Конструкции артезианских скважин

Задать вопрос
Профессиональная консультация специалистов.

Технология бурения артезианских скважин предполагает в процессе проведения работ установку обсадных труб, которые предназначены для изоляции стенок скважины от рабочего пространства ствола, как в процессе бурения, так и при эксплуатации. Обсадные трубы обеспечивают требуемую прочность и герметичность при воздействии на них внутренних и внешних воздействий, в первую очередь давления.

При выборе конструкции артезианской скважины необходимо руководствоваться:

  1. Геологическими особенностями местности (характеристики и типы грунтов), в которых будет проводиться бурение.
  2. Гидравлическими характеристиками скважины. По своим гидравлическим параметрам артезианские скважины являются напорными, так как артезианская вода находится между двумя мощными водоупорными слоями, которые создают для артезианской воды избыточное гидравлическое давление. При бурении происходит вскрытие водоупорного горизонта и артезианская вода, находясь в сжатом состоянии, поднимается вверх по скважине до определенного уровня.
    География наших работ ограничена Московской и соседними с ней областями (Тульской, Калужской и Владимирской). В этих областях артезианская вода находится в известняке.
  3. Требуемой производительностью скважины, от которой напрямую зависит диаметр обсадных труб и параметры водоподъемного оборудования. В качестве обсадных труб используются металлические (стальные) и пластиковые трубы.

Рассмотрим подробное влияние указанных факторов в их взаимосвязи на выбор конструкции индивидуальной артезианской скважины в частных загородных домах.

1-й вариант: классическая однотрубная конструкция

  1. Благоприятная» геология местности: отсутствие пород, существенно затрудняющих процесс бурения (сыпучие грунты, валуны, окремненные известняки и другие).
  2. Известняк водоносный, напорный: уровень воды в скважине значительно выше уровня известняка. По своей структуре известняк крепкий, однородный, без посторонних прослоек песка и глины.
  3. Требуемый дебит скважины – для водоснабжения загородного дома.

При таких исходных данных используется такая конструкция скважины Рисунке 1. Основная эксплуатационная колонна - стальные обсадные трубы диаметра 133 мм или 159 мм, которые устанавливают в скважину от ее начала до известняка. В известняке скважина не обсаживается и остается открытый ствол, который и служит водопритоком.

Дебит такой скважины до 3,0 м3/час при использовании обсадных труб диаметра 133 мм или до 5,0 м3/час при использовании обсадных труб диаметра 159 мм.

Классический конструкция артезианской скважины

2-ой вариант: двойная конструкция обсадных труб

  1. «Благоприятная» геология местности.
  2. Известняк водоносный, но не напорный - уровень воды в скважине ниже уровня известняка.
  3. Нужный дебит скважины – для водоснабжения коттеджа.

При таких исходных данных применяется следующая конструкция скважины, посмотрите схему на Рисунке 2. Основная эксплуатационная колонна - стальные трубы для обсадки диаметром 133 мм или 159 мм, которые устанавливаются в скважину от ее начала до известняка. После в известняке идет открытый ствол, в котором находится уровень воды. Устанавливать насос в открытый ствол нельзя, так как существует риск сдвига открытых пород и заклинивания насоса без возможности его извлечения. Поэтому в данном случае применяется двойная конструкция обсадных труб и внутри основной стальной обсадной колонны от начала скважины до ее конца, в том числе и в известняке, устанавливают дополнительную колонну, состоящую из обсадных труб меньшего диаметра: пластиковых (117 мм или 125 мм) или стальных (133 мм или 114 мм). В такой схеме в качестве дополнительной обсадной колонны используют пластиковые трубы, потому что они дешевле стальных. Для увеличения водопритока в нижней части пластиковой колонны иногда оборудуют перфорационные отверстия.

Такая же двойная конструкция обсадных труб применяется в случае, когда в известняке присутствуют прослойки песка или глины. Дополнительная обсадная колонна перекрывает в известняке эти прослойки и позволяет избавить скважину от посторонних примесей.

Двойная конструкция обсадных труб является более надежной и долговечной по сравнению с однотрубной, и пользуется у наших заказчиков большой популярностью.

3-й вариант: с кондуктором

  1. Геологические осложнения верхних слоев грунта, а именно сыпучие породы или слежавшийся насыпной разнородный грунт.
  2. Известняк водоносный, напорный - уровень воды в скважине выше уровня известняка.
  3. Требуемая производительность скважины – водоснабжение загородного дома.

При таких исходных данных используется следующая конструкция скважины с установкой кондуктора, смотрите Рисунок 3. Для закрепления верхних слоев грунта и предотвращения их осыпания в процессе бурения, в верхней части скважины на глубину неустойчивого грунта устанавливают кондуктор (дополнительную трубу), диаметр которой больше основной обсадной трубы (168 мм). До известняка скважина бурится и обсаживается стальными трубами меньшего диаметра (133 мм или 159 мм). В известняке скважина не обсаживается и остается открытый ствол, который и служит водопритоком.

Конструкции артезианских скважин 3 и 4

4-й вариант: с кондуктором

  1. Геологические осложнения верхних слоев грунта, а именно сыпучие породы или слежавшийся насыпной разнородный грунт.
  2. Известняк водоносный, но не напорный - уровень воды в скважине ниже уровня известняка.
  3. Требуемая производительность скважины – водоснабжение загородного дома.

При таких условиях применяется конструкция скважины с кондуктором, как на Рисунке 4. Как в предыдущем варианте в верхней части скважины на глубину неустойчивого грунта устанавливают кондуктор (168 мм). Далее до известняка скважина бурится и обсаживается стальными трубами меньшего диаметра (133 мм или 159 мм). Когда насос монтируется в известняк, в обязательном порядке применяется двойная конструкция обсадных труб и внутри основной стальной обсадной колонны от начала скважины до ее конца (и в известняке), устанавливают дополнительную колонну, состоящую из обсадных труб меньшего диаметра: пластиковых (117 мм или 125 мм) или стальных (133 мм или 114 мм). Для увеличения водопритока в нижней части колонны иногда оборудуют перфорационные отверстия.

5-й вариант: телескопическая конструкция

  1. В процессе бурения встречаются породы, существенно затрудняющие процесс работ (сыпучие грунты, валуны, окремненные известняки и другие).
  2. Известняк водоносный, напорный - уровень воды в скважине выше уровня известняка.
  3. Требуемая производительность скважины – для водоснабжения частного дома.

Используется телескопическая конструкция скважины, как на Рисунке 5, это происходит в случаях, когда на пути бурового инструмента встречаются геологические трудности: валуны, сыпучие грунты, окремненный известняк и другие. Соответственно до этого момента скважина обсаживается начальной стальной обсадной трубой (133 мм или 159 мм). Далее происходит переход на бурение и обсадку стальными трубами меньшего диаметра, которые ставятся на известняк. В известняке скважина не обсаживается и остается открытый ствол, который и служит водопритоком.

Конструкции артезианских скважин 5 и 6

6-й вариант: телескопическая конструкция

  1. В процессе бурения встречаются породы, существенно затрудняющие процесс работ (сыпучие грунты, валуны, окремненные известняки и другие).
  2. Известняк водоносный, но не напорный - уровень воды в скважине ниже уровня известняка.
  3. Требуемая производительность скважины – для водоснабжения загородного дома.

Применяется телескопическая конструкция скважины, как на Рисунке 6. Как в предыдущем варианте до различного рода геологических осложнений скважина обсаживается начальной стальной обсадной трубой 133 мм или 159 мм. Далее происходит переход на бурение и обсадку стальными трубами меньшего диаметра, которые уже ставятся на известняк. В известняке, устанавливают дополнительную колонну, состоящую из обсадных труб еще меньшего диаметра, в которую уже будет устанавливаться насос. Водопритоком в данном случае является открытый ствол или перфорационные отверстия обсадной трубы.

В данной статье рассмотрены основные, часто применяемые при бурении конструкции артезианских скважин. Практика показывает, что конструкций больше, каждая конструкция разрабатывается и применяется в каждом конкретном случае индивидуально.

Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Статьи

Бурение скважин на воду в дачных поселках и загородных домах Подмосковья
Бурение скважин на воду в дачных поселках и загородных домах Подмосковья

Проблемы, которые могут возникнуть с колодцами и песчаными скважинами. Надёжность артезианской скважины в дачном водоснабжении.

Дебит скважины
Дебит скважины

Что такое дебит скважины, и какие факторы влияют на него объём. Как определить оптимальный дебит для водоснабжения коттеджа и дачного дома.

Артезианская скважина и закон
Артезианская скважина и закон

Подземные воды относятся к полезным ископаемым. Согласно закону РФ от 21 февраля 1992 г. № 2395-1 «О недрах», предоставление недр в пользование подлежит лицензированию. В каких случаях?