Гидробурение: разработка скважины под воду

Гидробурением называется метод разрушения грунта с помощью бура и с промывкой жидкостью. Такой способ получения скважин значительно сокращает время и затраты на бурение. Оптимально подходит для работы с глинистыми и песчаными почвами, не рекомендуется к применению на скальных грунтах и болотистой местности.

Как это работает

Метод заключается в вымывании струями жидкости частичек грунта, образованных при бурении, с поднятием их на поверхность под большим напором. Для работы редко используется чистая вода, обычно в жидкость добавляется глинистая взвесь или крупнозернистый песок.

Под весом колонны, состоящей из буровых штанг, система погружается в почву и посредством специальной оснастки выполняется закачивание промывочной жидкости в шахту. Откачка жидкости производится гидропомпой – смесь воды с грунтом поднимается из скважины, жидкость отправляется в приямок, где осаждаются частицы пород. Затем вода снова поступает в шахту. Более удобной технологией является бурение скважины без приямка – экономится время и по окончанию работ ландшафт участка остается неповрежденным.

Промывочный раствор не только вымывает отработанный грунт из скважины, но также:

• выполняет функцию абразива (шлифует и укрепляет стенки скважины, снижает риск обрушения);
• увеличивает пробивную силу водного потока;
• охлаждает рабочий инструмент.

По мере того как инструмент погружается в грунт, буровая колонна наращивается трубами диаметром 50-80 мм и длиной 1,5 м. Соединение труб – резьбовое. Для удобства центровки применяется бур в форме конуса, при работе с плотными грунтами – инструмент лепестковой формы.

Преимущества технологии

• Низкая себестоимость работ.
• Возможность проводить бурение в ограниченном пространстве.
• Независимость от мощности техники.
• Получение скважины со стволом хорошей прочности.
• Скорость проходки – до десяти метров в день.
• Сохранение экологичности участка и целостности ландшафта.
• Возможность бурения своими руками без привлечения специалистов.

Метод можно использовать для разработки бытовых скважин глубиной 20-35 м, а также возможно бурение на глубину более 250 м.

Технология гидробурения

Оборудование

Для производства скважин методом гидробурения привлекается МБУ (малогабаритная буровая установка), которая состоит из металлического каркаса, силового агрегата для передачи усилия буру, вертлюга для фиксации элементов, рабочего инструмента (бурильных штанг с буром для разрушения породы), блока управления, шлангов для подачи промывочной жидкости. Кроме того, понадобится преобразователь тока для стабильности обеспечения электроэнергией, а также мощная мотопомпа для перекачки загрязненной жидкости.

Подготовительные работы

Перед началом бурения скважины под воду специалистам необходимо выполнить следующие этапы:

• Рассчитывается глубина залегания водоносного пласта, что требуется для определения длины труб и особенностей процесса. Заказчик или компания – исполнитель могут воспользоваться картой местности с геодезическими знаками или заблаговременно заказать геологию участка.
• Подготавливается рабочее место, для чего понадобится емкость для чистой воды и фильтрации (вместо приямка) промывочной жидкости. Такой подход защищает ландшафт от загрязнения и сохраняет его в целости. Объем каждой емкости – 1 куб.
• На указанном месте монтируется каркас, к которому прикрепляется двигатель, лебедка и вертлюг. Собирается первое колено буровой штанги и закрепляется на вертлюге.
• Бур располагается строго вертикально, заборный шланг помещается в первую емкость, откуда жидкость будет попадать в шахту.
• Подготавливается промывочная жидкость – вода насыщается глиной и крупным песком.

Процесс бурения

Силовой агрегат, вертлюг и редуктор скользят на кронштейне по раме по мере заглубления штанги в образовавшуюся скважину. С помощью выносного пульта специалисты регулируют скорость вращения бура. После того как штанга углубилась в грунт до расчетной отметки, оборудование поднимается из шахты с помощью лебедки и к штанге привинчивается следующее колено. Процесс повторяется до достижения расчетной глубины бурения. Во время буровых работ промывка скважины осуществляется постоянно.

Завершающий этап разработки скважины

По завершению прокачки из скважины извлекается буровой инструмент и колонны, устанавливаются обсадные колонны – металлические или пластиковые трубы с толщиной стенок 5-7 мм. Обсадная колонна оснащается скважинным фильтром, что обеспечивает получение качественной воды. Затем скважина еще раз промывается, для чего в отверстие оголовка пропускается шланг и с помощью помпы закачивается чистая вода. В скважину опускается насос для подъема воды (глубина погружения – немного ниже уровня водного зеркала).