Какая нужна обсадная труба для скважины?

Чтобы организовать на участке источник собственной питьевой воды, можно пригласить бригаду и оплатить услуги. Но для умелого мастера скважина своими руками без оборудования – это вполне посильная задача.

Процесс займет немало времени и потребует усилий, но позволит сэкономить много денег. С чего начинать и какие инструменты могут пригодиться для бурения? Обо всем этом поговорим в нашей статье. Также рассмотрим виды скважин, которые можно соорудить своими силами без специального оборудования.

Виды водозаборных выработок

В зависимости от глубины пролегания воды выделяют три вида скважин:

• на известняк, нередко бывает напорной, т.е. артезианской;
• на песок, она же безнапорная или фильтровая;
• абиссинский колодец или скважина-игла – упрощенная разновидность скважины на песок.

Артезианские сооружения считаются недоступными для самостоятельного бурения. Пролегают они глубоко, более 40 метров, высока вероятность, что придется проходить достаточно твердые слои. Без мощного бурового станка и оборудования здесь не обойтись. Такие скважины дают много воды, нередко их заказывают в складчину для нескольких участков сразу.

Фильтровые скважины – самый распространенный вариант. Водоносный слой залегает в песчаных горизонтах. Глубина бурения составит около 20-40 метров. Воды такое сооружение дает обычно достаточно, чтобы покрыть потребности средней семьи и обеспечить хозяйство.

Тип скважины зависит от ее глубины и характера пролегания водоносного слоя. Чаще всего сооружают фильтровую скважину, которая более производительна, чем абиссинский колодец, и не такая затратная как артезианское сооружение

Абиссинские колодцы – это вариант для тех, кому повезло с водоносным слоем, залегающим близко к дневной поверхности. В грунт забивают длинную трубу с острым наконечником. Сверху ставят насос или колонку.

Такое сооружение дает не слишком много воды, поэтому иногда делают две или три скважины.

Подготовка места и оборудования

Перед началом работ нужно выбрать:

• место и тип скважины;
• метод бурения;
• диаметр обсадной трубы;
• насосное оборудование;
• инструменты для выполнения работ.

Начать лучше всего с опроса ближайших соседей, которые уже соорудили скважину. У них можно узнать примерную глубину залегания воды, особенности грунта и т.п. Не помешает спросить, не осталось ли у них инструмента для бурения, который можно одолжить.

Погружной насос выбирают, исходя из размеров обсадной трубы, дебета скважины, потребности в воде и других показателей, продумать этот момент нужно еще до начала бурения, чтобы сооружение не было слишком узким для оборудования

Тип скважины станет очевидным после такого разговора. Скорее всего, это будет вариант “на песок”. Место определяется санитарными нормами. Нужно сделать источник воды поближе к дому и как можно дальше от выгребной ямы, септика, животноводческих помещений и т.п. Абиссинский колодец иногда ставят даже в подвале дома.

Диаметр обсадной трубы и насосное оборудование нужно подбирать одновременно. Самыми эффективными считаются погружные насосы. Разница между диаметром устройства и стенками обсадной трубы должна составлять хотя бы 5-10 мм.

Инструмент и методы бурения

Чтобы выбрать грунт из шахты, предназначенной для обустройства скважины, используют шнековый бур или желонку. Бур вращают, желонку бросают сверху вниз. Иногда чередуют эти методы, чтобы проходить разные по составу и свойствам горные породы.

Связные грунты, к которым относятся суглинки и супеси, бурят шнеком или полой трубой – стаканом, несвязные – пески, гравий, галечник проходят желонкой, т.к. шнеком их невозможно извлечь.

Шнековый бур вращают, углубляя его примерно на полметра, затем извлекают на поверхность, освобождают от грунта и снова опускают в шахту. Желонку несколько раз бросают вниз на забой, чтобы ее внутреннее пространство наполнилось грунтом, извлекают, очищают, а затем продолжают ударно-канатное бурение.

С желонкой можно проводить также так называемое гидробурение. Принцип работы тот же, но в забой подается струя воды под напором. Она размывает грунт, а желонка формирует цилиндрическую шахту под одновременно с бурением устанавливаемую обсадную трубу. Смесь воды и грунта откачивается насосом.

Шнековый бур используют при создании фильтровых скважин, наращивая штанги. Это эффективный инструмент для прохождения разных слоев грунта

Воду можно использовать и при шнековом бурении, когда приходится проходить сложные участки. Воду льют в шахту, грунт становится мягче, его легче бурить и извлекать. При гидробурении есть опасность занести в скважину загрязнения. Этот момент нужно учитывать, когда наступит время промывки и раскачки сооружения.

Используют разные виды буров, например:

• змеевик, особенно эффективный на глинистых грунтах;
• бур-ложка, подходит и для песка, и для глины;
• бур-долото, полезен для твердых слоев.

Можно купить готовый бур, садовый или рыбацкий, главное, чтобы он был достаточно прочным и соответствовал по размерам обсадной трубе. Промышленные изделия обычно позволяют делать отверстия 40-50 мм.

Если этого недостаточно, можно сделать инструмент самостоятельно. Для этого части стального диска приваривают под подходящим углом к стальному стержню. Края диска следует заточить. Ложковый инструмент делают из свернутого стального листа или из куска трубы.

Желонку для бурения сделать не сложно, подойдет кусок металлической трубы с заостренным краем. Клапан на шарнире или шариковый делают для легких грунтов или плывунов

Желонки бывают разных видов: с клапаном в виде шарика, с прижимным клапаном и вовсе без клапана. Последние уместны на плотных слоях.

Грунт набивается внутрь “стакана” и не выпадает из него, поэтому клапан здесь не нужен, актуальнее острая кромка внизу.

Размеры желонки должны быть умеренными, чтобы она достаточно сильно врезалась в грунт при падении, но чтобы ее не слишком тяжело было доставать

Вдоль такого инструмента делают узкие прорези. В них удобно вставлять прут, чтобы освободить полость от вязкого содержимого.

Тренога, лебедка, буровые штанги

Чаще всего для самостоятельных бурильных работ используют треногу. Такое сооружение можно купить или сделать из металлических балок, деревянного бруса и т.п.

Оно должно быть достаточно большим, чтобы под ним могли свободно перемещаться два человека, и достаточно прочным, чтобы выдерживать груз оборудования с набитой в него разрушенной горной породой.

Тренога с блоком и лебедкой может заметно облегчить буровые работы. С помощью такого приспособления удобно поднимать инструмент на поверхность

В верхней точке треноги ставят блок, через который пускают трос, прикрепленный к лебедке. С помощью такого оборудования будет намного проще доставать оборудование из шахты, чтобы освободить его от грунта. Лучше использовать лебедку с электромотором.

Буровые штанги прикрепляют к буру и постепенно наращивают. Используют элементы с замковым или с резьбовым соединением. Оно должно быть надежным, чтобы штанги не оборвались при извлечении грунта на поверхность.

Для шнека тренога тоже нужна, потребуется еще направляющая конструкция из обсадных труб, чтобы инструмент двигался строго вертикально. Чтобы наращивать штанги и разбирать буровую колонну для извлечения бурового снаряда также потребуется тренога или металлическая рама.

Работу лучше проводить вдвоем или втроем, в одиночку бурить скважину сложнее. Чтобы ускорить процесс шнекового бурения, некоторые используют электробур мощностью от 1 кВт.

Интересным вариантом может стать и применение малогабаритной буровой установки. Стоит такой прибор дорого, но при желании его можно арендовать. У нас на сайте есть подробная инструкция по изготовлению буровой установки своими руками.

Инструкции по устройству скважины

Рассмотрим, как соорудить скважину безнапорного типа и свкажину-иглу, имея под рукой лишь подручные материалы.

Вариант #1 — бурение скважины “на песок”

Чтобы пробурить скважину, выполняют следующие основные операции:

1. Выкапывают яму с размерами примерно метр или полтора.
2. Устанавливают треногу.
3. Закрепляют лебедку.
4. Ставят бур и углубляют его примерно на полметра.
5. Извлекают инструмент и очищают его от грунта.
6. Продолжают бурение, постепенно добавляя буровые штанги.
7. При необходимости меняют бур на долото или желонку.
8. Работы ведут до обнаружения водоносного слоя.
9. Бурение продолжают до появления водоупорного слоя.
10. Выполняют раскачку скважины, промывая ее с помощью насоса.
11. Опускают насосное оборудование, обустраивают оголовок.

Просторную яму на первом этапе выкапывают, если для обустройства оголовка предполагается устраивать кессон. В других случаях можно просто пробурить шурф примерно на метр в глубину, чтобы задать направление конструкции. После этого можно продолжать работу и буром, и желонкой.

Шнек лучше всего вращать под нагрузкой. Делают это вдвоем: первый проворачивает штангу, удерживая ее разводным ключом, второй наносит удары кувалдой по штанге. На буровые штанги следует нанести разметку, это поможет понять, сколько грунта уже пройдено, когда пора вынимать инструмент на поверхность.

Когда грунт станет мокрым, нужно продолжать бурение, чтобы достичь более плотного водоупорного слоя. Но обсадная труба не должна в него упираться, если она опустилась слишком низко, ее нужно поднять, чтобы край был примерно по центру водоносного слоя.

Чтобы бурение проходило эффективно, следует использовать подходящий инструмент:

• для глинистых грунтов лучше брать бур-змеевик, подойдет также стакан или ложковый инструмент;
• на песках предпочтительнее желонка и бур в виде ложки, работа пойдет быстрее, если дополнить его водой;
• твердые слои разбивают долотом, плоским или крестообразным;
• на плывунах хорошим решением станет применение желонки с клапаном;
• галечные пласты удобно разбивать долотом, а затем вынимать желонкой, здесь тоже может стать уместным применение бурового раствора.

После того, как обсадная труба установлена, следует опустить вниз фильтровую колонку. Можно купить такую конструкцию или сделать самостоятельно. На кусок обсадной трубы наносят перфорацию, а сверху эту часть закрывают фильтрующей сеткой. Фильтр защищает воду и насос от песка.

Для разрушения скальных грунтов используют бур-долото. Разбитую породу затем выбирают с помощью бура-ложки, желонки или другого подходящего инструмента

Обсадную трубу ставят одновременно с проходкой, независимо от того, каким снарядом бурился грунт. Одновременно скважину промывают: подают внутрь струю воды и отводят вернувшуюся с забоя жижу в вырытый рядом со скважиной зумпф.

Теперь проводят раскачку скважины, т.е. откачивают из нее большое количество воды, пока не получат чистую струю. Процедуру можно выполнить насосом, прочистив перед этим забой желонкой.

Не стоит брать для раскачки погружную модель, предназначенную для чистой воды. Нужно задействовать оборудование, способное качать воду с большой примесью песка и глинистых частиц.

После окончания бурения нужно промывать скважину, пока не будет получена устойчивая струя чистой воды. Через три-пять дней после начала активной эксплуатации следует взять пробу воды для анализа

Альтернативный вариант – недорогой насос, который легко ремонтировать, например, “Малыш” или “Ручеек”. Иногда приходится задействовать несколько насосов, поскольку из-за повышенной нагрузки устройство может просто сгореть. Если на участке нет электроэнергии, можно использовать ручной насос.

После этого остается опустить вниз насосное оборудование, обустроить оголовок и подключить шланг к водопроводу.

Вариант #2 — создание абиссинского колодца

Создание такого сооружения проводится принципиально иначе, здесь не нужно вынимать грунт. Узкую трубу, заранее снабженную фильтром и острым наконечником, просто забивают в землю, пока не появится вода. Эта труба и станет обсадной колонной.

Абиссинский колодец можно пробить вручную, без использования лебедки с тросами для перемещения бабки, но это очень трудоемкий вариант

Можно купить готовый комплект или сделать его самостоятельно. На первой в буровой колонне трубе делают перфорацию и обматывают эту часть проволокой или затягивают сеткой. Между следующими за ней трубами и этим фильтром нужно поставить обратный клапан.

Его просто сделать из диафрагмы и стального шарика. К нижнему краю фильтра следует приварить конус. Его диаметр делают чуть больше, чем у трубы, чтобы защитить конструкцию от повреждений во время продвижения в толще грунта.

Готовую трубу вбивают в грунт, постепенно наращивая ее длину буровыми штангами. Их прикручивают или приваривают. Соединение должно быть очень надежным. Конечно, бить прямо по верхней части трубы нельзя это ее повредит.

Для сооружения абиссинского колодца понадобится труба с фильтром и заостренным наконечником, которую можно купить или сделать самостоятельно. Звено с фильтром забивают первым, затем наращивают ствол следующими трубами-звеньями

Поэтому после того, как труба с иглой установлена вертикально, к ней прикрепляют подбабок. На эту площадку ставят бабку – стальной или бетонный груз с отверстием для трубы. В верхней части трубы нужно поставить блок. Через него пропускают два троса, которые крепят к бабке.

Теперь нужно поднять бабку с помощью лебедки и бросить ее вниз, повторяя эту операцию, пока подбабок, закрепленный на трубе, не достигнет уровня земли. После этого присоединяют буровую штангу, переставляют подбабок и блок, а затем снова бросают бабку.

Когда в трубе появится вода, значит, фильтр заглубился в водонос, работы можно считать оконченными. Трубу обрезают, ставят электрический или ручной насос. Подбабок можно оставить, он пригодится, когда абиссинский колодец засорится и нужно будет извлечь иглу из грунта для очистки или ремонта.

У нас на сайте есть подробная инструкция, описывающая технологию устройства скважины-иглы.

Выводы и полезное видео по теме

Самостоятельное бурение желонкой:

Создание скважины вручную буром со штангами:

Как сделать абиссинский колодец:

Создать скважину самостоятельно сложно, но это возможно. Каждый случай бурения индивидуален, нельзя точно предсказать, как поведет себя сооружение во время работ и в процессе эксплуатации.

Но при соблюдении технологии можно обеспечить участок источником воды, который прослужит несколько десятилетий.

Имеете опыт собственноручного бурения скважины? Расскажите, какие инструменты вы использовали для этого и сколько времени вы потратили? Пишите свои рекомендации, добавляйте фото скважины в блоке под этой статьей.

Если вы только думаете над сооружением скважины и у вас остались вопросы после прочтения нашего материала, задавайте их нашим экспертам.

<index>

Какой материал для обсадки лучше?

Обсадные трубы для обустройства скважин — это трубы, диаметр которых регламентирован СНИп и должен составлять либо 33,5-89 мм либо 108-146 мм. При этом для каждого диаметра существует и, так называемая, непрямолинейность в допустимых нормах. Так, при диаметре 33,5-89 мм допустимая норма искривления трубы составляет 0,7 мм на 1 погонный метр, а при диаметре 108-146 мм уровень непрямолинейности не должен превышать 1 мм на одни метр элемента.

В качестве материала для обсадных труб в современной геологической индустрии используют сталь, чугун, асбестоцемет или пластик. При этом лучше использовать обсадные трубы ПВХ, поскольку они сегодня в преимуществе. Пластик обладает рядом положительных характеристик:

Рекомендуем к прочтению:Какая температура воды в скважине?

• Так, пластиковые трубы на воду способны выдерживать большой уровень нагрузки на сжатие до 5 тонн. Поэтому риск сдвига участка обсадной колонны под воздействием движения грунтовых пластов минимален независимо от размеров трубы.
• Срок службы обсадки из ПВХ составляет около 50 лет, что эквивалентно сроку службы артезианской скважины. То есть не придётся затевать ремонт обсадной колонны на протяжении всего срока работы источника.
• Обсадные трубы для скважины из пластика, в отличие от стальных, не подвержены коррозии под воздействием воды. А, значит, не будут выходить из строя, и пропускать грунтовые воды.
• Внутренняя сторона колонны из пвх имеет гладкую поверхность, что облегчает ток воды по стволу скважины и делает его лучше. А это, в свою очередь, даёт возможность использовать для обсадки шахты трубы меньшего размера (диаметра).
• Кроме того, пластиковые трубы имеют более меньший вес, что позволяет экономить на трудозатратах при монтаже обсадки колонны скважины.

При этом для обсадки скважины именно пластиковыми элементами можно использовать водоподъемный ствол из таких материалов:

• Полипропилен;
• Поливинилхлорид (нПВХ)
• Полиэтилен (ПНД).

Каждый из видов выбранных труб монтируется вглубь при помощи резьбы.

Важно: в дополнение к перечисленным преимуществам отметим, что стенки труб из пластика не подвержены скоплению наростов на них.

Стальная колонна

Если для обсадки колонны вы решите использовать трубы из стали нужного диаметра, то учтите, что они также монтируются вглубь путем соединения резьбы. Однако использование стальных элементов не так практично, как применение водоподъемного трубопровода из ПНД или нПВХ, а именно:

Рекомендуем к прочтению:Как сделать эрлифт для скважины самостоятельно?

• Сталь подвержена коррозии со временем, каким бы ни был сплав.
• Вес стального водоподъемного трубопровода достаточно велик, а значит, придётся использовать тяжёлую технику для обсадки колонны на воду.
• При этом стальные трубы будут способствовать высокому содержанию железа в скважинной воде. В дополнение к обустройству источника потребуется применение дополнительных фильтров.
• Кроме того, водозаборный ствол из стали усилит металлический привкус воды.

Асбестоцементная колонна

Применение таких труб понемногу сходит на нет в геологии. Поскольку использование водоподъемного столба из асбестоцемента актуально только на твёрдых пластах грунта. К тому же соединение таких труб на воду проводится при помощи муфт, а не резьбы, что усложняет процесс обсадки колонны скважины. Кроме этого, необходимо тщательно следить за герметичностью соединения стыков и проводить работы аккуратно, поскольку асбестоцементные трубы для скважин в отличие от стали, нПВХ и ПНД отличаются повышенной хрупкостью.

Принцип обсадки колонны

При бурении скважины необходимо обустроить шахту обсадными трубами. Делается это в несколько этапов с целью надёжного закрепления опускаемых труб в стволе пробуренной сважины. При этом и элементы обсадки из нПВХ, и трубы из ПНД должны опускаться в шахту источника исключительно при бурении.

Правила при монтаже обсадки

Монтируя обсадную колонну, не забудьте придерживаться рекомендаций профессионалов, а именно:

• Край нижней обсадной трубы из НПВХ, ПНД или стали не должен доставать до дна примерно 50 см. Это обеспечит свободный приток воды в шахту при любых погодных условиях.
• Не стоит уменьшать диаметр обсадной колонны по ходу вниз. Это будет способствовать уменьшению притока воды.
• Резьбу перед монтажом колонны ПНД или нПВХ, а также стали необходимо проверить и обработать силиконовым герметиком.

Важно помнить: обсадка колонны скважины проводится по мере углубления источника. На каждом этапе работы бура необходимо опускать в шахту трубы НПВХ, ПНД или из стали, надежно соединяя резьбу. После монтажа колонны следует зацементировать затрубное пространство, чтобы колонна стояла монолитно и не подвергалась воздействию движения горных пластов.

</index>Используемые источники:

• https://sovet-ingenera.com/vodosnab/kolod-skvazh/skvazhina-svoimi-rukami-bez-oborudovaniya.html
• https://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/obsadka-skvazhiny.html