаточным количеством воды, взятой из подземных источников. Благодаря постоянной высокой производительности глубинного колодца использовать источник можно от 5 до 50 лет. Но продолжительность работы регулирует классификация скважин по назначению. Какие именно виды скважин бывают, и в чём их различия, разбираемся ниже.

Читайте также:  Нужно ли подогревать воду из скважины перед поливом

Классифицируем колодцы

Разделить все вырытые колодцы на частном участке можно в соответствии с их глубиной, шириной и назначением. Так, среди профессионалов-геодезистов различают такие виды скважин на воду:

  • Разведочные;
  • Фильтровые;
  • Артезианские;
  • Промышленные.

Важно: абсолютно все типы скважин формируются методом бурения при помощи специального бурового оборудования. Разница лишь в количестве дней, затраченных на работу и в ширине/глубине готового колодца.

Виды скважин

Итак, мы увидели, какие бывают скважины для воды. Теперь разберёмся подробнее с каждым видом колодца.

Источник предварительной разведки

Такие виды скважин являются подготовительным этапом, позволяющим получить подробную информацию о наличии подземного источника, глубине его протекания и качестве воды в нём. Для формирования такого мини-колодца используется буровая машина малого сечения, а сама проходка ствола не отличается сложностью.

Актуально формирование такого колодца на тех участках, где водоносный грунт расположен достаточно глубоко и не представляется возможности узнать о его параметрах. Такое бурение существенно экономит денежные средства, поскольку не требует более мощного оборудования для выполнения работы.

Для бурения скважины с целью разведки используются три основных вида:

  • Вращательный;
  • Колонковый;
  • Шнековый.

Первый считается самым быстрым и простым, к тому же не требующим дорогостоящего оборудования. Но если по предварительным данным скважина будет иметь большую глубину, то лучше использовать второй способ бурения – колонковый бур.

Шнековый метод формирования колбы используется при бурении колодца на глубину не более 50 метров. Работа такого бура и обойдётся в разы дешевле.

Фильтровая скважина

Здесь классификация скважин говорит о том, что такой колодец может располагаться на глубине 10-30 метров на уровне пластов песка, толщина которых может достигать 10 метров. Часто эти водоносные песочные пласты подпираются глинистой прослойкой грунта.

Фильтровая колба позволяет получить воду для орошения или водоснабжения участка. К сожалению, в качестве питьевой воды использовать такой источник не всегда представляется возможным, потому что качество жидкости оставляет желать лучшего.

Известно, что песчаный пласт может и не содержать большого количества источников. Но есть шанс попасть на подводные реки в том случае, если под пластом глины имеется прослойка из гравия.

Важно: производительность фильтрового колодца в среднем 0,8-1 м3/час. Но чем больше скважина даёт воды, тем большим должно быть сечение внутренней колбы колодца. Стоит также отметить, что эти категории скважин не служат долго. В среднем 5-8 лет в зависимости от заиливания фильтра на дне колбы. При этом нужно помнить, что дно колодца заилится и выйдет из эксплуатации в разы быстрее, если источником пользоваться редко. И наоборот, если колба-источник используется по полной, то фильтр не будет подвергаться атаке донного ила.

Из недостатков фильтрового колодца можно отметить:

  • Риск загрязнения воды канализационными водами, проходящими рядом или осадочной грунтовой водой;
  • Необходимость чистки заилившегося фильтра;
  • Применение мощных фильтров и насосного оборудования, что часто выливается в большие финансовые затраты;
  • Низкий срок службы такой источника.

Глубинная артезианская

Эти категории скважин относятся к минеральным, поскольку глубина залегания источника часто достигает от 50 до 200 метров. На таком уровне подземные источники проходят известняковую фильтрацию и насыщаются большим количеством минералов. Артезианская скважина обладает производительностью 3-4м3/час, что позволяет обеспечить чистой питьевой водой не просто одно частное владение, но целый посёлок или даже городской микрорайон.

Для бурения глубинной колбы может потребоваться от трех до двенадцати дней (в зависимости от залегания известняковых слоёв, в которых протекает вода). Для обустройства такого артезианского колодца используют стальные трубы. Часто диаметр обсадной трубы варьируется от 219 до 425 мм. Срок службы артезианского источника может достигать 50-60 лет с непадающей при этом производительностью.

Важно: для того чтобы бурить глубинную скважину на частном участке, необходимо обязательное получение лицензии. Иначе проведение всех работ и дальнейшая эксплуатация скважины будут считаться незаконными.

Промышленная скважина

Далее классификация скважин уже затрагивает более сложные процессы бурения и формирования колодцев-источников. В случае с промышленным назначением скважины бур углубляется до уровня артезианского источника. Но различие между двумя видами колодцев в том, что для промышленного источника требуется более сложное оборудование и обсадные трубы с большим сечением (от 219 мм).

Промышленная скважина имеет высокий уровень дебета и способна обеспечить водой большое предприятие, целый город или сельскохозяйственный комплекс. К сведению: один такой колодец способен давать в среднем около 100м3/час.

Важно: промышленная скважина отличается не только огромными трудозатратами на её формирование и обустройство, но и требует длительной бумажной волокиты с оформлением соответствующих документов.

Где именно бурить скважину на своём участке

Для того чтобы выбрать место под колбу на участке, необходимо учесть несколько факторов:

  • Назначение производимой воды (питье, полив, периодическое использование или постоянное);
  • Необходимое количество воды.

Исходя из этих данных, вы сможете сформировать потребность в том источнике, который предлагает современная классификация скважин.

Важно: стоит знать, что подземные воды есть практически везде и шанс наткнуться на источник равен 100%. Однако если вы не хотите попасть на верховодку (поверхностные грунтовые воды, которые часто пересыхают), бурите артезианскую скважину. А получить информацию о подземных водах лучше в государственном кадастре водных ресурсов РФ по своему району.

Несколько условий для бурения

Решив пробурить скважину, воспользуйтесь такими советами:

  • Для проведения работ пригласите профессионалов;
  • При бурении нужно обязательно учесть расположение систем коммуникаций по участку согласно строительного проекта;
  • А место бурения всегда должно быть увязано с уровнем уклона земной поверхности.

Таким образом, если у вас есть средства и желание обеспечить себя качественной питьевой водой, то лучше остановите свой выбор на глубинном источнике.

МАТЕРИКОВАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

ПОДГОТОВКА СКВАЖИН К ЭКСПЛУАТАЦИИ

Классификация и назначение скважинКонструкция скважинВлияние факторов на конструкцию скважинФизические процессы в призабойной зоне
Приток жидкости в скважинуГидродинамическое совершенство скважинТиповые конструкции забоев скважинОсновы вторичного вскрытия пласта
Взрывные методы перфорацииГидропескоструйная перфорация

Понятие скважины

– цилиндрическая горная выработка пространственной ориентации, диаметр которой существенно меньше ее длины, предназначенная для сообщения продуктивного горизонта с земной поверхностью.

– это приблизительно цилиндрическое сооружение в глубь Земли, включающее преимущественно вертикальную или наклонную горную выработку в непродуктивной зоне пород и соединенную с ней выработку любой направленности в продуктивной зоне горных пород, крепь в виде обсадных труб и цементных оболочек и фильтр, обеспечивающий надежную гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом.

Скважина создается последовательным разрушением горных пород и извлечением их на поверхность. Начало скважины называется устьем, дно скважины – забоем. Диаметр скважины находится в пределах 59. 1000 мм. При обычном бурении разрушается вся масса породы. При бурении с отбором внутреннего столбика породы (керна) разрушается только кольцевое пространство у стенок скважины, а керн извлекается в неразрушенном состоянии для изучения геологического строения месторождения.

Классификация и назначение скважин

Целевое назначение скважин может быть различным. Все скважины, бурящиеся в целях региональных исследований, поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений или залежей, подразделяются на следующие категории:

  1. Опорные скважины бурят для изучения геологического строения и гидрогеологических условий крупных регионов, определения общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакоплений, с целью выбора наиболее перспективных направлений геолого-разведочных работ на нефть и газ.
  2. Параметрические скважины бурят для изучения глубинного геологического строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления, выявления наиболее перспективных районов для детальных геологических работ, а также для получения необходимых сведений о геолого-геофизической характеристике разреза отложений с целью уточнения результатов сейсмических и других геофизических исследований.
  3. Структурные скважины бурят для выявления и подготовки к поисково-разведочному бурению перспективных площадей (антиклинальные складки, зоны экранирования, выклинивания и т.д.). По полученным в результате бурения структурных скважин данным определяют элементы залегания пластов (тектонику, стратиграфию и литологию) в различных точках и составляют профили данной площади.
  4. Поисковые скважины бурят на площадях, подготовленных геолого-поисковыми работами (геологической съемкой, структурным бурением, геофизическими и геохимическими исследованиями или комплексом этих методов) с целью установления нефтегазоносности.
  5. Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоностью для оконтуривания месторождения, подсчета запасов и подготовки его к разработке.
  6. Эксплуатационные скважины бурят для разработки и эксплуатации залежей нефти и газа. В эту категорию входят оценочные (для оценки коллекторов продуктивных горизонтов), добывающие (добычные), нагнетательные (для закачки в продуктивные горизонты воды, воздуха или газа с целью поддержания пластового давления и удлинения периода естественного фонтанирования) и наблюдательные (контрольные, пьезометрические) скважины. К этой же категории относят скважины, предназначенные для термовоздействия на пласт при разработке месторождений с высоковязкими нефтями.
  7. Специальные скважины бурят для сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, подготовки структур для подземных газохранилищ и закачки в них газа, разведки и добычи технических вод.

Бурение скважин применяется не только в нефтяной и газовой промышленности. Скважины бурятся также в целях разведки и добычи других полезных ископаемых, водоснабжения населенных пунктов, тушения подземных пожаров, газификации углей, вентиляции шахт, замораживания грунта при проходке шахт, исследования грунтов на месте предполагаемого возведения различных промышленных и гражданских сооружений и т.п.

Виды, типы и нюансы скважины на воду

Рассмотрим, какие бывают виды скважин, их принципиальные отличия и преимущества. Ведь природная вода не преодолевает продолжительный путь по старым магистралям, человек может наслаждаться по истине первоисточником.

Читайте также:  Обзор пластиковых колодцев для питьевой воды

Понятие и типология скважин

Скважина — выработка грунта на поверхности земли, имеющая форму цилиндра и направленная вглубь до достижения нужного водного пласта. Ее бурение производится при задействовании тяжелого бурового оборудования. Глубина конструкции значительно превосходит ее диаметр.

Шахта может буриться под прямым углом относительно поверхности земли и с необходимым отклонением в нужном направлении. Таким образом, есть возможность получить криволинейный профиль и добиться лучшего качества воды. Технология бурения дает возможность в короткое время добиться желаемого результата.

Типы скважин по профилю

До достижения полезного ископаемого шахта может пересекать несколько слоев грунта. Важно правильно выбрать метод для бурения скважины. В зависимости от числа плоскостей, где шахта искривляется — могут быть следующие виды скважин:

  • искривленные в плоскости;
  • искривленные в пространстве.

Это зависит от изгиба шахты. В связи с этим, искривление в плоскости может иметь следующие разновидности:

  • ровный столб, в нижней части заканчивающийся наклоном;
  • S — образный изгиб;
  • J — образная конструкция.

Указанные изгибы образуются в результате разной плотности слоев грунта. В свою очередь, искривление в пространстве может проявляться в более сложных геометрических формах при бурении нефтяных и газовых скважин. Шахты для воды в своем большинстве делаются прямыми, изгибы могут применяться для обхода скальных пород.

Типы скважин по глубине

Для производства собственного водозабора важным фактором является достижение определенного водоносного пласта. В свою очередь, каждый из них находится на разной глубине:

  • Первым находится «верховодка» , в состав которого входят атмосферные осадки с грунтовыми водами. В зависимости от особенностей местности их глубина может достигать 25 метров. Для питья такая вода не годится, она может использоваться для ухода за приусадебным участком, поливки огорода. Для достижения глубины до 10 метров применяется забивная скважина, которая представляет собой толстостенную трубу с коническим наконечником, погруженную в грунт ударным способом.
  • Вторая вода находится на глубине 40-90 метров между первым и вторым слоями суглинистого грунта. Этот водоносный слой является наиболее популярным в бытовой сфере. Среднестатистическая производительность такой шахты 0,8-1,2 куб. м/час, чего вполне хватает для удовлетворения нужд семьи при проживании в загородном доме. Такая вода может использоваться в качестве питьевой после дополнительной фильтрации. На бурение такой скважины не требуется разрешение, за потребляемую воду не придется платить поквартальный налог.
  • Наиболее чистая артезианская вода находится на глубине до 200 метров , размещается в слое известняка. Природное давление на такой глубине самопроизвольно выталкивает воду на поверхность. Производительность такого водозабора может составлять 3-10 куб. м/час, чего будет достаточно для полноценной жизни нескольких семей. Вода является питьевой, может содержать растворенные минералы.

Несмотря на заявленное качество воды, перед ее употреблением необходимо сделать проверку в СЭС.

Существующие категории скважин

Согласно предназначению скважины бывают следующих категорий:

  1. Параметрические — позволяющие определить разрез вертикального слоя.
  2. Поисковые — имеют маленький диаметр, определяют перспективность бурения.
  3. Разведывательные — определяют потенциал полезных ископаемых.
  4. Эксплуатационные — способные извлечь полезное ископаемое из земных недр.

Скважины для добычи воды относятся к эксплуатационным, и делятся на дополнительные виды:

  • добывающие либо нагнетательные;
  • специализированные для технической и питьевой воды, в том числе и поглощающие;
  • для мониторинга и наблюдения за пластовым давлением;
  • дублеры для выработки;
  • оценочные при эксплуатации.

Каждая из них имеет свои особенности при бурении и во время использования.

Конструктивные виды скважин

Используемые конструкции делят скважины на типы:

  • с одной колонной;
  • с двумя колоннами.

Вышеуказанные типы скважин подразумевают количество труб при бурении и эксплуатации шахты.

Одновременное использование обсадной и эксплуатационной трубы считается более дорогим вариантом, однако позволяет продлить срок эксплуатации. В таком случае даже артезианская скважина может иметь внутреннюю ПВХ трубу.

Виды фильтров из гравия, которые размещаются:

  • между породой и водозаборной трубой при нижней заглушке;
  • между обсадной и водозаборной колонами при нижней заглушке;
  • в при забойной зоне с учетом поступления воды через низ водозаборной трубы.

Каждый из вышеуказанных фильтров имеет свои особенности и преимущества.

Специфические виды скважин на воду

Существуют различные виды скважин:

  1. Сконструированная на плывуне может иметь углубление 40 метров. Применяется параллельное бурение с установкой обсадных труб. Такая конструкция позволяет получать больший объем воды, в отличие от стандартной конструкции.
  2. Геотермальная скважина бурится для извлечения воды из подземного горячего источника. Применяется для автономного отопления при обогреве жилья. К тепловому насосу горячая вода поднимается самостоятельно. Суть заключается в использовании горячей воды для обогрева помещения и слива ее обратно в источник. Таким образом помещение получает бесплатное отопление.

Как видим, основные виды скважин отличаются не только по своей конструкции и глубине, а также и по применению.

Вывод

При рациональном использовании природных ресурсов, находясь в загородном доме вдали от цивилизации, можно создать благоприятные условия для комфортного проживания в течение круглого года. Необходимо обладать достаточными знаниями и навыками. Берегите природу!

Типы скважин, категории и виды скважин на воду – подробная классификация

К водоснабжению собственного дома или дачи предъявляются особые требования. С появлением технологии бурения все больше частных собственников удаляются подальше от города. Если раньше любители комфорта и уюта предпочитали обосновываться поближе к централизованным благам цивилизации, то сейчас водозаборная скважина способна решить массу проблем. С одной стороны, она дает свободу действий, т.к. появляется возможность использования оборудования любой производительности. С другой, качество питьевого режима от правильно обустроенного источника намного превосходит воду из водопровода по всем показателям.

Скважины, их разновидности

Виды скважин зависят от конструктивного исполнения, связанного с методом бурения до водоносной артерии, назначением, условиями рельефа и внутреннего строения подземной части выработки. Поэтому типы скважин отличаются разнообразием. Среди них, в частности, выделяются разработки грунта под воду. В этой линейке можно выделить.

Скважины разведочные

Без них не обойтись при инженерно-геологических работах, в геологоразведке. Бурят их при помощи шнеков, ударно-канатным, вращательным, вибрационным методом. Характеризуются небольшим диаметром рабочего инструмента (коронки). Позволяют изымать с глубин керн, дающий представление о залегании, составе пород и глубине гидрослоя. При таком бурении определяется качество воды, особенности прохождения подземных источников, что экономит время, ресурсы и силы на разработку.

Фильтровая или песчаная скважина

Бурение производится на водоносный горизонт из песка. Чем крупнее его фракция, тем вода чище. Для хознужд подойдет мелкопесчаный слой, а вот на очищенные минерализованные запасы индикатором служит крупнофракционный песок. Чтобы достичь нужной глубины, нужно затратить 1-2 дня рабочего времени. Запас водоносной жилы небольшой (добывается примерно 1 куб. м в час воды), зато способ бурения шнеком считается экономичным. Насосное оборудование вибрационного типа как раз подойдет для малодебитных водных резервуаров. Для бесперебойной работы требуется установка фильтрующей насадки, задерживающей песок. Категории скважин такого типа характеризуются небольшим сроком службы (до 10 лет) и требованием обязательного постоянного забора воды. Иначе происходит заиливание устья, засорение воды поверхностными наносными фракциями. Оголовок скважины размещается в заглубленном кессоне или адаптере.

Артезианская скважина (на известняк)

Здесь в качестве горизонта выбирается водоносные известковые породы. Характеризуется выработка длительным, почти полувековым сроком эксплуатации, стабильным водным бассейном, защищена от заиливания и поверхностного загрязнения. Вышерасположенный пласт водоупорной глины является естественной и эффективной защитой. Для поднятия столба жидкости подойдет центробежное нагнетательное оборудование.

Внимание! Классификация скважин была бы неполной без их промышленного аналога. Представляет собой скважину артезианского типа глубиной до 0,5 км. Для ее выработки используется рабочий инструмент сечением 168-600 мм. Такие скважины с дебитом в сотню кубометров за час смогут обеспечить нужды не только промышленных предприятий, но и целого загородного товарищества, поселка. Для глубинных работ применяется роторное бурение с промывкой.

Где лучше обустроить скважину?

Если первоочередная задача, которую должен решить владелец приобретенного под строительство участка, состоит в поисках водоносной жилы и выборе вида скважины, то вторая, не менее важная – где бурить? Ответ на вопрос неоднозначный, зависит от ряда факторов и организационных мероприятий. В идеале должен создаваться проект, что позволит просчитать оптимальный маршрут прокладки труб к источникам водопотребления, позволит сэкономить расходные материалы. Рациональная организация работ заключается в следующем:

  • Следует составить детальный план участка, соблюдая масштаб, с указанием всех построек. Это нужно, чтобы бурение водозаборных скважин не производилось ближе 3-4 м от сооружений, а также на отдалении 100 м от потенциальных загрязнителей грунтовых вод.
  • Желательно бурить подальше от альтернативных водных источников у соседей: это не только обеспечит должную производительность своей установки, но, в то же время, не понизит гидробаланс соседних скважин.
  • Участок под скважину выбирается площадью не менее 4 на 9 м с обустройством к нему подъездного пути, без деревьев, проходящих опор электропередач и других коммуникаций.
  • Самое низкое место на участке не лучший выбор: существует угроза затопления скважины в осенне-весенний период.

Внимание! При обустройстве скважин должны выполняться номы СанПиН 2.1.4.1110-02 по соблюдению границ зон санитарной охраны источников водоснабжения и водоводов питьевой воды. Ими руководствуются природоохранные органы, осуществляющие контроль над разработкой скважин. Обязательны они и для исполнения любым физическим или юридическим лицом, выполняющим бурение.

Скважина для дома и для дачи: сделать правильный выбор

По данным ВОЗ около 80% заболеваний на земном шаре связано с некачественной питьевой водой. Поэтому, и владельцы небольших дачных хозяйств, и хозяева роскошных индивидуальных особняков, все должны оборудовать свои владения качественной системой водоснабжения.

В основном, пользуются популярностью такие индивидуальные виды скважин на воду:

Хотя установки по водообеспечению целых поселков и дачных кооперативов тоже практикуются. Часто, обращаясь в специализированные организации по оказанию подобного вида услуг, представителей садово-огороднических обществ интересует вопрос: какую скважину бурить для дачи? Учитывая сезонных характер пребывания людей, неравномерный, небольшого объема (0,1-– 1,5 куб.м /час) расход воды на легкую стирку, полив, приготовление еды, принятие душа, незначительную площадь дачного участка (4-6 соток), оптимальным вариантом будет скважина на песчаный горизонт. В этом случае достаточно углубиться на 30 м, не более, что вполне под силу выполнить мобильной буровой установке легкого типа. Это бюджетный вариант бурения.

Читайте также:  Как правильно организовать систему автономного водоснабжения частного дома

Артезианская гидроустановка – это ответ на вопрос, какую скважину лучше бурить для дома. Достигнув глубины 50 м, открывается водоносный пласт с улучшенными характеристиками воды, отвечающими нормам СанПиН для питьевого режима. Такой вид скважин гораздо дороже дачного варианта, но он вполне окупается долгим сроком эксплуатации, большой производительностью. Нахождение водоносного слоя между водоупорными пластами характеризуется повышенным давлением при их вскрытии. Скважина постоянно подпитывается. Высокое качество воды объясняется ее природной фильтрацией и не требует дополнительной очистки. Для стабильной работы гидроустановки не требуется постоянного разбора воды.

Качество и водный режим зависят не только от того, какие бывают скважины. Немаловажную роль играет подбор силового оборудования. Производительность, бесперебойная работа насоса влияет на уровень комфорта проживания на даче или в доме. И если для сезонного забора воды подойдет обыкновенный «Малыш» отечественного производства, то для надежной работы глубоководной установки следует не экономить, а приобрести погружное нагнетательное оборудование требуемой производительности в зависимости от потребности в воде всех жильцов дома. Скважинные насосы итальянского или немецкого производителя (к примеру, Grundfos, Pedrollo) или же отечественные «Водомет», «Водолей» вполне удовлетворяют этим требованиям. Немаловажно использовать качественные металлические или пластиковые трубы соответствующего диаметра, установить надежную автоматику, защитить заборные отсек эффективными фильтрами.

10. Понятие скважина. Типы скважин

10. Понятие скважина. Типы

Так что же такое скважина?

Скважина буровая – горная выработка круглого сечения глубиной свыше 5м и диаметром обычно 75 – 300 мм, проводимая с помощью буровой установки. С. проходят с поверхности земли и из подземных горных выработок под любым углом к горизонту. Различают начало скважины (устье), дно (забой) и стенки скважины (ствол). Глубины скважин составляют от нескольких метров до 9 и более километров. При бурении разведочных скважин на твёрдые полезные ископаемые их диаметр обычно 59 и 76 мм, на нефть и газ 100 – 400 мм.

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

  • конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;
  • конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;
  • конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов из одного пласта в другой;
  • кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.

Сначала бурят ствол большого диаметра глубиной порядка 30 метров. Спускают металлическую трубу диаметром 324 мм, которая называется направление, и цементируют пространство между стенками трубы и стенками горной породы. Направление нам необходимо для того, чтобы верхний слой почвы не размывался при дальнейшем бурении. Далее продолжают бурение ствола меньшим диаметром до глубины примерно 500-800 м. Снова спускают колонну труб диаметром 168 мм и также цементируют пространство между колонной труб и стенками породы по всей длине. Это у нас кондуктор. Далее бурение возобновляют и бурят скважину уже до целевой глубины. Снова спускают колонну труб диаметром 146 мм, которая называется эксплуатационной колонной. Пространство между стенками труб и горной породой опять же цементируется от забоя скважины и вплоть до устья.

Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.

Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:

  • вертикальная;
  • наклонно-направленная;
  • горизонтальная;
  • многоствольная или многозабойная

Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.

Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.

Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Так как «в природе нет прямых линий» и продуктивные нефтенасыщенные пласты залегают в недрах земли, как правило, с некоторым наклоном, а часто с довольно крутым наклоном, то на практике получается, что нет никакого смысла бурить горизонтальную скважину под углом приблизительно равным 90°. Логичнее пробурить ствол скважины вдоль пласта по наиболее оптимальной траектории. Поэтому в более широком смысле, под горизонтальной скважиной понимают скважину, имеющую протяженную фильтровую зону – ствол, пробуренный преимущественно вдоль напластования целевого пласта в определенном азимутальном направлении.

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).

Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?

Многоствольные скважины, также как и многозабойные, имеют основной ствол и один или несколько дополнительных. Ключевым отличием является расположение точки разветвления стволов. Если точка находится выше продуктивного горизонта, на который пробурена скважина, то скважину называют многоствольной (МСС). Если же точка разветвления стволов находится в пределах продуктивного горизонта, то скважину называют многозабойной (МЗС).

Другими словами, если основной ствол скважины пробурен вплоть до продуктивного горизонта и уже в самом продуктивном горизонте из него пробурен один или несколько дополнительных стволов, то это многозабойная скважина (МЗС). В этом случае скважина пересекает верхнюю границу продуктивного горизонта только в одной точке.

Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).

Категории скважин

По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:

Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа.

Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:

  • основной фонд добывающих и нагнетательных скважин;
  • резервный фонд скважин;
  • контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины;
  • оценочные скважины;
  • специальные (водозаборные, поглощающие и др.) скважины;
  • скважины-дублеры.

Добывающие (нефтяные и газовые) скважины предназначены для извлечения из залежи нефти, нефтяного и природного газа, газоконденсата и других сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости добывающие скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.

Нагнетательные скважины предназначены для воздействия на продуктивные пласты путем нагнетания в них воды, газа, пара и других рабочих агентов. В соответствии с принятой системой воздействия нагнетательные скважины могут быть законтурными, приконтурными и внутриконтурными. В процессе разработки в число нагнетательных скважин в целях переноса нагнетания, создания дополнительных и развития существующих линий разрезания, организации очагового заводнения могут переводиться добывающие скважины.

Часть нагнетательных скважин может временно использоваться в качестве добывающих.

Резервный фонд скважин предусматривается с целью вовлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не вовлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их размещения. Количество резервных скважин обосновывается в проектных документах с учетом характера и степени неоднородности продуктивных пластов (их прерывистости), плотности сетки скважин основного фонда и т. д.

Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины предназначаются:

  • наблюдательные – для периодического наблюдения за изменением положения водонефтяного, газонефтяного и газоводяного контактов, за изменением нефтеводогазонасыщенности пласта в процессе разработки залежи;
  • пьезометрические – для систематического измерения пластового давления в законтурной области, в газовой шапке и в нефтяной зоне пласта. Количество и местоположение контрольных скважин определяется в проектных документах на разработку.

Оценочные скважины бурятся на разрабатываемых или подготавливаемых к пробной эксплуатации месторождениях (залежах) с целью уточнения параметров и режима работы пластов, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, оценки выработки запасов нефти отдельных участков залежи в пределах контура запасов категории А+В+С1.

Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:

  • водозаборные скважины предназначаются для водоснабжения при бурении скважин, а также систем поддержания пластового давления в процессе разработки.
  • поглощающие скважины предназначены для закачки промысловых вод с разрабатываемых месторождений в поглощающие пласты.

Скважины-дублеры предусматриваются для замены фактически ликвидированных из-за старения (физического износа) или по техническим причинам (в результате аварий при эксплуатации) добывающих и нагнетательных скважин.

1. Норман Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2008г. – 752 стр.

2. Грей Форест. Добыча нефти. Переведено с английского М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001г. – 416 стр.: ил. – (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).

Подготовил: Легковский А.А.

Статья создана исключительно в информационно-познавательных целях и может быть удалена по просьбе автора или правообладателя входящих в нее материалов.

Ссылка на основную публикацию