Бурение водозаборных скважин
Проанализировав содержание сайтов большинства буровых компаний, мы поразились скудности, убогости, а порой и откровенной безграмотности представленной информации. Одно из двух: либо те, кто называет себя буровыми компаниями, ничего не смыслят в гидрогеологии, либо считают своих потенциальных клиентов лохами и идиотами.
В настоящем разделе мы попытались кратко изложить основные положения, которые помогут людям, собирающимся пробурить скважину на своем участке, самостоятельно разобраться в непростых вопросах гидрогеологии, технологии буровых работ, понять, кто есть кто и сделать выбор, основанный не только на анализе цен.
Правильно сделанные скважины
Правильно сделанные скважины,– не «заплывают», не «заиливаются», в них не застревают насосы, не попадают грунтовые, вышележащие пластовые и канализационные воды. Они долговечны. Срок их службы – от 40 и более лет. Вы забываете о скважине — просто у Вас в доме всегда есть вода.
К сожалению, ушло то славное поколение гидрогеологов и бурильщиков, которое делало ВОДУ, а не скважины. Чувствуете разницу?
Пришло поколение, основная цель которых – «бабки» рубить, да «разводить» клиентов, со всякими «песками», «известняками» и прочими «артезианскими водами».
Глубокое заблуждение считать, что все делают скважины одинаково.
Поэтому для посетителей нашего сайта, потенциальных заказчиков – важная информация, а для работников буровых компаний — короткий ликбез (что означает ликвидация безграмотности).
Поиск воды
Мы Вас разочаруем, но до сих пор надежных методов определения глубины залегания ниже второго от дневной поверхности водоносного пласта, не существует в принципе.
В геофизике, при поиске месторождений полезных ископаемых, хорошим результатом считается подтверждение прогнозов с вероятностью 9-13%. При поиске воды этот показатель ещё ниже.
В народе черезвычайно популярен такой метод поиска, как «лозоходство». Это когда Ваш подвыпивший сосед ходит по Вашему участку с двумя согнутыми буквой «г» алюминиевыми проволочками и с умным видом показывает, где бурить скважину. С 1984г. мы ведем статистику таких прогнозов, включая предсказания 11-и известнейших лозоходцев, тогда ещё Советского Союза, и на сегодняшний день имеем 86 задокументированных случаев проверки. Выданный прогноз подтвердился только в одном случае. Статистически это означает, что любой, наперед заданный человек, придя на Ваш участок, ткнув пальцем в произвольной точке и назвав первый, пришедший ему в голову метраж, получит ровно такой же результат.
Технический прогресс не стоит на месте. В последнее время появились шаманы, которые приезжают на Ваш участок с неким черным ящиком и наушниками, в стиле детектора лжи из сериала «Менты», и, вбивая колышки, рассказывают, как под Вами текут подземные реки, обычно, почему-то, на глубине 50 или
Единственным достоверным источником информации являются геологические и гидрогеологические карты. Но и они отражают, в основном, местонахождение стратегических запасов подземных вод.
Некоторые, очень немногочисленные фирмы, в том числе и наша, ведут собственные кадастры разрезов и вод, но мы единственные, насколько нам известно, кто серьезно занимается химическими составами природных вод, аналитическими исследованиями в области гидрогеохимии, картированием.
Из вышесказанного – вывод: не выбрасывайте деньги на ветер, потусторонние силы едва ли помогут Вам в поисках воды. Сотрудничайте с теми, кто обладает реальной информацией.
Выбор места расположения скважины
При выборе места расположения скважины рекомендуем исходить из следующих соображений:
1. Согласно «требованиям к выбору места расположения водозаборных сооружений нецентрализованного водоснабжения», изложенных в СанПиН 2.1.4.1175-02, расстояние между скважиной и источниками загрязнения, (коими будут признаны не только Ваш септик, но и выгребная яма у бабушки-соседки), — должно составлять не менее 50 м.
Так как подобные нормы разрабатываются
2. Если Ваш участок имеет естественный уклон, скважину лучше разместить выше по уровню, чем септик.
3. Не следует размещать скважину ближе 3-4м от фундамента, а тем более внутри строящегося здания.
Эта предосторожность связана с тем, что бывали случаи, когда дождевые и талые воды промывали грунт с внешней стороны обсадной трубы и поглощались первым от поверхности водоносным пластом. В результате происходил вынос грунта, вплоть до образования провальной воронки диаметром от 3 до 5 и более м. И если на улице развитие данного процесса легко заметить и предотвратить, сделав дополнительный глиняный затвор, то внутри помещения, под бетонной стяжкой, Вы его не увидите, пока дом не затрещит по швам. И хотя вероятность данного события невелика, рисковать все же не стоит.
4. К скважине всегда должен быть подъезд.
Жизнь есть жизнь. Уронили ли Вы насос, поссорились ли с добрыми соседями, и те набросали в скважину камней, гимнастических гантелей, или еще какой гадости, произошло ли загрязнение водоносного пласта – требуется прочистка или углубление скважины. Далеко не всегда эти операции можно сделать вручную. А машину не загнать. Хозяин успел построить гараж на 5 машин, хозяйка — цветочные горки с туями. И что делать? Новую скважину бурить? Так что подъезд к скважине лучше предусмотреть заранее.
Водоносный пласт
Согласно представлениям современной гидрогеологии, запасы подземных вод сосредоточены в горных породах, способных аккумулировать и проводить воду: песках, галечниках, трещиноватых известняках.
Рис. 1
Такие водонасыщенные пласты, разделенные между собой водоупорными горными породами (глинами, монолитными известняками) и получили название «водоносных пластов».
По своей структуре водоносный пласт — сложное образование. Он состоит (рис. 1) из водопроводящего канала (2), заполненного частицами, между которыми циркулирует вода, глинистого ложа (3) и покровной корочки (1), состоящей из сцементированных частиц водопроводящего канала.
Покровная корочка (1) и глинистое ложе (3) образуются в результате геохимического воздействия природной воды определенного химического состава на выше- и нижележащие горные породы, и в силу своего происхождения, никакого влияния на воду не оказывают.
Именно эти особенности структуры водоносного пласта используются при строительстве водозаборных скважин.
Рис. 2
Если обсадную трубу (4), с помощью коронки (6) герметично установить на покровную корочку (1), и буровым инструментом меньшего диаметра осторожно проткнуть её, не повредив ложа (3), то вода, содержащаяся в водопроводящем канале (2), под действием горного давления поднимется до некоторого уровня (7), называемого статическим. Если затем в скважину опустить насос и включить его, то установившийся уровень может понизиться до некоторого уровня (8), называемого динамическим. Зная величину понижения и производительность насоса, легко рассчитать дебит скважины, или другими словами, какое количество воды в единицу времени, например в час, можно отбирать из скважины без ущерба для водоносного пласта.
Дебит скважины является определяющей характеристикой при подборе насосного оборудования.
Это утверждение не пустой звук. Неправильно подобранный насос не раз становился причиной прекращения функционирования скважины. Поспрашивайте своих знакомых из Луги, Сиверской или Вырицы, наверняка с
Стоял в скважине «Малыш», качал в час две бочки прекрасной чистой воды, все хорошо было. Бассейн выкопали, заполнять надо. «Малышом» долго. Сунули «Водомет» — струя фонтаном! Через 2 минуты вода мутная пошла, потом песок погнало. Через 5 минут вода кончилась. Репу почесали, операцию повторили. Вода через 3 минуты кончилась. Насос еле вытащили — труба песком забита. В чем причина?
А причина — в слабой водоотдаче водоносного пласта. Отдает пласт, скажем,
Первым делом «Водомет» выхватывает всю воду в трубе (вода прозрачная). Вода под давлением, захватывая попутно водоносный песок, врывается в трубу, стремясь восполнить свой уровень (вода мутнеет). Так продолжается до тех пор, пока песка не станет больше чем воды (вода кончается). Вы выключаете насос. Песок тут же выпадает в осадок на дно скважины, препятствуя дальнейшему проходу воды. Вы операцию повторяете. Песка в трубе становится ещё больше, пока его не скопится 1.5 —
Это как с той коровой. Дает корова молока, скажем, ведро. А Вам 5 захотелось. Надели на вымя доильный аппарат, да моторчик на полную! Молока она может 5 ведер и даст, вместе с кровью, слизью и тем, что еще там в корове находится. Но вопрос, будет ли это молоком, и как быстро кончится корова?
Из вышесказанного – вывод: внимательно читайте паспорт скважины, где в обязательном порядке должен быть указан дебит скважины и рекомендуемая производительность насоса.
Ствол скважины – это отверстие, которое проделывает в горных породах буровой инструмент. При сооружении водозаборной скважины большое значение имеет соотношение диаметров ствола скважины и обсадной трубы. В идеале диаметр ствола должен быть равен наружному диаметру обсадной трубы.
| Наружный диаметр обсадной трубы, мм. | Диаметр ствола скважины, мм. | |
|---|---|---|
| 1 | 108 | 112 |
| 2 | 127 | 132 |
| 3 | 146 | 151 |
Соотношение диаметров ствола скважины и наружного диаметра обсадной трубы следующие:
Мы не зря акцентируем Ваше внимание на этих цифрах.
Именно большой боковой зазор между стволом скважины и наружной стенкой обсадной трубы (рис. 3) является причиной пресловутого «заиливания» скважины
Рис. 3
При зазоре более 2-2,5 мм, начинается перемешивание вышележащих пластовых и грунтовых вод и перетекание их, (а также песка и глины вышележащих пород), в эксплуатационный пласт.
Без цементации затрубного пространства подобные скважины работают недолго.
Большой боковой зазор особенно характерен для шнекового бурения, при котором диаметр ствола скважины составляет 148 мм и более, а наружный диаметр обсадных труб – 133,127 мм и менее.
Цементация затрубного пространства – операция хлопотная и дорогостоящая. Она заключается в том, что в скважину под большим давлением закачивается цементный раствор, вплоть до выхода его на дневную поверхность с наружной стороны обсадной трубы. Излишне говорить о стоимости данного процесса, учитывая, что используется цемент марки 700.
«Цементация» в исполнении ухарей, лепящих скважины по 2300 и 1800, заключается в забрасывании лопатой в боковой зазор бурового шлама и подручного мусора, с рассыпанием вокруг трубы мешка цемента.
Глинизация затрубного пространства возможна только при технологиях бурения с применением промывки глинистым раствором. При этом на первой обсадной трубе должен быть установлен специальный твердосплавный башмак. Понятно, что этим никто особо не заморачивается.
Из вышесказанного – вывод: если Вам нужна долговечная скважина, выбирайте тех, кто умеет работать без бокового зазора, или располагает оборудованием для цементации.
Мощность водоносных пластов на юге Ленинградской области обычно составляет:
— в красноцветных «девонских» песчаниках от 1-2 до
— в ледниковых (моренных) валунно-галечниковых отложениях от 10-
— в трещиноватых доломитизированных известняках от 3 до
Это для информации, когда Вас будут грузить разговорами о необходимости бурения всевозможных многометровых открытых стволов и прочих «отстойников».
Рис. 4
Кстати, вопрос интересный.
Открытым стволом называется отверстие, проделанное буровым инструментом в покровной корочке водоносного пласта, через которое вода из водопроводящего канала поступает в обсадные трубы. Обычно он не превышает 15-
Сооружение длинного открытого ствола, выходящего за пределы ложа водоносного пласта (рис.4), традиционно считается среди бурильщиков самым лучшим и безопасным способом разводки клиентов.
Дело в том, что вода в скважину поступает только из ближайшего к трубе водоносного пласта, ниже ложа которого, на глубину в несколько метров расположены абсолютно сухие горные породы, и провертев в них дырку, можно спокойно положить себе в карман дополнительную денежку. Понятно, что к воде данная процедура отношения не имеет, и при строительстве скважины является избыточной.
Мало того, вода – хороший растворитель, поэтому при контакте с вышележащими или нижележащими горными породами происходят химические реакции, приводящие к изменению химического состава воды, как правило, в сторону большей минерализации.
Например, при контакте с ожелезненными песчаниками, содержание железа в воде возрастает в разы, а при контакте с прожилами горючего сланца (кукерсита), встречающегося в доломитизированных известняках Ижорского плато, вода легко может приобрести урановую минерализацию. Еще хуже, когда открытый ствол пересекает воды двух и более водоносных пластов, так как водные растворы химических соединений реагируют между собой еще быстрее. В результате можно получить такой коктейль, употребляя который, Вы проживете совсем недолго. При этом, вода каждого пласта в отдельности может быть вполне безопасной.
Обосновывают необходимость бурения избыточных открытых стволов, иначе называемых «отстойниками», по-разному: чтобы воды больше было; чтобы вода отстаивалась; чтобы было куда насосам падать. В общем, у кого сколько фантазии. Цель – заметное увеличение рентабельности свих работ.
Из вышесказанного – вывод: оплачивайте только метраж обсаженной трубой скважины плюс один метр.
Рис. 5
Иногда информированность населения и квалификация бурильщиков такова, что хоть стой, хоть падай.
Мы оставляем без комментариев технологии бурения (рис.5), при которых обсадная труба висит на приваренном ломе.
Просто очень хочется задать вопрос человеку, которому сделали такую скважину: «А за что, собственно, Вы заплатили деньги, из расчета 2400 рублей за метр?»
Следующий перл, широко разрекламированный в интернете – это так называемая «технология бурения одним диаметром» (рис. 6.). Она является творческой переработкой «технологии трубы висящей на приваренном ломе», где в качестве водоприемной части предлагается использовать разного рода отверстия и щели, вырезанные в обсадной трубе.
Одного взгляда на картинку достаточно, чтобы оценить мудрость и изящество предлагаемого решения.
Рис. 6
Мало того что перемешаны все пластовые воды, так к ним ещё добавляются поверхностные и канализационные стоки.
Однако, есть у данной конструкции и одно «неоспоримое достоинство». Ненадолго, по крайней мере на момент сдачи, в трубе есть вода.
Наиболее продвинутые, чтобы продлить агонию «скважины», заматывают щели и прорези галунной сеткой, убеждая своих клиентов, что этот шедевр является «фильтром».
Кроме того, Вы будете приятно удивлены, когда узнаете, что установить в скважину новомодные пластиковые трубы возможно лишь используя эту, как бы помягче сказать, «технологию бурения одним диаметром».
Пришла данная разводка лет 10 тому назад из Москвы. Тамошние бурильщики правильно просчитали ситуацию, и, оценив количество жирных котов, ведущихся на магические слова «евротехнология» и «экологическая безопасность», пошли рубить бабки.
Кроме громкого названия «евро» и девишизны (для сравнения: метр пластиковой трубы стоит 40 рублей, а метр нормальной бесшовной трубы 45 стали – 1200 рублей), никаких достоинств у пластиковых труб нет. Мало того, они непригодны для использования в качестве обсадных труб при строительстве водозаборных скважин.
И вот почему.
1. Вы, наверное, не раз наблюдали, как прокладывают пластиковыми трубами газ или водопровод. Первое, что бросается в глаза, это то, что труба кривая. Теперь представте, как эту кривую трубу можно засунуть в ствол скважины. Правильно. Только если разбурить отверстие очень большого диаметра. К чему это приводит, подробно изложено в комментариях к рисункам 3, 5, 6.
2. Пластиковую трубу невозможно «затереть» в покровную корочку водоносного пласта, так как её нельзя ни вращать, ни стучать по ней, а, следовательно, невозможно обеспечить отсечку поверхностных, грунтовых и вышележащих пластовых вод. К чему это приводит, изложено в разделе «Водоносный пласт» и в комментариях к рисункам 1, 2, 3, 5, 6.
3. Внутри пластиковых труб нельзя работать буровым инструментом, который, как известно, сделан из стали. Следовательно, невозможно вскрыть водоносный пласт снарядом (инструментом) меньшего диаметра, что впрямую противоречит правилам строительства водозаборных скважин.
4. По причине, изложенной в п. 3, скважины, обсаженные пластиковыми трубами, не подлежат ремонту.
Из вышесказанного – вывод: если Вы являетесь сторонником уринотерапии, или гурманом с несколько странными пристрастиями, и Вам нравится пить воду с привкусом собственных и соседских нечистот из экологически чистой кривой пластиковой трубы, то это Ваш выбор. Всем остальным пользоваться такой скважиной мы не советуем.
Следующий момент, на который хотелось бы обратить Ваше внимание, является самым важным.
Какой длины должна быть обсадная труба?
Рис. 7
Перед Вами, (Рис.7.), сокращенная версия гидрогеохимического разреза. (полная версия – в статье «Обзор гидрогеологической и гидрогеохимической обстановки в окрестностях озера Колпанское».).
Справа изображена литологическая колонка скважины № 050 (в интервале 0-
Если Вы пробурите скважину глубиной
Если Вы пробурите скважину глубиной
Если Вы пробурите скважину глубиной
Если Вы пробурите скважину глубиной
Если Вы пробурите скважину глубиной
Если Вы пробурите скважину глубиной
Как показано на рисунке, лучшей на исследуемом интервале является вода водоносного пласта (6).
Именно эту воду мы и сделали, поставив обсадной трубы
А теперь представте, что бурильщики другие приехали, ничего о воде не знающие, и скважину «как все» сделали. Пробурили метров 10 шнеками, да трубу туда ржавую бросили и ещё метров 6– «отстойника», чтобы вода получше отстаивалась. Закидали в щель вокруг трубы хлама всякого, да лопатой его прихлопнули. Денежку попросили немалую – 2500 рублей да на 16 метров умноженные. И бесследно вдали растворилися. И никто их больше не видывал.
Мы не шутим, именно так работает 90% буровых компаний.
А теперь вернемся к рис.7 и проанализируем результаты такой «работы».
Итак: ствол скважины на глубину
Затем был пробурен открытый ствол – «отстойник», диаметром 98мм., который пересек водоносный пласт (3), содержащий очень жесткие воды, обогащенные нитратами; водоносный пласт (4), содержащий железисто-марганцевые воды; и водоносный пласт (5), содержащий аммиачно- железисто-марганцевые воды, обогащенные гидразином.
В результате, с выхода насоса, мы будем иметь дурно пахнущую воду, быстро желтеющую на воздухе, с превышением ПДК по железу – в 5 раз; по марганцу – в 2 раза; по гидразину – в 3 раза, с карбонатной жесткостью около 1г⁄л.; и подтоком нитратсодержащих канализационных вод.
Все удовольствие – 40000 рублей!
А когда Вы предъявите претензии бурильщикам с двадцатидвухлетним стажем, они разведут руками и скажут: «Вода такая!»
Постепенно Вы к этой воде привыкнете, вложив кучу денег в водоочистку. Ваши соседи найдут бурильщиков подешевле, например, за 2400, которые завесят трубу на приваренном ломе. Затем появится «новый русский», которому сделают скважину поглубже и подешевле, скажем по 1800, по технологии «евро», с обсадкой экологически чистой пластиковой трубой. И угробят последнюю хорошую воду. На рис.7 – водоносный пласт (6).
И сложится легенда о том, что в Вашей местности хорошей воды не было, и нет.
Мы не издеваемся. Так уже произошло в Волосовском районе в д. Озера, Пятая Гора, Село, Донцо, Каргалозы, Глумицы. И много еще где.
Из вышесказанного – вывод: «Не гнался бы ты, поп, за дешевизной!»
Всё. Далее приколов нет. Только информация для тех, кто решил с нами работать
Как Вы уже поняли, мы являемся не самыми последними людьми, кто занимается бурением водозаборных скважин.
Благодаря проведенным гидрогеологическим и гидрогеохимическим исследованиям, удалось теоретически обосновать понятие водоносного пласта, как сложного геологического образования, что позволило нашим сотрудникам разработать, опробовать и внедрить в повседневную практику «Технологию поиска и гидрогеохимического исследования маломощных водоносных пластов».
Именно её мы используем при строительстве водозаборных скважин, что способствует выявлению и отбору наиболее чистых и безопасных для здоровья вод.
Технология основана на применении стандартных высококачественных обсадных труб и твердосплавных коронок.
Мы не первый год занимаемся гидрогеохимическими исследованиями и поэтому имеем некоторое представление о распространении тех или иных вод, как по территории, так и по глубине.
Ответственно заявляем: общая минерализация природных вод, за крайне редкими исключениями, с глубиной экспоненциально возрастает. Другими словами – чем глубже, тем хуже.
Самые ценные, с точки зрения гидрогеохимии, воды сосредоточены у самой поверхности. И если бы не пресловутый «человеческий фактор»… Если бы.
Поэтому, при строительстве водозаборных скважин, мы ориентируемся на наиболее защищенные воды ближе всего расположенные к поверхности.
К сожалению, на юге Ленинградской области есть целые районы, где в силу геологических причин на вменяемых глубинах, ожидать появления вод, хотя бы близко соответствующих ГОСТу, не приходится. Можно говорить лишь о водах, имеющих большую или меньшую минерализацию.
В силу профессионального интереса, мы в обязательном порядке проводим химический анализ воды из своих скважин, оценивая её по 26 параметрам, выявляя, в том числе, наличие таких неприятных веществ, как гидразин, циануровая кислота, цианиды, фтор. Подробности в рубрике «Гидрогеохимические исследования». Воду на химический анализ лучше всего отбирать через 2-3 недели после строительства скважины, так как требуется время для образования оксидной пленки на поверхности стальных труб под воздействием растворенного в воде кислорода. Через 2-3 недели воздействие материала обсадных труб практически перестает сказываться на химическом составе воды.
Применяемая нами технология позволяет в любой момент продолжить бурение скважины, если вдруг вода выявленного водоносного пласта окажется непригодной для использования.
По окончании работ мы оформляем паспорт скважины, где обобщаются сведения о примененных технологических и конструктивных решениях (диаметры бурения, интервалы обсадки и т. п.); приводятся гидрогеодинамические характеристики эксплуатационного пласта; литологическая колонка; протокол определения химического состава воды; рекомендации по использованию насосного оборудования и мерам по охране вод от загрязнений.
Мы пытаемся выстроить добрые отношения со всеми нашими клиентами, и в течение многих лет следим за скважинами, периодически отбирая воду на химический анализ, который для Вас всегда будет бесплатным.
В силу профессионального интереса, мы кровно заинтересованы в долговечной работе Вашей скважины. Именно поэтому,
Теперь о самом животрепещущем. О ценах
Очень надеемся, что Вы внимательно, с карандашиком в руках, изучили статью «Занимательная математика», и поняли, что реальная стоимость погонного метра качественно сделанной скважины не может быть ниже 3800 рублей (на начало
На стоимость работ влияет также удаленность объекта и сложность геологического разреза. Уточнить цены Вы можете, связавшись с нами по телефону +7 921 355 05 65 или электронной почте.
Мы всегда договариваемся «на берегу», и правил игры не меняем.
В любом случае, озвученная цена всегда будет минимально возможной и будет отражать реальные затраты на обеспечение качества выполняемых работ.
Взамен Вы получаете надежно работающую водозаборную скважину, комплект необходимых документов, рекомендации по насосному оборудованию и многолетний контроль качества воды.