Устройство для скважины: Устройство скважины на воду + схема

Обустройство скважины может включать установку кессона из стали или пластика – квадратного или цилиндрического по форме сооружения. Cледует заранее определиться с его размерами.

Перед монтажом кессона вокруг скважины роют яму, а часть обсадной колонны отрезают. Затем кессон опускают в приготовленное углубление, насаживая на обсадную трубу через отверстие, сделанное в его дне.

Плюсы использования кессона:

• Полная безопасность оборудования, грунтовые воды до него не доберутся;
• Возможность круглогодичной работы скважины, зимой вода в ней не замерзнет;
• Отсутствие шума, весь звук будет поглощен кессоном;
• Экономия полезной площади в доме (внутри кессона можно установить некоторое оборудование, например, гидроаккумулятор).

Обустройство скважины без кессона

При обустройстве скважины без кессона, для прокладки водоотводящей трубы ниже уровня промерзания применяется скважинный адаптер – устройство из латуни, состоящее из двух частей, одна из которых присоединяется к водоподъемной трубе, а другая – устанавливается на обсадную колонну. После того, как насос будет опущен в скважину, оба элемента адаптера соединяют друг с другом – теперь водой можно пользоваться и зимой. По сравнению с кессоном адаптер стоит копейки, этим и ограничиваются преимущества такого варианта обустройства скважины.

Недостатки обустройства скважины без кессона:

• Сложность монтажа адаптера при двухтрубной конструкции скважины;
• Отсутствие возможности оперативно обнаружить просачивание грунтовых вод в скважину в случае нарушения герметичности соединений;
• Неудобство в обслуживании насоса;
• Ограничение выбора вариантов насосного оборудования (при использовании адаптера потребуется насос меньшего диаметра, чем без него).

Для обустройства артезианской скважины вариант с адаптером не самый лучший. Если требуется опустить насос на глубину более 80 метров, впоследствии возникнут сложности с его подъемом, а монтаж насоса на глубину свыше 100 метров окажется крайне сложной по решению задачей. При отсутствии кессона размещать оборудование для обустройства скважины придется в доме или в хозяйственной постройке.

Выбор насосного оборудования

Нужно учесть абсолютно все нюансы: диаметр трубы, по которой будет подаваться вода, предполагаемый объем потребления воды, расстояние от жилой постройки до скважины и т. д.

Чтобы не ошибиться, выбирая насос, следует знать расстояние между домом и скважиной, динамический и статический уровни воды, глубину грунтовых вод, производительность скважины и другие технические характеристики, отмеченные в паспорте на скважину. Вам должны быть известны все водоразборные точки на участке, в доме и прилегающих постройках. Все эти данные нужны для того, чтобы на их основе выбрать насос необходимой мощности, ведь именно от него будет зависеть давление воды в доме.

Зная все технические характеристики вашего участка, вы можете и самостоятельно приобрести необходимое оборудование. Но перед этим все же стоит проконсультироваться с профессионалом.

Монтаж насосного оборудования

Монтаж оборудования лучше доверить специалисту.. Обустройство скважины под ключ – очень трудоемкий процесс, грамотно осуществить который под силу только человеку, имеющему богатый опыт и хорошо разбирающемуся в этом деле.

Монтаж погружного скважинного насоса начинается с установки на него фитинга, с помощью которого осуществляется переход от насоса к водоподъемной трубе. Еще может потребоваться монтаж обратного клапана, если он не встроен в насос. Обратный клапан не позволит воде уйти из системы обратно в скважину в тот период времени, когда насос находится в выключенном состоянии. Клапан устанавливается на насосе либо на скважинном оголовке. Чтобы «не потерять» насос в скважине, в случае, если по каким-то причинам он оторвется от водоподъемной трубы, используется страховочный трос, с прикрепленным к нему насосом, цепляют за петлю, расположенную на внутренней или внешней стороне оголовка скважины. У скважинного оголовка имеется два отверстия – через них выводятся кабель электропитания насоса и труба.

Для забора воды из скважины с уровнем воды не более 7 метров можно использовать насос не погружного, а поверхностного типа, который устанавливается не внутри скважины, а на поверхности земли. Его монтаж – менее трудоемкий процесс, чем в случае с погружным насосом.

Установка гидроаккумулятора

Установка гидроаккумулятора, представляющего собой металлический бак с резиновой мембраной внутри, частично заполненный воздухом или азотом, – один из ключевых моментов в деле обустройства скважины. Гидроаккумулятор оптимизирует давление в системе водоснабжения и уменьшает нагрузку на насос, увеличивая ресурс работы.

Баки-гидроаккумуляторы представлены на рынке моделями объемом от 8 до 1000 литров. Для семьи, состоящей из 3–4 человек и пользующейся водой на кухне, душем и унитазом, вполне достаточно 100-литрового накопителя. При большей потребности в воде нужно приобретать более объемный бак. Действительный объем воды в гидроаккумуляторе составляет от 30 до 50% номинального объема бака (в зависимости от модели и производителя). Гидроаккумулятор устанавливают в кессоне или в подсобном помещении дома.

Монтаж автоматики

Для нормальной работы перечисленного выше оборудования в систему водоснабжения необходимо включить группу устройств с функциями управления и контроля: пульт управления насосом, реле давления (управляет работой насоса, включая и выключая его), датчик сухого хода (выключает насос при отсутствии воды на его входе, предотвращая тем самым перегрев насосного двигателя). Для настройки реле давления и визуального контроля уровня давления в системе водоснабжения потребуется установить манометр.

Трубопровод от скважины к дому

Чтобы вода из скважины попала в дом, между двумя этими объектами понадобится проложить водопроводную магистраль. Трубу, по которой вода побежит ко всем местам ее потребления в жилой постройке, укладывают в траншею, прорытую на глубину не менее полутора метров для Московской области – то есть ниже уровня промерзания грунта. Перед местом ввода в дом, там, где участок водопроводной коммуникации находится выше отметки в 1,5 метра, трубу «одевают» в теплоизоляционный материал или обматывают греющим кабелем.

Работы по обустройству скважин не такие страшные, если подходить к ним с умом. Именно такой подход к делу обустройства скважины практикует компания «Гидроинжстрой». Наши специалисты разработают для Вас техническое решение, подберут и грамотно установят все необходимое оборудование.

• 
  Монтаж водоснабжения в частном доме
• 
  Обустройство водоснабжения частного дома под ключ из колодца
• 
  Как пробурить скважину на песок
• 
  Ремонт скважин на воду в Московской области по справедливым ценам

Остались вопросы? Закажите бесплатную консультацию!

Устройство скважины для воды (принцип работы, схема)

Хотите обеспечить свой дачный домик или коттедж качественной питьевой водой или водой для различных хозяйственных нужд, вам необходимо сделать скважину. В большинстве случаев чтобы пробурить скважину придётся обратиться за помощью к профессиональным бурильщикам, только у этих людей есть все необходимое оборудование и знания. Решили пробурить скважину самостоятельно, тогда вам потребуется ознакомиться как с теоретической составляющей, так и выяснить все особенности самого процесса. Самое важно, заранее спроектировать схему, вы должны понимать как будет работать скважина, когда схема будет готова можно смело приступить к бурению. Выясним какие виды скважин на воду сегодня наиболее востребованы, что собой представляет водоносная система и как осуществляется устройство скважины для воды на даче (бурение, установка необходимого оборудования и т.д.).

Что собой представляет водоносная система скважин

Успешная работа скважины это множество факторов, мало просто пробурить отверстие, немаловажно доставить воду, то есть организовать качественную водоносную сеть. Какой будет водоносная система находится в прямой зависимости от вида скважины. Из всего спектра элементов скважины обеспечивающих стабильную работу наибольшее значение имеет используемый насос, как правило это насосы 2-х типов:

• Насосы поверхностного типа. Такие устройства размещаются либо в самом жилом помещении, либо в специально оборудованном кессоне, все зависит от мощности устройства (при использовании изделия малой мощности его лучше установить в кессоне, так вы обеспечите более лёгкую доставку воды в дом).
• Насосы глубинного типа. Эти устройства, благодаря своим небольшим размерам и цилиндрической форме (меньшего, чем у обсадной трубы диаметра) размещаются непосредственно в середине водоносного пласта. В дальнейшем они под давлением поставляют воду в водоносную систему.

Важно отметить, что глубинный насос должен легко погружаться в обсадную трубу, зазор должен составлять 5-8 миллиметров, иначе у вас не получиться опустить насос на нужную глубину.

Правильно подобрать насос это важный вопрос, но немаловажно грамотно обустроить скважину, торчащая из земли труба со шлангом чревата последствиями. Если ничего не менять, то в воду постепенно начнёт попадать мусор, а с приходом морозов вода в трубе замёрзнет и водовод не будет работать. Устройство скважины для воды в частном доме это ещё и грамотно обустроенный выход скважины, начать необходимо с обустройства специального кессона. Это изделие является специальной ёмкостью утеплённой изнутри, во внутренней части расположено все необходимое оборудование. В ёмкости обычно располагаются: различные измерительные приборы и насос, насосы и всевозможная автоматика. Обычно устанавливают кессоны:

• Изготовленные из железобетона. Такие изделия имеют длительные сроки службы, они надёжны. К недостатком в первую очередь относятся достаточно большой вес и трудоёмкость устройства данной ёмкости, по этой причине такие кессоны почти не делают.
• Кессоны выполненные из стали. Ёмкости такого типа в основном пользуются спросом, устройство скважины для воды в частном доме с использованием стальных кессонов является оптимальным вариантом. Такую ёмкость можно сделать самостоятельно, достаточно использовать сталь от 4 миллиметров, важно утеплить кессон изнутри и обработать его антикоррозийным веществом снаружи.
• Кессоны изготовленные из пластика. Данные изделия отличаются хорошими теплоизоляционными качествами и приличной долговечностью. Устройство скважины для воды с использованием пластмассовых кессонов позволяет предотвратить промерзание труб (они держат температуру, она не падает ниже 5 гр. Цельсия), но они имеют небольшую жёсткость, для продления их эксплуатационных сроков рекомендуется по периметру залить ёмкость бетоном.

Обустройство это конечный этап, а бурением скважин является начальным. Перед устройством скважины важно определиться с её видом. Выясним какие существуют виды скважин на воду, особенности их конструкции и устройства.

Какие существуют виды скважины на воду

Как устроена скважина на воду? – чтобы это понять, надо разобрать сооружение поэлементно, при этом стоит учесть, что каждый элемент подбирается с учётом пожелания заказчика. Разберёмся с разновидностями скважин, самый простой пример, это классический колодец, это тоже скважина, только большого диаметра. Что касается непосредственно скважин, то они делятся на два основных вида: песчаная скважина на воду и артезианская скважина. У каждого вида есть свои особенности, рассмотрим их по отдельности.

Что касается первого вида – артезианской скважины. Вода для них берётся из глубинных пластов известняка, благодаря плотности этой горной породы, подземные воды расположенные под слоем известняка хорошо защищены и имеют минимальное загрязнение. По этой причине большинство людей желающих пробурить скважину предпочитают заказывать артезианскую. Её нельзя пробурить своими силами, так как схема артезианской скважины на воду очень сложна, а чтобы пробуриться обязательно понадобится спецоборудование. Глубина бурения в таком случае редко превышает 50 метров, но бывают случаи когда бурить приходится намного глубже и глубина может составить 100, 150 метров и больше. Как уже отмечалось выше, бурить известняк достаточно сложно (это плотная порода), тут не обойтись без спецоборудования, особых навыков, знаний и инструментов. Несмотря на то, что схема скважины на воду из артезианского источника достаточно сложна, бурение трудоёмко, у скважин этого вида масса положительный моментов, это:

• Здесь нет системы допотчиски, вода поступает из незагрязнённых подземных озёр.
• Такие скважины имеют хороший водяной столб, что упростит выкачивание воды.
• Служат такие скважины до 50 лет и более, кроме того пробурить её можно практически в любом месте, даже в стеснённых городских условиях.
• Пласты под которыми находится артезианский источник достаточно устойчивые, а значит их эксплуатация безопасна.

Единственным недостатком таких скважин является их дороговизна.

Второй вид – песчаная скважина. Такой вид скважин тоже достаточно популярен, но воду из такой скважины пить не рекомендуется, а использовать для хознужд. Так как залегают песчаные пласты достаточно близко к поверхности (от 10 до 50 метров), бурение не потребует особых финансовых затрат, это менее трудоёмкий процесс. Схема водоподготовки питьевой воды из скважины всегда дополняется дополнительными элементами очистки, все потому что высока вероятность попадание загрязнений из поверхностных вод. К преимуществам скважин такого типа можно отнести:

• Достаточно низкую стоимость бурения, особенно в сравнении с артезианской.
• Короткие сроки бурения и приемлемое качество полученного результата.

К отрицательным моментам можно отнести высокую степень загрязнения и проблемы с поиском воды (песчаные пласты залегают неравномерно, соответственно, вода может быть на соседнем участке, а у вас её может не оказаться). Вот такие основные виды скважин на воду в частном доме, какой из этих вариантов выбрать зависит от задач которые вы перед собой ставите.

Устройство скважины

Принцип работы скважины на воду на дачном участке достаточно прост, по большому счету не важно какая схема скважины на воду (на два дома или применяется схема скважины на воду с обсадной трубой, или более простой вариант) процесс выкачивания жидкости один и тот же. Важнейший этап дойти до водоносного горизонта, установить трубы и с использованием насоса подавать воду в водовод. Вы конечно можете сделать скважину без обсадной трубы, или разместить насос прямо в доме. Тогда будьте готовы к тому, что без обсадной трубы скважина со временем засориться и не будет работать, а во втором, вам придётся потратиться на насос приличной мощность. Итак, как добывает жидкость скважина на воду, принцип работы:

• Пробурившись до водоносного горизонта, устанавливается обсадная труба (из пластмассы, стали и т.д.), далее опускается насос меньшего чем труба диаметра, его оптимальное положение – середина водоносного горизонта.
• Насос опущен, его подключают к сети, воду начинают нагнетать по водонапорной трубе вверх, в водоносную систему.
• Далее вода поступает в приёмник и через него по водопроводу попадает в дом.

Как видите, все действительно просто, для тех, кому интересно как выглядит скважина на воду в разрезе, из каких элементов состоит, рекомендуем ознакомиться с рисунком 1 и 2.

рис. 1

рис. 2

Как бурится скважина

Каков принцип устройства скважины на воду? – разберёмся в этом вопросе. Перед тем как начать бурение необходимо выкопать шурф, другими словами углубление квадратной формы 1,5 на 1,5 метра, после чего укрепить стены этой ямы фанерой для предотвращения обсыпания. Строение скважины на воду предусматривает устройство буровой вышки, она монтируется непосредственно над шурфом, по конструкции напоминает треногу и состоит из труб и деревянных балок. В верхней части вышки устанавливается лебёдка на конец которой крепиться колонка для бурения. Бурение осуществляется в ручном режиме, один человек вбивает бур в грунт, другой проворачивает и вытаскивает (очищая полость бура от срезанного грунта). Бур вытаскивается при проходе каждых 50 сантиметров. Необходимую глубину бурения определяют по высоте воды, чем выше водоносный горизонт, тем меньше глубина бурения. После того как скважина пробурена в неё устанавливают обсадочную трубу с фильтрующей системой, а зазор между трубой и грунтом бетонируют. Далее осуществляются вышеописанные работы по подключению насоса и обустройству.

Обустройство скважины | Информация | Сантехника Мурманск, водоснабжение, отопление, вентиляция …

В тех случаях, когда отсутствует возможность подключения частного дома к системам централизованного водоснабжения, обустраивается автономное водоснабжение. Наиболее часто для упомянутых целей отрывается колодец, либо пробуривается скважина.

Последний вариант более предпочтительный, так как требует меньшего ухода и исключает загрязнение воды за счёт попадания в неё пыли мусора.

При обустройстве автономного источника водоснабжения могут выполняться скважины следующих типов:

Колодец

Современные колодцы изготавливаются с использованием специальных бетонных колец, диаметр которых может составлять от 800 до 1500 миллиметров. Их глубина колеблется от 4 до 12 метров.

Достоинства:

Недостатки:

• Сложно изолировать колодец от просачивания верховодки, особенно весной, и от различной грязи (пыли), что может значительно загрязнять воду;

Абиссинский колодец

Эту версию можно рассматривать в качестве переходной конструкции между классическим колодцем и скважиной.

Подобные колодцы обустраиваются следующим образом. В грунт забивается узкая труба (1/4” – 2”), отрезками до 3-ёх метров. С использованием резьбовых соединений она собирается в колонну нужной длины, именуемую «иглой». На её нижнем конце имеется заострённый наконечник в форме конуса, облегчающий забивку. Глубина забивки составляет до 30 м. После забивки первой трубы, диаметр которой составляет 5 – 8 см, проходной наконечник меняют на заострённый фильтр (сетка, имеющая галунное плетение), и последовательно забивают все нужные сегменты. Их герметичное соединение обеспечивается использованием муфт.

Погружные насосы в подобную скважину установить невозможно. Подключение насосов поверхностных типов позволяет подавать воду только с глубины, не превышающей 8 метров. Поэтому приходится рядом с подобной трубой заглублять место для установки насоса.

Эта конструкция лишена недостатков, свойственных классическим колодцам (попадание грязи, пыли, верховодки и т.п.).

Скважина на песок

Неглубокие скважины, глубина которых колеблется в диапазоне 15 – 40 метров, а диаметр, от 76 до 215 мм. Бурятся до ближайшего водоносного пласта. Который, как правило, является песчаным. Это один из наиболее экономичных и быстрых вариантов. При обустройстве скважины обязательно используется фильтровая колонка, защищающая скважину от попадания песка. Чем более рыхлым является грунт водоносного слоя, тем более сложную конструкцию фильтра приходится использовать. В отдельных случаях требуются наборные фильтры (сетчатый мелкоячеистый и гравийный). Плюсов у такой скважины всего два: возводится быстро и обходится недорого.

Недостатки:

• Водоносный слой, из которого осуществляется водозабор, нестабилен. Водообильность скважины просчитать заранее невозможно, равно, как и сроки её эксплуатации. Средний срок эксплуатации такой скважины ≤ 7 лет;

• Незначительные объёмы воды, ≤ 1м³/час, которые удаётся откачать за определённое время. Скважина подобного типа позволяет обеспечивать водой только дачный домик сезонного проживания;

• Весьма высоки шансы на заиливание скважины, вне зависимости от качества используемого фильтра. Образующийся придонный ил может подняться непосредственно до высоты крепления погружного насоса и перекрыть возможность поступления воды. Чем менее интенсивно используются подобные скважины, тем быстрее выходят из строя.

Артезианская скважина

Недостатков, свойственных скважине рассмотренного выше типа, полностью лишена артезианская скважина. Ранние подобным образом именовались только скважины глубинные самоизливающиеся. Сейчас к данной категории принято относить любые скважины пробуренные в рыхлых известняковых породах (в сплошных водяные пласты отсутствуют).

Эти скважины гораздо глубже предыдущих (30м – 300м), поэтому их бурение и обустройство занимают значительно больше времени и обходятся заказчику дороже. Но, присущие им преимущества, с лихвой перекрывают понесённые расходы:

• Вероятность заиливания подобных скважин практически равна нулю, т.к. в скальных породах отсутствуют мелкие частицы, забивающие её жерло;

• Пласт воды размещён по всему слою известняка, а не единичными линзами, как в песчаных грунтах. Поэтому внезапное иссякание источника исключается;

• Вода из подобной скважины извлекается в значительно больших объёмах, чем в предыдущем варианте. Для бытовых скважин средний показатель составляет 5м³/час, для промышленных – 50 м³/час. Поэтому можно подключать к одной подобной скважине несколько домов.

Подобные скважины в настоящее время рассматриваются в качестве наиболее перспективного варианта автономного водоснабжения.

Скважины бурятся в настоящее время по следующим технологиям:

Шнековое бурение.

Данный вариант наиболее простой, дешёвый и доступный. Он основан на применении шнека. Посредством вращения его заглубляют в грунт. Специфика метода заключается в том, что его можно применять на мягких грунтах. Стволы, имеющие глубину ≤ 10м, можно выполнять без применения буровых растворов. Если работы выполняются на плывунах, либо скальном грунте, данный вариант неприемлем.

Такое бурение разрушает породу, автоматически транспортируя её к устью скважины. Рассматриваемый способ выполнения работы целесообразно использовать на глубинах ≤ 50 м (max до 100м). Диаметр проходки задаётся диапазоном 60мм – 800мм. При выемке шнека из проходки стенки самой скважины уплотняются. Обсадную трубу подают сразу за шнеком, что предохраняет стенки скважины от осыпания.

Преимущества метода: простота и мобильность, так как, чаще всего подобный вид бурения выполняется установкой, смонтированной на автомобильных шасси повышенной проходимости.

Недостатки метода. Он неприменим при значительных глубинах бурения, при ведении проходки:

Роторное бурение

Достаточно популярный и распространённый вариант выполнения работ при обустройстве скважины для автономного водоснабжения.

Бурение ведётся непрерывным вращением буровой штанги, на конце которой закрепляется долото специальной конструкции, разрушающее породу (грунт), с подачей в скважину глинистого специального раствора, выносящего породу из проходки, которая ведётся с использованием самоходных буровых установок, смонтированных на автомобильных шасси повышенной проходимости. Эти установки рассчитаны на бурение скальных грунтов, для чего используются утяжелённые трубы для бурения. Во внутреннюю полость трубы специальный грязевой насос постоянно подаёт раствор, которым из скважины вымывается порода.

Кроме прямого варианта промывки может использоваться обратная промывка. Раствор поступает в полость между наружной стенкой буровой трубы и самой скважины, а удаляется порода сквозь бурильные трубы. Водоносные пласты при таком варианте работ вскрываются более качественно, что обеспечивает высокий дебет скважины. Этот вариант несколько дороже. Но, в подавляющем большинстве случаев, прямая промывка позволяет выполнить бурение с нужным качеством.

Плюсы метода:

• Метод является боле прогрессивным, в сравнении со шнековым. Средняя скорость проходки составляет 1000 м.пог/месяц на одну буровую установку.

Минусы:

Однако, несмотря на указанный недостатки, данным метод используется чаще остальных.

Выбор подрядчика на бурение.

Выбирая подрядную организацию, следует обращать внимание на следующие факторы:

• Как давно компания предоставляет услуги подобного рода. Какова её деловая репутация. Готов ли представитель компании указать несколько объектов, на которых работы уже выполнены.

• Выполняет ли возможный подрядчик самостоятельное оформление всей необходимой разрешительной документации, и её согласование.

Гидроаккумуляторы (ГА), в обиходной речи, часто именуются гидробаками или мембранными баками. Это изделие представляет герметичную ёмкость из металла, внутри которой располагается мембрана из эластичного материала, разделяющая внутренний объём на две части, одна из которых заполнена водой под заданным давлением. А вторая, воздухом. В воздушной части имеется специальный предохранительный клапан, через который стравливается излишнее давление.

ГА  применяются для того, чтобы поддерживать фиксированное давление в водопроводе. Он предохраняет установленный насос от досрочного износа, наступающего от излишне частых включений, а саму систему подачи воды от разрушающего воздействия гидроударов. На время пропадания электропитания вода, находящаяся в ГА, обеспечивает первоочередные потребности человека. 

Принцип работы ГА

Вода насосом подаётся под определённым давлением в одну из половин ГА. По достижению в ней заданного давления, срабатывает автоматика и насос отключается. После того, как часть воды из ГА израсходована потребителями, давлении падает до минимального заданного значения, что приводит к включению насоса. Чем больше емкость ГА, тем эффективнее он работает. 

Виды ГА

Изделия предлагаются в двух конфигурациях: вертикальной и горизонтальной. Принцип работы у них единый. Разница только в том, что у горизонтально ориентированного ГА предохранительный клапан для сброса излишнего давления воздуха отсутствует. Вместо него предусмотрен специальный кран, либо слив.

Скважинный насос устанавливается ниже поверхности воды на высоте ≥ 1 м от поверхности дна скважины. В противном случае он будет захватывать осадочный грунт и песок, который может оседать на дне.

Вместе с насосом в скважину опускается страховочный трос, на котором он вывешивается, питающий электрокабель и пластиковая труба, по которой вода будет подаваться в систему. Кабель и труба заводятся в здание, а трос фиксируется на оголовке самой скважины, выполняемой для герметизации её устья.

Непосредственно за насосом через переходной ниппель устанавливается обратный клапан (для защиты системы от возможного гидроудара), за ним идёт собственно труба. Непосредственно в доме на эту трубу (подающую) монтируется фильтр, отсекаемый с двух сторон кранами, пятиходовой фитинг к которому подключаются (входная труба, реле давления, манометр, шланг антивибрационный, по которому вода подаётся в ГА, и труба раздачи воды на потребителей).

Автоматизация управления имеющимися насосами обеспечивает бесперебойное и надёжное поступление воды, снижает расходы на эксплуатацию и позволяет сократить потребные объёмы ГА.

• Прессконтроль. Этот вариант обладает встроенными системами, которые способны пассивно защищать насос от сухого хода и обеспечивающими автоматизированную работу глубинного насоса. Управление осуществляется с учётом показателей давления, а также уровня потока воды. В тех случаях, когда расход ≥ 50 литров в минуту, подобная автоматика функционирует в непрерывном режиме. При росте давления или снижении потока установленный насос отключается автоматикой.

• Автоматические управляющие устройства, совмещённые с механизмами, поддерживающими постоянное давление воды, подаваемой в водопровод, рекомендуется для установки в водопроводную систему, если скачки давления являются весьма нежелательными явлениями. Использование данного варианта автоматики повышает потребление электричества и снижает КПД насосного оборудования.

Семь основных конструкций скважин на воду характерные для территории Московской области

Семь основополагающих конструкций водяных скважин применяемые в Московской области.

1. Конструкция фильтровой песчаной скважины
2. Однотрубная конструкция скважины на известняк
3. Двухтрубная конструкция скважины на известняк
4. Однотрубная конструкция с установкой кондуктора
5. Двухтрубная конструкция с установкой кондуктора
6. Простая телескопическая конструкция скважины на известняк
7. Сложная телескопическая конструкция артезианской скважины

При проведении бурения на песок и известняк выполняется обсадка скважины для изолирования от выше расположенных грунтов, для укрепления и препятствия обрушения стенок скважины, под воздействием большого внутрипластового давления.

Конструкция скважины — это набор элементов строения канала скважины на воду:

1. Ствол – выработка в земле, в которую опускают обсадные трубы.
2. Устье – верхняя часть ствола скважины из обсадной колонны, которая находится на поверхности.
3. Забой – самый низ канала, дно скважины на песок, где размещается фильтр песчаной скважины.
4. Обсадная труба (колонна) — это конструкция из металла или НПВХ, которая поддерживает стенки скважины от разрушения. От качества используемых труб (материала и толщины стенок) зависит срок службы всей конструкции.
5. Кондуктор — при первых метрах бурения скважин в осложнённых гидрогеологических условиях (неоднородные, сыпучие грунты и валуны), устанавливается вспомогательная труба, которая фиксирует строение ствола скважины, предотвращает стенки от осыпания и не даёт проникнуть поверхностным водам. Длина кондуктора небольшая — 5-10 метров с диаметром немного больше, чем основная обсадная колонна.
6. Зеркало воды в скважине – это расстояние от поверхности земли до уровня воды.
7. Дебит (производительность) — это объем воды в кубометрах, которая даёт скважина за 1 час.
8. Открытый ствол – не обсаженный ствол при бурении на известняк в плотных каменных и иных не осыпающихся грунтах.
9. Перфорированный фильтр – это фильтр грубой очистки, который фильтрует воду от крупных и мелких песчаных частиц.

Конструкция фильтровой песчаной скважины

Песчаная скважина имеет простое строение — однотрубная конструкция: стальная обсадная труба диаметром 133 мм или 152 мм или 159 мм. В самый низ скважины монтируется галунный фильтр с мелкой сеткой (длиной 1 или 2 метра), изготовленный из нержавеющей стали, который прослужит много лет даже в самых агрессивных условиях.

Однотрубная конструкция скважины на известняк

1. Применить можно конструкцию с одной обсадной трубой, если геологическая обстановка участка без осложнений: отсутствуют крупные валуны, известняки высокой плотности, дисперсионные несвязанные грунты.
2. Пласты известняка напорные, водообильные, однородные (нет прожилок глины или песка).
3. Одна эксплуатационная обсадная металлическая труба диаметром 133 мм (производительность от 3,0 м³/час) или 159 мм (производительность от 5,0 м³/час) спускается в устье скважины до известняка, а далее идет открытый ствол в известняке для поступления подземных вод.

Двухтрубная конструкция скважины на известняк

Буровые мастера советуют заказчикам выбрать двухтрубную конструкцию при совпадении таких условий:

1. Осложнённая геология участка.
2. Известняк водонасыщен, но вода в нём не находится под нужным гидравлическим давлением и поэтому не поднимается выше соединения известняка и основной металлической колонны диаметром 133 мм или 159 мм
3. Система водоснабжения строится для коттеджа со стабильным водопотреблением и с немаленьким дебитом

В такой двухтрубной конструкции, эксплуатационной трубой выступает металлическая труба диаметром 133 мм или 159 мм, которая опускается до известнякового слоя. В этом горизонте находится открытый ствол с уровнем воды, но туда нельзя опускать погружной насос из-за возможных подвижек слоёв. Возможно зажатие оборудования отколовшимися кусками известняка. Чтобы предотвратить аварийную ситуацию необходимо установить на всю глубину скважины вовнутрь металлической колонны пластиковую трубу диаметром 117 мм или 125 мм. А чтобы приток воды стал больше, нижнюю часть трубы нужно перфорировать.

Часто такую конструкцию используют, если в известняковом слое есть вхождение песка или глины. Вторая обсадная труба выполняет функцию перекрытия этих прослоек и не позволяет проникнуть им в забор скважины.

Конструкция известняковой скважины с двумя обсадными трубами наиболее долговечная и стабильная. Большинство наших клиентов выбирают именно её. Звоните по телефону 8(495)723-14-04, у нас бесплатная консультация инженера.

Однотрубная конструкция с установкой кондуктора

1. Верхние слои вашего участка осложнены сыпучими породами или высокими грунтовыми водами.
2. Водонасыщенный известняк размещён под напором (если уровень воды выше известнякового горизонта).
3. Система водоснабжения индивидуального дома.

При таких факторах следует выбрать конструкцию с кондуктором (вспомогательная труба диаметром 168 мм), чтобы укрепить верхние слои от осыпания при бурении. До горизонта известняка скважину бурят, а затем устанавливают обсадную колонну из металла диаметром 133 мм или 159 мм. В водоносном слое известняка обсадка труб не выполняется, оставляем открытый ствол для притока воды.

Двухтрубная конструкция с установкой кондуктора

1. Геологическая сложная обстановка: сыпучие поверхностные грунты, плотные разнородные отложения, высокие грунтовые воды.
2. Известняк водонасыщен, но вода в нём не находится под нужным гидравлическим давлением и поэтому не поднимается выше соединения известняка и основной металлической колонны диаметром 133 мм или 159 мм.
3. Необходим высокодебитный источник для индивидуального водопровода в коттедже.

Вверху конструкции, где неустойчивые породы устанавливается кондуктор диаметром 168 мм. Затем до известнякового горизонта выполняется бурение и обсадка металлическими трубами диаметром 133 мм или 159 мм. Далее в открытый ствол опускаются трубы ПНД 117 мм или 125 мм на всю глубину скважины. В самом низу, чтобы приток воды был больше, можно сделать перфорацию трубы.

Простая телескопическая конструкция скважины на известняк

1. При бурении необходимо пройти сложные породы (валуны, супеси, сверхтвердые известняки).
2. В водоносном известняке вода находится под давлением, вода в скважине выше известняка.
3. Требуется обеспечить водой частный дом.

Начальная обсадная колонна из стали диаметром 133 мм или 159 мм. Потом выполняется бурение и обсадка трубами тоже из стали, но с меньшим диаметром с вхождением в известняк, но при этом остаётся открытый ствол в слое известняка для водопритока.

Сложная телескопическая конструкция артезианской скважины

1. Во время проведения буровых работ попадаются различные труднопроходимые прослойки камней, валунов и сыпучих пород.
2. Водоносный известняк не напорный, вода в источнике глубже известняка.
3. Скважина для водоснабжения большого коттеджа с развитой инфраструктурой.

Обсадка скважины начинается с начального диаметра 133 мм или 159 мм стальной обсадной колонной. Следующая труба в телескопической конструкции идёт меньше по диаметру и тоже из стали, устанавливается в известняк. После в известняке идёт третья часть, ещё меньше по диаметру, куда будет помещён насос. Водоприток идёт из открытого ствола или делают перфорацию в обсадной колонне.

Буровые инженеры при подборе конструкции скважины анализируют:

1. Геологию места бурения.
2. Гидравлические показатели будущей скважины.
3. Какая необходима производительность системы водоснабжения. Под ожидаемый дебит подбираются обсадные трубы и характеристики оборудования системы автономного водоснабжения.

В нашем обзоре показаны схемы и описаны основные конструкции водяных скважин на песчаный и известняковый водоносные горизонты. В реальной жизни под каждый проект проектируется индивидуальная конструкция, от которой зависит срок службы и стабильность работы в целом системы водоснабжения в Вашем доме.

принцип работы и схема ее обустройства и подключения

Скважины на загородных участках иногда являются единственной возможностью организовать подачу воды в дом. Колодцы уже не обеспечивают потребности современных людей, слишком мало они могут дать воды. А вот скважины могут обеспечить водой достаточно большой дом или несколько домов. Конечно, все будет зависеть от того, какую скважину решено бурить: песчаную или артезианскую. Есть у них определенные различия, особенно это касается мощности водоносного пласта. Поэтому перед тем как начать бурение, надо разобраться в таком вопросе, как правильно организуется скважина на воду – принцип работы и схема ее подключения.

Схема скважины на воду

Принцип работы скважины

Принцип работы скважины на воду достаточно прост.

• В пробуренную в грунте скважину устанавливается осадная труба: стальная или пластиковая, на конец которой насаживается сетчатый фильтр. Он будет удерживать большие примеси, которые находятся в воде, а именно песок и мелкие камушки.
• В трубу опускается насос, который качает воду на поверхность.
• Вода поступает в приемный резервуар, где частично примеси оседают.
• Далее производится ее подача в водопроводную сеть.

Обсадная труба устанавливается обязательно, потому что без нее стенки скважины со временем начнут обрушаться, засыпая вход в водоносный пласт. То есть, скважина перестанет функционировать.

Что касается фильтра, то это могут быть разные элементы. К примеру, стальная оцинкованная сетка, обмотанная вокруг трубы и закрепленная хомутами, мелкие отверстия в самой трубе и так далее.

Насос может опускаться в скважину, а может быть установлен на поверхности грунта, а в саму скважину опускается только шланг. То есть, схема подключения скважины будет зависеть от выбранного насоса. И здесь нельзя говорить о том, что какой-то из этих двух вариантов лучше. У обоих есть свои преимущества и недостатки. К примеру, поверхностный насос легче обслуживать, он всегда ни виду. Глубинный, наоборот, не видно, что позволяет скрыть всю скважину, тем самым обеспечив необходимый ландшафтный дизайн участка.

Принцип работы

Разновидности скважин

Принцип работы скважин у всех одинаковый, но при ее сооружении многое будет зависеть от того, какого типа скважину планируется бурить на загородном участке. Важность данной позиции заключается в том, что каждый тип скважины бурится на определенную глубину.

• Абиссинский колодец имеет глубину до 20 м.
• Песчаная скважина бурится до 50 м.
• Артезианская до 300 м.

Получается так, что строение скважины у всех видов одинаковое – это вертикальный ствол, но чисто конструктивно они отличаются друг от друга. Чем же?

Абиссинский колодец – это забивная скважина. То есть, обсадные трубы забиваются в землю при помощи кувалды. Скважину на песок надо бурить, используя ручные или электрические установки и инструменты. Именно данную разновидность можно провести своими руками, не привлекая специалистов, чем часто и пользуются загородные жители.

Разновидности скважин

По сути, песчаная скважина – это вертикальный ствол, в который устанавливается обсадная труба одинакового диаметра. Что не скажешь об артезианской разновидности. Этот вид может обустраиваться по-разному.

• Однотрубная система. То же самое, что и песчаная с установкой труб одинакового диаметра.
• Двухтрубная. Это когда сначала буриться скважина до известкового пласта, и в нее устанавливается труба большего диаметра. А ниже бурение производится до водоносного слоя, куда вставляется труба меньшего диаметра. Обычно верхняя труба – стальная, нижняя – пластиковая. Все дело в том, что верхние пласты обычно подвижные и пластик может не выдержать их нагрузку.
• Телескопическая. Это когда в скважину устанавливаются трубы разных диаметров. И чем ниже в недра, тем меньшего диаметра труба должна быть установлена. И таких ступенчатых установок может быть более трех.
• С кондуктором. Обычно такую конструкцию скважины на воду используют в тех случаях, если на участке присутствуют плывуны. Это насыщенный водою грунт, обычно песчаный. Он подвижный, поэтому может нанести деформацию обсадной трубе, что станет причиной вывода скважины из строя. Кондуктор – это труба большого диаметра (800-1200 мм), которая устанавливается на толщину слоя плывунов. Она стальная с большой толщиною стенки, так что выдержит достаточно приличные нагрузки. Нередко кондуктор используют в качестве кессона, благо диаметр трубы это сделать позволяет.

Двухтрубная обсадка

Схема скважины артезианской одна из самых сложных. Своими руками ее не пробурить, слишком большая у нее глубина. Плюс, приходится проходить буром твердые пласты, вручную этого не сделать. Здесь требуется спецтехника и опыт специалистов.

Внимание! Стоимость услуг бурения артезианской скважины значительна, но пробурив именно ее, можно гарантировать, что загородный дом или несколько домов будут обеспечены чистейшей водой в течение 50 лет, как минимум. При этом скважина будет выдавать до 10 м³/час воды, что хватит не на один дом.

И все же основная масса загородных жителей выбирает песчаные скважины. Они просто дешевле в производстве работ, к тому же ее можно пробурить своими руками. Но у нее есть свои отрицательные показатели.

• Вода из такой скважины не всегда чистая и пригодная для питья. Придется устанавливать систему водоподготовки, а это почти такие же затраты, как бурение артезианской разновидности.
• Песчаный водоносный слой маломощный, из него можно получить максимум 4-5 м³/час.
• Прослужит она не более 15 лет. И нет гарантии, что на участке найдется еще место, где можно будет пробурить скважину на песок. А если у соседей пробурена точно такая же скважина, то объема воды водоносного пласта может не хватить и на 5 лет.

И хотя строение скважины на песок гораздо проще, специалисты рекомендуют организовывать водозабор из артезианской.

Схема артезианской скважины

Водоснабжение из скважины

Схема водоснабжения из скважины также не отличается особой сложностью. В нее входит несколько видов оборудования, которые выполняют только им присущие функции.

• Насос.
• Кессон.
• Оголовок.
• Гидроаккумулятор.

Скважинный насос

Насос

Конечно, основным элементом скважины на воду является насос. Как уже было сказано выше, он разделяется на глубинный и поверхностный. Если выбирается для откачки воды первый вариант, то диаметр обсадной трубы подбирается по диаметру насоса. Но в свою очередь данный размерный показатель будет зависеть от мощности прибора. Поэтому сначала подбирается мощность насосного агрегата, зависящая от требований потребления воды, которые устанавливает хозяин загородного дома. По мощности выбирается диаметр, а уже в последнюю очередь подбирается сечение обсадной трубы.

Внимание! Зазор между глубинным насосом и стенками обсадки должно составлять 2-4 см.

Необходимо отметить, что глубинные насосы разделяются на скважинные и погружные. Второй вариант является бюджетным, но маломощным. Его чаще всего используют для подачи воды наружу из колодцев. Если скважина имеет небольшую глубину до 15 м, а требования к объему подаваемой воды не жесткие, то можно использовать именно эту разновидность. Скважинные насосы по всем параметрам и показателям лучше погружных.

Если принято решение использовать поверхностный насос, то в основном его подбирают по мощности. В данном случае зависимости мощностного показателя и диаметра обсадной трубы нет. Потому что в скважину будет опускаться шланг, его диаметр в пределах 18-50 мм, что меньше диаметра любой обсадной трубы.

Поверхностный насос

Кессон

Обычно кессоны устанавливаются для того, чтобы оградить скважину от погодных нагрузок, подпочвенных вод, расположенных близко к поверхности земли, и замерзания. Плюс ко всему кессон может использоваться в качестве технологического помещения. То есть, в него можно установить гидроаккумулятор, электрические блоки управления и автоматики насоса, обратный клапан.

В строении скважины кессон играет немаловажную роль, это видно из его назначения. Но не всегда этот защитный резервуар используют. За счет него можно сократить расходы, сделав своими руками что-то похожее на защитный утепленный блок, построенный из обычных строительных материалов: кирпича, досок и утеплителя. Такой блок закрывается скатной утепленной съемной крышкой, что позволяет провести обслуживание и скважины, и поверхностного насоса, и гидроаккумулятора.

Кессон

Оголовок

Элемент, который отвечает за санитарное состояние самой скважины. Он собой закрывает плотно вход обсадной трубы, так что можно гарантировать, что ни мусор, ни подпочвенные воды, ни атмосферные осадки в скважину не попадут. При этом оголовок является несущим элементом. На него подвешивается скважинный насос, через него пропускаются шланг для откачиваемой воды и электрический кабель, питающий током насос.

Многие игнорируют оголовок, закрывая ствол скважины различными предметами. К примеру, отрезанной пластиковой бутылкой. Делать этого нельзя. Не нужно экономить на этом устройстве, стоит он недорого, но это гарантия герметичности скважины. И когда разговор заходит о конструкции скважины на воду, то в том числе подразумевается и установка оголовка.

Оголовки

Гидроаккумулятор

Сегодня в схему подключения скважины обязательно устанавливается гидроаккумулятор. Хотя еще совсем недавно обходились и без него, устанавливая любой резервуар, в который закачивалась вода из скважины, где она отстаивалась. В резервуаре создавался определенный объем воды, который использовался на случай отключения подачи электричества, за счет чего останавливался насос.

Но чтобы из такого резервуара вода подавалась в водопроводную систему дома, требовался дополнительный насос, или резервуар приходилось устанавливать в чердачном помещении. Его высота установки создавало давление в водопроводной сети. Такая схема подключения скважины была достаточно сложной и не эффективной.

Гидроаккумулятор решил данную проблему. Эта металлическая емкость внутри имеет резиновую оболочку, в которую и закачивается вода из скважины. Между стенками резервуара и оболочкой закачен воздух под определенным давлением. При закачивании воды в резиновую оболочку, она расширяется, что приводит к увеличению давления воздуха. Если электроэнергия отключена, насос не работает, но воздух под давлением давит на оболочку, а та в свою очередь на воду. Так создается напор внутри водопроводной системы дома.

Гидроаккумулятор

Все элементы, входящие в схему водоснабжения из скважины, могут располагаться внутри кессона или внутри дома в специально отведенном помещении. Кстати, это может быть и подвал. Главное, чтобы температура внутри этого помещения не опускалась ниже ноля.

Дополнительные элементы

Есть несколько элементов, которые обеспечивают удобство эксплуатации скважины.

• Обратный клапан, который сдерживает обратный ток воды из водопроводной системы. Он обычно начинает работать, когда останавливается насос.
• Кран для прокачки. Его используют только, если появилась необходимость откачать мутную воду из скважины. Обычно это случает на первом этапе эксплуатации, и если водоносный слой за счет межсезонья снизил свой уровень. В такие моменты насос может выкачать основной объем воды, и со дна начинает подниматься ил. Как только уровень поднимется, в первую очередь надо будет откачать мутную воду.
• Манометр, который контролирует давление воды в водопроводной трубе. Он обычно связан с реле, которое отключает или включает насос при повышении или падении давления соответственно.

Элементы водопроводной сети в подвале дома

Казалось бы, что схема скважины не такая уж и сложная. Но из описания видно, что состоит она не только из труб и насоса. Чтобы гарантировать полное соответствие локальной водопроводной сети центральному водопроводу надо обязательно использовать все вышеописанные элементы. Без них нельзя говорить о современном водопроводе, как таковом.

Скважина на воду принцип работы схема и устройство

Владельцы дач и загородных домов нуждаются в обустройстве собственной системы водоснабжения. Далеко не всегда для них открыта возможность подключения к центральной магистрали. В таком случае идеальным решением станет обустройство собственного источника. Прежде, чем приступить к активным действиям, следует ознакомиться с теоретическим аспектом, узнать принцип работы скважины и варианты её бурения.

Способы бурения

Перед выяснением ответа на вопрос, как устроена скважина, вполне логично будет изучение методов и устройств, способствующих её формированию. Возможные варианты бурения:

• Алмазное бурение . Названо по типу рабочего инструмента. Применяется крайне редко из-за его высокой стоимости.
• Турбинное бурение . Скважины на воду появляются благодаря применению турбобура. При обороте турбины он совершает поступательные движения. В процессе используются бурильные трубы.
• Электробур . Эксплуатация устройства предполагает его предварительное подключение к источнику энергии. Процесс бурения легко контролируется с поверхности.
• Гидродинамическое бурение . Его использование актуально для создания бесфильтровых конструкций. Незаменимо в случаях, когда важно строго придерживаться формы.
• Шнековое бурение разрушает породу, которую после подымают наверх. Применяют при работе с мягкими породами для неглубоких скважин. Подобная методика очень популярна, но совершенно не подходит для работы с твёрдыми участками.
• Пневмоударное бурение . Актуально для применения на небольших глубинах. Отличается высокими энергозатратами, поэтому редко используется владельцами дач.
• Винтовые двигатели . Работа с ними напоминает турбинное бурение. Относительно небольшие габариты винта делают более комфортной его эксплуатацию. Часто используется для создания водозаборных систем на дачных участках.

Основные этапы бурения на следующем видео:

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы скважины

Принцип работы идентичен для всех разновидностей водозаборных скважин. В чём он заключается?

1. После бурения скважины производится монтаж обсадной трубы. Она может быть стальной или пластиковой, перфорированной или асбестоцементной. Подобное устройство защищает стенки от осыпания, в результате которого вода загрязняется, а источник со временем перестаёт функционировать.
2. Первичную очистку жидкости от твёрдых частиц исполняет фильтр. Его фиксируют к нижней части обсадной колонны. Для этого выжигают или высверливают отверстия. Перфорированную часть устройства покрывают фильтровальной сеткой.
3. Для герметизации устья используют оголовок
4. Насос по трубам поднимает воду. Его устанавливают после устройства обсадной колонны.

Важно! Предварительно к насосу подсоединяют обратный клапан, кабель и напорную трубу. Мощность оборудования рассчитывается на основании данных – удалённость скважины от потребителя; расстояние между водоносным слоем и землёю.

1. Водоподъёмную трубу присоединяют к водопроводной.
2. Утепляют скважину.
3. Устанавливаются все необходимые элементы для автоматизации водоснабжения, в том числе и система контроля давления.

Функциональные узлы скважины

Скважина имеет достаточно много элементов:

• Водозабор. Для его устройства характерно наличие сетки и обратного клапана.
• Всасывающая магистраль. Через неё вода поступает в корпус насоса или насосной станции.
• Непосредственно насос. Всасывает жидкость и под давлением поднимает её вверх.
• Реле давления.
• Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
• Электромотор.

Инвентарь для обустройства скважины

Чтобы наладить работу скважины, нужно использовать следующие элементы:

• Насос со страховочным тросом и электрокабелем для последующего подключения.
• Автоматическое устройство, которое будет регулировать напряжение и беречь двигатель от перегревания.
• Гидропневмобак. Его задача – защитить от гидравлических ударов, отрегулировать давление, уменьшить частоту включений-выключений насоса. Размеры бака варьируют от 10 до 10000 литров. Оптимальный объём для среднестатистического дома – 100 л.
• Кессон. Стальной бак служит для защиты оборудования, необходимого для подъёма воды. Устанавливается на глубине 0,5-1 м.

Внимание! Конструкцию обязательно нужно утеплить и гидроизолировать.

• Провод (который обеспечивает бесперебойное снабжение) и водопроводные трубы (выводят от кессона к дому).

Последовательность подключения элементов

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

Рекомендуем к прочтению:

• Снаружи обустройство водопровода начинается с определения показателей: глубина источника и мощность насоса. Большинство насосных агрегатов имеют встроенный обратный клапан, в противном случае его нужно будет установить.

Важно! Обратный клапан удерживает воду под давлением.

• Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
• Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
• Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
• В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Схема устройства скважины

Обустройство скважины может иметь различные вариации. Схема зависит от материалов изготовления и вида скважины.

В целом схема устройства выглядит так:

• Вода поднимается из водоносного слоя, проходит сквозь фильтр и оказывается внутри выработки с круглым сечением.
• Включённый насос направляет жидкость по водопроводной трубе.
• Вода движется вверх и попадает в приёмник, а оттуда в водопровод.

Конструкция артезианской скважины наглядно отражена на фото:

Устройство для углового выравнивания ствола скважины

товар № 6192

Угловой прибор STEMALIGN

Описание продукта: Этот прибор представляет собой простой и недорогой способ измерения взрывных скважин для получения лучших и безопасных результатов взрывных работ. С помощью простого фонарика (входит в комплект) StemAlign можно использовать для измерения наклона ствола скважины, а также измерения направления ствола скважины.

скважин — обзор | Темы ScienceDirect

4.2.2.2.3.3 Геофизические измерения

Скважинные геофизические исследования, собранные в скважине 1256D во время экспедиций IODP 309, 312 и 335, включали естественное гамма-излучение, объемную плотность, пористость, скорость звука, электрическое сопротивление, температуру и изображения ствола скважины инструменты (Экспедиция 309/312 Ученые, 2006b; Экспедиция 335 Ученых, 2012).

Каротажные диаграммы в верхней части земной коры показывают переменный диаметр ствола скважины, особенно в интервале 350–460 мбс (100–210 мсб), с соответствующим уменьшением удельного электрического сопротивления, объемной плотности и скорости звука, а также увеличением нейтронной пористости.Эти корреляции могут указывать на то, что местные аномалии частично являются результатом плохих условий в стволе скважины, но повышенные значения естественного гамма-излучения предполагают, что могут быть более значительные изменения в увеличенных потоках в этом интервале. Вышележащий, более массивный интервал лавового пруда обычно показывает более низкую естественную гамма-радиоактивность и более высокое удельное сопротивление, объемную плотность и скорость звука, несмотря на относительно большой диаметр ствола скважины. Существуют дополнительные зоны повышенного естественного гамма-излучения внутри базальтовых пластов и массивных потоков между 780 и 900 мбф (530–650 мсб), несмотря на то, что диаметр ствола скважины в основном измеряется.Изображение скважины дает четкое представление о литологических изменениях формации, например, показывая тонкие потоки и формы подушек в верхней вулканической коре, и позволяет оценить возникновение и ориентацию трещин (Expedition 309/312 Scientists, 2006b; Expedition 335 Scientists, 2012). Образцы керна из скважины 1256D до ∼1000 msb дали значения скорости волны P , которые согласуются как с каротажными каротажами, так и с экспериментом с вертикальным сейсмическим профилем, что указывает на отсутствие крупномасштабной пористости (трещин) (Swift, Reichow, Tikku , Tominaga, & Gilbert, 2008).Ниже этой глубины каротажные диаграммы показывают скорости выше, чем измеренные с образцами керна, что может указывать на стрессовую реакцию, связанную с выгрузкой образцов во время отбора керна и извлечения (Expedition 309/312 Scientists, 2006b).

Температурные измерения показывают, что условия в скважине были кондуктивными до бурения и что тепловой поток через секцию фундамента практически такой же, как и для вышележащих отложений (Expedition 309/312 Scientists, 2006b; Shipboard Scientific Party, 2003).Отсутствие кривизны температурного профиля через обсаженную осадочную секцию предполагает, что поток жидкости в стволе скважины незначительный или отсутствует, несмотря на наличие холодного столба жидкости во время бурения и других операций. Тепловой поток, определенный во время бурения осадочного разреза на этом участке, 113 мВт / м ² , близок к 120–130 мВт / м ² , предсказанному стандартными кривыми охлаждения литосферы для морского дна, возраст которого составляет 15 лет. Это необычно по сравнению с набором данных о глобальном тепловом потоке для морского дна этого возраста, который обычно свидетельствует об адвективном извлечении ~ 40% литосферного тепла (например,г., Stein, Stein, & Pelayo, 1995). В совокупности эти результаты предполагают, что породы фундамента вокруг скважины U1256D могут в настоящее время не быть такими гидротермально активными, как это характерно для коры этого возраста.

Каротаж скважин | Программа ледового бурения

Экспериментальное исследование надувания ствола скважины на баллоне приводит к созданию устройства, которое может помочь предотвратить серьезные аварии при бурении — ScienceDaily

Ожидается, что устройство, моделирующее надувание ствола скважины на баллон, нежелательный побочный эффект операций глубоководного бурения, обеспечит безопасную и эффективную работу .Если не предотвратить, раздутие ствола скважины может привести к необратимым повреждениям и серьезным авариям при бурении, что может привести к загрязнению резервуара и огромным экономическим потерям.

В недавнем выпуске журнала Review of Scientific Instruments от AIP Publishing исследователи из Китайского нефтяного университета в Пекине представляют устройство, которое может имитировать это опасное явление в надежде предотвратить его.

«Чтобы способствовать развитию технологии глубоководного бурения и обеспечить безопасную и эффективную разработку глубоководных нефтегазовых месторождений, мы провели исследования проблем, возникающих в процессах глубоководного бурения, и раздувание скважин с помощью баллончика является одной из них. из них «, — сказал автор Рэйу Гао.

Раздувание ствола скважины — это обратимые поступления и потери бурового раствора в ствол скважины, которые происходят во время бурения. Углубленное понимание этого явления и данные о нем могут помочь ученым разработать превентивные меры реагирования для противодействия ему.

В отличие от предыдущих исследований, которые в основном были сосредоточены на численном моделировании, исследования авторов включали экспериментальные результаты.

«Большая часть исследований по надуванию скважин на баллонах была теоретической, с небольшими экспериментами», — сказал Гао. «Наш прибор — первый профессиональный прибор, способный моделировать и изучать надувание ствола скважины в различных условиях.«

Устройство, состоящее из четырех отдельных блоков, может моделировать такие условия, как различные давления открытия трещин, типы горных пород и давления циркуляции бурового раствора. Его секции включают блок перемещения, блок трехосного зажима, блок противодавления, а также систему управления и сбора данных.

«Согласно текущим исследованиям, основным механизмом, вызывающим раздувание ствола скважины, является открытие и закрытие сети трещин вокруг ствола скважины, вызванное колебаниями давления в стволе скважины.Поэтому, основываясь на этом механизме, мы сначала разработали основной блок устройства, трехосный зажимной блок, который может имитировать открытие и закрытие трещин », — сказал Гао.

Исследователи доказали, что их устройство способно точно моделировать эффекты раздува скважины с помощью экспериментов, и они ожидают, что эти эксперименты смогут подтвердить теоретические исследования по этой теме.

История Источник:

Материалы предоставлены Американским институтом физики . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Моделирование раздува ствола скважины помогает обеспечить безопасное бурение глубоководной нефти и газа

Из журнала: Review of Scientific Instruments

Ссылка на статью: Инновационное экспериментальное устройство для баллонирования скважин
DOI: 10.1063 / 1.5139950

ВАШИНГТОН, 28 апреля 2020 г. — Ожидается, что устройство, имитирующее надувание ствола скважины, являющееся побочным эффектом глубоководного бурения, обеспечит безопасную и эффективную работу.Если не предотвратить, раздутие ствола скважины может привести к необратимым повреждениям и серьезным авариям при бурении, что может привести к загрязнению резервуара и огромным экономическим потерям.

В недавнем выпуске Review of Scientific Instruments от AIP Publishing исследователи из Китайского нефтяного университета в Пекине представляют устройство, которое может имитировать это опасное явление в надежде предотвратить его.

«В целях содействия развитию технологий глубоководного бурения и обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации глубоководных нефтегазовых месторождений мы провели исследования проблем, возникающих в процессах глубоководного бурения, а также «Воздушный шар» — один из них », — сказал автор Рейю Гао.

Раздувание ствола скважины — это обратимые поступления и потери бурового раствора в ствол скважины, которые происходят во время бурения. Углубленное понимание этого явления и данные о нем могут помочь ученым разработать превентивные меры реагирования для противодействия ему.

В отличие от предыдущих исследований, которые в основном были сосредоточены на численном моделировании, исследования авторов включали экспериментальные результаты.

«Большая часть исследований по надуванию скважин на баллонах была теоретической, с небольшими экспериментами», — сказал Гао. «Наш прибор является первым профессиональным прибором, способным моделировать и изучать надувание ствола скважины в различных условиях.”

Устройство, состоящее из четырех отдельных блоков, может моделировать такие условия, как различные давления открытия трещин, типы горных пород и давления циркуляции бурового раствора. Его секции включают блок перемещения, блок трехосного зажима, блок противодавления, а также систему управления и сбора данных.

«Согласно текущим исследованиям, основным механизмом, вызывающим раздувание ствола скважины, является открытие и закрытие сети трещин вокруг ствола скважины, вызванное колебаниями давления в стволе скважины.Поэтому, основываясь на этом механизме, мы сначала спроектировали основной блок устройства, трехосный зажимной блок, который может имитировать открытие и закрытие трещин », — сказал Гао.

Исследователи доказали, что их устройство способно точно моделировать эффекты раздува скважины с помощью экспериментов, и они ожидают, что эти эксперименты смогут подтвердить теоретические исследования по этой теме.

###

Для получения дополнительной информации:
Ларри Фрам
[email protected]
301-209-3090

Название статьи

Инновационное экспериментальное устройство для раздува скважин с помощью аэростата

Авторы

Рейу Гао, Цзюнь Ли, Хунвэй Ян, Куйдун Луо, Чэнвэй Тан, Пэнлинь Лю

Принадлежность автора

Китайский нефтяной университет — Пекин Petroleum-Beijing на Карамае

Гибридное скважинное устройство для исследования месторождений в горных породах | U.S. Симпозиум по механике горных пород / геомеханике

1. ВВЕДЕНИЕ

Исследование участка в горных породах можно было бы улучшить, если бы было доступно простое скважинное устройство, способное оценивать прочность, деформацию и напряжения на месте. Такие гибридные устройства были предложены в прошлом Ротом и Хьюзом (1973) для почв, а также Шринивасаном и Сератой (1985) и Сератой и Кикучи (1986) в горных породах, но никогда не использовались широко и не включались в схемы исследований. Однако теория чрезвычайно проста, и гибридные устройства являются естественным продолжением существующих методов.

2. ПРИНЦИПЫ ГИБРИДНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СКВАЖИН

Принципы фактически те же, что и при гидроразбивке, и подробно объяснены в Serata and Kikuchi (1986). На рис. 1а показаны угловые изменения касательных граничных напряжений вокруг ствола скважины в плоскости, содержащей напряжения сжатия sx и sy. с? будет иметь максимальное значение при? = 0, p; минимальное значение при? = p / 2, 3p / 2. При условии первичного разрушения? = 0, P = PI и s? = Stf, предел прочности породы на растяжение.Если жидкость содержится, трещина не проникает в породу, и распространение трещины будет пропорционально p. Если p увеличивается дальше, вторая трещина будет вызвана при? = P / 2, p = p2, перпендикулярно исходной трещине. Развитие трещин будет связано с диаметральной деформацией ствола скважины. Обычно это будет следовать схеме на Рисунке 1b, с первичной трещиной, формирующейся в P1, закрытием, повторным открытием во втором цикле в p1E и вторичной трещиной, формирующейся в p2. Затем, как видно на Рисунке 1b, имеется достаточно информации, чтобы определить s, sy и stf.Как и в случае обычного гидроразрыва, если ствол скважины совпадает с одним направлением главного напряжения (sz), то можно получить полное решение тензора напряжений. Если этого не произойдет, потребуются другие скважины. Модуль сдвига G можно оценить по диаметральной деформации d до разрушения, если порода считается упругой, с использованием стандартного уравнения для условия плоской деформации G = pa / 2d, где a — радиус ствола скважины. Оценка E требует оценки?, Где E = 20 (1+?).

3.ПРОТОТИП ПРОЕКТА

Основная проблема проектирования заключалась в создании простого гибкого автономного прибора, который можно было бы испытать в лаборатории и модифицировать для использования в скважине. Прототип показан на рисунке 2. Он состоит из четырех основных компонентов. (а) Надувной скважинный пакер, который действует как межфазное уплотнение и передает давление. (b) Герметичные LVDT для контроля диаметрального смещения. (c) Датчик давления для измерения внутреннего давления. d) электронная система регистрации и контроля.Толщина стенки 0,025 м с армированием из стальной оплетки обеспечивает достаточную упругость для хорошего прилегания к стволу скважины. Пакер и оправка представляют собой отдельные блоки, которые блокируются и уплотняются, чтобы облегчить установку и обслуживание. Модификации пакера включали: (i) предварительно просверленную оправку для размещения четырех LVDT, (ii) конструкцию торцевой крышки для размещения датчика давления, входа гидравлического масла и выхода передачи данных, (iii) телескопический корпус с пружиной для LVDT.

Дебют системы измерения отклонения ствола скважины

Carlson Scan — это бесплатное операционное программное обеспечение, которое работает на устройстве Android или планшете под управлением Windows.Фото: Carlson Software

Carlson Software представила совершенно новую систему измерения отклонения ствола скважины.

Boretrak2 — это простая в использовании система на основе гироскопа для измерения отклонения скважин, пробуренных в подземных выработках, на поверхности, в карьерах или карьерах, сообщает Carlson Software. Программное обеспечение было разработано как преемник систем Rodded и Cabled Boretrak, история которых насчитывает 35 лет.

Согласно Carlson Software, новый блок обладает возможностями обоих блоков и включает в себя миниатюрный инерциальный измерительный блок (IMU), содержащий трехосный акселерометр, магнитометр и гироскоп.Перед развертыванием Boretrak2 калибруется по известной ориентации на поставляемом креплении, устанавливая начальный эталонный азимут для гироскопа. Гироскоп обеспечивает Boretrak2 точным текущим курсом, который отслеживается, когда зонд вводится в скважину. Компания заявляет, что ориентация не зависит от магнитного компаса или физического выравнивания стержня.

Другие функции

Кроме того, один оператор может развернуть устройство различными способами.Для развертывания в скважине Boretrak2 можно опустить с помощью троса. Развертывание в скважине и горизонтальное развертывание может быть выполнено с использованием полужесткой системы толкателей, наматываемой с кабельной катушки.

Зонд вводится в отверстие через фиксированные интервалы. На каждой остановке измерение записывается в Carlson Scan.

Carlson Scan — это бесплатное операционное программное обеспечение, которое работает на устройстве Android или планшете под управлением Windows, добавляет Carlson Software. Carlson Scan используется для настройки проектов и проектирования отверстий, импорта координат отверстий и импорта сторонних данных для формирования фона для вновь собранных данных.Carlson Scan подключается к Boretrak2 с помощью Bluetooth-соединения от управляющего устройства, что позволяет выполнять настройку и калибровку устройства.

Данные, записанные Boretrak2, отображаются в реальном времени в дополнительном трехмерном графическом режиме, двухмерном схематическом режиме или в табличных форматах. Отчеты могут быть быстро созданы в полевых условиях, включая данные по каждой скважине с табличными данными, описывающими каждое показание во время развертывания. Компания добавляет, что данные могут быть перенесены на настольную или портативную версию Carlson Scan для дальнейшего анализа.

с Boretrak2 могут быть экспортированы в другие программные пакеты Carlson, такие как Carlson BlastOPS, с использованием формата DRL или экспортированы как DXF или CSV для использования с другими сторонними программами САПР и проектирования взрывных работ.

«Carlson Boretrak2 — это новое поколение технологии отклонения ствола скважины», — говорит Брэд Хусак, инженер по поддержке и специальным проектам в Carlson Software. «Это кульминация более чем 35-летнего опыта производства оборудования для отслеживания стволов и полевого опыта.Благодаря новой возможности развертывания во всех направлениях и новому интуитивно понятному и простому в использовании программному обеспечению на базе Android / Windows, Carlson Scan значительно выиграет от наземных и подземных операций ».