Бурение (добыча, транспортировка, переработка=

Вкусная и чистая вода – полезный для здоровья продукт. Городские жители получить ее могут, лишь купив в магазине бутилированную воду или установив специальный водяной фильтр. Артезианская скважина, глубина которой может достигать до 250-300 метров, – оптимальное решение для владельцев загородных домов. Такая вода считается лучшим источником жидкости.

Артезианская скважина на участке позволит обеспечить всю семью полезной и чистой водой

Что это артезианская вода: происхождение жидкости

Артезианская вода – это жидкость, которая образовалась в древние времена, несколько сотен тысяч лет назад. Она залегает в очень глубоких пластах земли. По составу и по карте размещения водных ресурсов можно узнать о процессе формирования запаса воды на нашей планете.

Артезианская вода залегает на самых глубоких пластах земли

Грунтовые воды – это обычный ресурс, который человечество активно использует в процессе своей жизнедеятельности. Они залегают неглубоко. В зависимости от классификации – это второй или третий уровень водоносных горизонтов. Эта жидкость активно участвует в кругообороте воды в природе, поэтому особенно сильно подвержена сезонным колебаниям уровня. Особенно остро эта проблема ощущается в засушливое время года.

В грунтовые воды просачивается дождевая влага, которая частично фильтруется, проходя через горные породы, отчасти принося вредные вещества и соединения, растворяющиеся в воде. А грунтовая влага вокруг промышленных объектов способствует постепенному расширению набора химических элементов в воде. Это нитраты, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, бытовые стоки и продукты нефтепереработки.

В местах, удаленных от городов и производственных объектов, грунтовые воды сохраняют допустимый уровень чистоты, но загрязнения все равно могут попадать в них вместе с атмосферными осадками. В этом аспекте артезианская вода безоговорочно лидирует в рейтинге чистоты и качества.

Схема глубины расположения грунтовых вод

Особенности проделки горизонтальных скважин

Бурение горизонтальных скважин (ГНБ) производится для добычи углеводородов в труднодоступных местах, где сделать это другими способами невозможно. Данный способ отличается большой производительностью. Его активно используют для добычи энергетических ресурсов со дна крупных водоемов.

В процесс проведения работ создают ствол, который наклоняется относительно вертикальной оси под определенным углом. Горизонтальное бурение происходит в несколько этапов:

1. Подготовка бурового оборудования к работе;
2. Необходимо пробурить скважину для определения характеристик горной породы, глубины залегания нефтеносных слоев, их размещение относительно вертикальной оси;
3. Создание раствора, тщательная регулировка его основных характеристик;
4. Проведение работ по глушению;
5. Герметизация устья;
6. Проведение подготовительных работ по геолого-физическому исследованию обустроенных стволов;
7. Подготовка ствола к опусканию испытателя существующих пород;
8. Взрывание снарядов, что позволяет осуществить отбор крена;
9. Освоение свежеобустроенной скважины;
10. Доставка на место добычи буровых комплексов.

Бурение горизонтальных скважин

Что такое артезианская скважина: особенности источника

В народе говорят, что вода из артезианской скважины самая вкусная и полезная в сравнении с жидкостью из обычного колодца или песчаной скважины. Данная публикация поможет разобраться в вопросе, что такое скважина, и действительно ли вода из нее так полезна.

Скважины бывают разные. Бурение на глубину меньше 30 метров не является способом получения артезианской воды.

Артезианская скважина – это буровой колодец, главное предназначение которого заключается в использовании подземных вод из артезианских водоносных горизонтов. Согласно научному определению артезианскою называется скважина, глубина которой составляет более 100 м, хотя в некоторых районах необходимо бурение на глубину 250-300 м.

Самоизливающаяся артезианская скважина

Причем глубина в этом случае не является самым важным показателем. Ведь главная ценность артезианской жидкости заключается в исключительной чистоте воды, так как ее жилы залегают между двумя водоупорными слоями, которые оберегают жидкость от любых загрязнений.

Наиболее часто специалистам задают вопрос о том, на какой глубине артезианская вода находится. Чтобы добраться до данного объекта, может понадобиться пробурить от 20 до 1000 м. В среднем на территории Российской Федерации пробивают водоносную жилу глубиной до 100 м. Но процесс бурения артезианских скважин – дело сложное и затратное с финансовой точки зрения. Поэтому перед тем, как решиться на добычу этой полезной воды, в первую очередь нужно взвесить все «за» и «против».

Полезный совет! В России добыча подземных вод позволена только после получения разрешения пользования земными недрами на определенном участке. Это регламентировано Статьей 10 п. 4 Закон РФ «О недрах». Специальная комиссия, которая выдает лицензию на артезианскую скважину, также руководствуется СанПиН 2.1.4.1110-02.

Добыча артезианской воды в России регулируется законодательством, поэтому предварительно необходимо получить разрешение

Преимущество бурения артезианских скважин на воду

Артезианская скважина считается самым лучшим источником воды изо всех существующих. И не зря, ведь данный источник имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с другими водоносными жилами, а именно:

• высокая производительность скважины. Известняк характеризуется большой водоотдачей, которая равна 1-3 кубическим метрам в час. Во время работы обычной грунтовой скважины удается добыть воды от 300 до 1000 л в час, что достаточно для обеспечения жидкостью небольшого коттеджа (на семью из трех человек). Источники артезианской воды способны давать более 150 л в минуту. Данная скважина может добывать очень большое количество воды, что позволяет обеспечить жидкостью садовое товарищество или микрорайон города;
• непрерывная подача воды. Размещать артезианскую скважину можно в любом месте, при этом напор воды будет постоянно производиться под высоким давлением. На напор никак не влияет время работы насоса: даже после трех часов работы водоотдача будет одинаково мощной. В случае если производительность составляет 3 кубометра в час, то разрешается одновременная работа от 3 до 5 точек водозабора воды. При этом в любой из них давление будет отличным. Если это простой артезианский колодец, насос сможет полноценно питать не более двух точек потребления воды. Если потребность в жидкости возрастает, то вода из кранов будет течь тонкой струйкой;

Бурение артезианской скважины производится на глубину до 100 м

• отлично работает независимо от времени года. Использование артезианской водяной скважины особенно актуально для регионов с продолжительным низкотемпературным периодом. Это происходит потому, что благодаря глубокому расположению водных горизонтов сохраняется стабильная и высокая производительность водоснабжения. Подобного не увидишь в работе традиционных песочных скважин. Кроме того, такой источник воды никогда не пересыхает, не зависит от погодных условий и количества атмосферных осадков;
• обильность водоносного слоя. Если на одном грунтовом водоносном горизонте пробить пару десятков объектов водоподачи, то продуктивность воды снижается. А в случае разработки какого-либо карьера или строительства огромного объекта работоспособность песчаных скважин может и вовсе прекратиться. На работу артезианской скважины любые подобные действия не оказывают абсолютно никакого влияния;

Расположение артезианской воды в пластах земли в сравнении с обычным колодцем

• качество воды. Артезианская вода – это жидкость, которая защищена от попадания химических компонентов из внешней среды, свободна от микроорганизмов и возбудителей различных заболеваний. Данная вода очищена природным грунтовым фильтром. Кроме того, насыщение минералами такой жидкости значительно выше, чем добываемой из грунтовых пластов. Также вода из артезианского источника характеризуется высоким процентом содержания железа и солей жесткости – на основе кальция, магния и других макроэлементов.

Полезный совет! Срок эксплуатации артезианской скважины составляет 45-50 лет для источников глубиной около 100 м. Для мелких жил это значение снижается до 25-30 лет, но при условии постоянной эксплуатации. Источник не заиливается, а значит, оборудование работает без перебоев, и ремонт артезианской скважине не потребуется лет 5-10.

Срок эксплуатации артезианской скважины зависит от жилы на которой она расположена

Недостатки устройства артезианской скважины

1. Цена артезианской скважины. Данный объект водообеспечения однозначно обойдется дороже, чем любая водная скважина или колодец. При этом на формирование стоимости бурения влияют следующие факторы: сезон (зимой бурение обойдется дешевле), применяемая технология бурения, цена насосного оборудования, кессона, автоматики. Отдельно оговаривается стоимость услуг бурщиков.
2. Необходимость установки водоочистительных конструкций. Высокое содержание железа – ключевой недостаток воды, добытой из артезианской скважины. Этот компонент невозможно увидеть невооруженным глазом, поскольку железо в двухвалентном состоянии не видно. А значит, вода, поднятая наверх, будет кристально чистой и прозрачной. Однако спустя некоторое время, после взаимодействия с воздухом железо переходит в трехвалентную фазу и выпадает в виде осадка. Именно такой осадок накапливается в чайниках, на ТЭНах бойлеров и других нагревательных элементах. Учитывая данный фактор, во время обустройства артезианской скважины необходимо выполнить монтаж системы очистки. Установка данного оборудования выполняется только после проведения анализа воды, который позволит определить количество железа в жидкости.

Во время бурения скважины необходим монтаж системы очистки, так как артезианская вода имеет очень высокий уровень железа

Способы бурения скважин на море

Технология бурения скважин на водоемах отличается от применяемых методик на суше. Самый простой способ осуществления необходимых операций – установка на свайном фундаменте платформ, на которых размещают все оборудование. Устройство данной конструкции происходит на мелководье. Также установка бурильного оборудования может происходить на искусственно насыпанной суше.

При бурении скважин нефть обычно получают из разных участков океана или моря. Поэтому целесообразно устанавливать передвижные платформы. После завершения рабочего цикла они перемещаются в выбранную точку и продолжают процесс добычи углеводородов. Выделяют три типа буровых платформ.

Самоподъемная

Является понтоном. На платформе присутствует вырез, над которым размещается буровая вышка. Также на понтоне находится все необходимое оборудование, электростанция, складские и вспомогательные помещения, многоэтажная рубка. При бурении колоны опускаются, опираются на дно, что приводит к поднятию платформы над поверхностью воды.

Самоподъемные плавучие буровые установки

Полупогружная

Применяются, где глубина добычи нефти достигает 300-600 м. Полупогружная платформа плавает по поверхности воды на огромных понтонах. Фиксация всего сооружения осуществляется массивными якорями весом около 15 т.

Полупогружная плавучая буровая установка

Гравитационная

Устанавливается на массивном бетонном основании, которое опирается на морское дно.

Перечисленные методы бурения скважин для добычи полезных углеводородов активно применяются во всем мире. Они все время усовершенствуются, что позволяет повысить их продуктивность.

Артезианская скважина: глубина, химический и органический состав жидкости

Органических составляющих в артезианской воде нет, но это не означает, что вода абсолютно безвредна. Список и концентрация химических элементов может быть намного выше, чем в грунтовой жидкости. Ведь на какой бы глубине ни находился источник, вода в нем продолжает насыщаться разными химическими веществами. В зависимости от особенностей пластов, между которыми находится артезианская вода, жидкость может быть пресной, минеральной или концентрированной. А вода с такими составляющими может не подходить для употребления в пищу.

Специалисты не рекомендуют применять соленые воды из артезианского источника для полива сельскохозяйственных угодий из-за опасения засаливания грунта. Это может привести к его непригодности для вспахивания. Грунтовые воды для этого подходят больше, но зато чаще содержат возбудителей серьезных заболеваний, таких как кишечная палочка или холерный вибрион.

Кроме того, химический анализ показывает, что очень часто количество нитратов в грунтовых водах в несколько раз превышает все допустимые нормы. Взрослые менее восприимчивы к такой воде, но в случае отравления маленьких детей возможны даже летальные исходы.

Поскольку артезианская вода залегает очень глубоко, это обуславливает в ней наличие всех необходимых для организма минералов и микроэлементов

Особенности глубокого залегания артезианской воды обеспечивают не только высокий уровень чистоты, но и повышенную концентрацию железа, кальция, магния и фтора. Если состав и концентрация веществ не соответствуют допустимым нормам, то артезианскую воду подвергают дополнительной очистке для нормализации химического состава.

В случае если артезианская жила подходит близко к поверхности и начинает получать подпитку из грунтовых вод, то характерные показатели воды изменяются. Поэтому перед вводом в активное применение рекомендуется провести анализ как грунтовых, так и артезианских вод.

Среднестатистическому человеку неизвестно, на сколько метров артезианскую скважину придется бурить, пока шахта наполнится чистой водой. Определить это можно с помощью карты артезианских скважин, которая составляется для определенного региона страны.

Артезианская вода не содержит нитратов и других вредных веществ, которые можно обнаружить в обычных грунтовых водах

Данные сведения есть в свободном доступе в открытых источниках и в базах специализированных организаций, которые готовы поделиться этой ценной информацией. Но в том случае, если глубина бурения влияет на стоимость артезианской скважины, то без консультации специалиста не обойтись. Это необходимо даже при условии, если допускать, что водный горизонт расположен не очень глубоко.

Полезный совет! По Москве и Московскому региону карта глубин артезианских скважин выглядит следующим образом: север – 80-200 м, юг – 20-100 м, запад – 50-120 м, восток – около 250 м.

Технология и обустройство артезианской скважины

Наиболее малозатратным методом устройства артезианской скважины считается применение малогабаритной бурильной установки (МБУ). Преимущество данной технологии заключается в том, что бурение скважин для артезианской воды можно проводить в любом месте. Оборудование характеризуется разборной конструкцией. Бурильные установки, которые выполнены на основе любого грузового автомобиля, напротив, не всегда могут иметь доступ к нужному месту. Очень часто приходится убирать часть забора, корчевать кустарники, пилить ветви деревьев и так далее.

Система водоснабжения дома и участка из артезианской скважины

Бурение артезианской скважины МБУ происходит по следующему плану:

• Необходимо определить, сколько метров глубина артезианской скважины составляет в конкретном случае.
• Выполнение процесса бурения.
• Обустройство колонны.
• Промывка колонны.
• Прокачка воды до тех пор, пока не будет подаваться кристально чистая вода.
• Монтаж насосного оборудования в пригодную для эксплуатации точку водозабора.

Для финишного оформления скважины потребуются дополнительные действия. Например, обустроить приямок для насоса, подобрать и установить блок автоматики, выполнить оголовок скважины, подключить дополнительное оборудование. Полноценное функционирование артезианской скважины обеспечит наличие рядом источника электропитания.

Полезный совет! Для добычи воды из водоносной жилы глубиной около 100 м требуется особый тип насосов для артезианских скважин, а именно погружные или глубинные насосы.

Если артезианская скважина достигает глубины более 100 м, для обеспечения напора воды необходим погружной насос

Роторное бурение грунтов

Роторный способ изначально пришел из нефтяной промышленности. Сегодня его используют довольно часто. В основе бурильного процесса лежит вращение бурильного инструмента ротором.

Вынос горных пород при роторном методе осуществляется при помощи глинистого раствора, который закачивается по бурильной колонне в скважину, в то время как порода выносится по скважинному стволу.

Раствор также может подаваться к нему, в результате чего разрушенная порода будет удаляться через обратную промывку.

Преимущества роторного метода:

• Высокая скорость бурильных работ;
• Минимальная металлоемкость скважин;
• Возможность бурения различных типов грунта.

Роторное бурение должны выполнять профессионалы с помощью специального оборудования
К недостаткам стоит отнести обязательную разглинизацию водоносного горизонта. Это необходимо для того, что был хороший дебит воды. Также бурильные работы трудно проводить в зимнее время из-за минусовых температур.

Стоимость бурения артезианской скважины: цена под ключ

Цена бурения артезианских скважин зависит от таких факторов:

• типа и глубины скважины;
• метода бурения;
• обустройства источника.

Стоимость бурения одного погонного метра, включая установку труб, на территории Российской Федерации в среднем составляет:

• трубы марки Сталь 20 диаметром 133 мм – от 1,8 тыс. руб.;
• с установкой пищевого полимера внутрь обсадной трубы – от 2,1 тыс. руб.;
• трубы марки Сталь 20 диаметром 159 мм – от 2,5 тыс. руб.;
• трубы из ПВХ диаметром 165 мм (с усиленной толщиной стенки 9,5 мм) – от 2,4 тыс. руб.

Стоимость обустройства артезианской скважины под ключ эконом-класса обойдется от 3 тысяч долларов. К общей цене следует добавить траты на получение разрешения на разработку — это составляет примерно 5 тысяч долларов.

Кессон служит для внешней защиты скважины и подключаемого к ней оборудования

Полезный совет! Полная стоимость артезианской скважины, включая все необходимые документы и разрешения, – сумма немалая. Но если водоносная жила будет снабжать целый поселок или микрорайон, то растраты можно значительно сократить.

Артезианская скважина: разрешение для физических лиц

Для бурения абиссинской скважины или скважины на песке разрешение не требуется. А вот для создания артезианских источников придётся получить лицензию, поскольку такая скважина входит в список ценных природных ресурсов, а значит, подлежит сохранению и учёту.

Если вы заказываете бурение скважины под ключ, то мастера-бурильщики выполняют работы по обустройству артезианской скважины и, если нужно, помогут с получением разрешения. Чтобы получить такой допуск, в первую очередь необходимо собрать пакет документов:

1. Свидетельство права собственности на участок, где будет проводиться бурение скважины. Если владельцем является другой человек, то нужно предоставить договор аренды.
2. Расчет потребления воды, утвержденный сотрудниками Федерального агентства защиты водных ресурсов.
3. Заключение, предоставленное органом Роспотребнадзора, который подтверждает, что на участке могут проводиться соответствующие работы. Данная служба требует организовать охрану территории, где будет устанавливаться артезианская скважина. Размеры охраняемой зоны – 60 на 60 м. В определенных случаях разрешено сократить охраняемую территорию до 30 на 30 м.
4. Резолюция по проектированию в департаменте мониторинга недр.
5. Заключения геологической экспертизы.

Схема допустимого расстояния скважины по отношению к септику

Кроме того, необходимо заплатить налог и получить лицензию на разработку артезианской скважины. Стоимость данного документа начинается от 70 тыс. рублей. В случае добычи артезианской воды в промышленных масштабах цена возрастает до 300 тыс. руб., но не больше. Теперь вы знаете, сколько стоит скважина на артезианскую воду.

Полезный совет! Санитарный участок вокруг артезианской скважины необходимо по периметру обнести защитным ограждением. На этой территории запрещено устанавливать любые виды сооружений, а также высаживать деревья. Такой участок выделить из частной собственности может не каждый землевладелец или арендатор.

Разновидности скважин под воду

Существует несколько видов скважин для организации системы водоснабжения, которые зависят от уровня прохождения водоносных слоев.

• Скважины на песок. Самый распространенный вариант гидросооружений, который отличается дешевизной и доступностью проведения работ. Конструктивно подобная скважина представлена обсадной колонной, оснащенной фильтром донной очистки. Водный дебет источника может составлять от 6 до 950 кубических метров в сутки. Скважина в песчанике обустраивается на глубину от 5 до 11 метров (при автоматическом бурении – до 25 метров). Срок службы гидросооружения – от 8 до 16 лет.
• Скважины на известняк (артезианские). Самый трудоемкий и дорогостоящий вариант обустройства сооружений для подачи воды, который предусматривает обязательное наличие проектной документации и разрешения на проведение бурения. Конструкция скважины представлена двумя колоннами – обсадной и водяной. Труба для обсадки монтируется в обычный грунт, водная – в известняковые залежи, при этом подача воды осуществляется под высоким давлением. Водный дебет сооружения составляет от 8 до 42 кубических метров в час, в расчет берется диаметр трубы. Максимальная глубина прокладки обсадки достигает 300 метров. Срок службы сооружения – до 45 лет.
• Скважины-иглы (абиссинские колодцы). Обустраиваются в подвижных грунтах с высоким содержанием песка и щебня, обладают невысоким водным дебетом – до 3 кубических метров в час. Максимальная глубина прокладки не превышает 12 метров. Скважина не подлежит ремонту и восстановлению, склонна к быстрому высыханию и заиливанию.

Поскольку предусматривается бурение скважины своими руками, далее будут рассмотрены самые доступные технологии для самостоятельного освоения.

Бурение артезианской скважины своими руками: специфика работы

Если водоносный слой расположен сравнительно неглубоко, примерно на глубине 30-50 метров, то можно попробовать пробить скважину на воду самостоятельно. Для этого необходимо сконструировать установку, состоящую из бура, треноги, на которую он подвешивается, лебёдки и тяжёлой «бабы». Также можно применить метод гидробурения. В этом случае порода постоянно промывается водой.

Варианты исполнения скважины. 1-эксплуатационная колонна, 2- затрубное пространство, 3 — фильтровая часть колонны, 4 — «верховодка», 5 — водоносные пласты, 6 — водоупорные пласты (плотные глины), 7 — цементная заливка, 8 — сальниковое устройство, 9 — глухая стальная колонна (кондуктор)

На первом этапе требуется вырыть котлован квадратной формы, имеющий размер 1,5 на 1.5 метра. Укрепить его стенки нужно досками, кусками фанеры или ДСП. Это убережет яму от обвалов. В середине котлована ручным буром проделывают шурф глубиной в один метр. Это нужно для того, чтобы установить буровую колонну максимально точно.

Над вырытым углублением ставится вышка, на которую подвешивается колонна с трубами. Конструкция поднимается и опускается в скважину с помощью лебедки. Периодически штангу необходимо извлекать наверх, чтобы почистить бур. В зависимости от вида почвы насадки меняют:

• для глиняной и суглинистой почвы подходит бур-змеевик;
• для песчаного грунта понадобится бур-ложка;
• оптимальный выбор в случае твёрдой почвы и валунов – это долото;
• рыхлый песчаный грунт или плывун с легкостью преодолеет желонка.

Полезный совет! Для проведения работ по бурению артезианской скважины требуется ровная площадка размерами 4 на 12 метров. В двух метрах от точки бурения не должно быть никаких электрических проводов.

Схема бурения скважины своими руками при помощи треноги и подъемного блока

Как проводится бурение

Нанятая бригада (фирма) прибывает на участок в согласованное время.

Обычно. На участок приезжают три автомашины.

• Машина с буровой установкой;
• Цистерна с водой (для промывки скважины);
• И машина-КУНГ для рабочих.

Порядок проведения работ

• Хозяин (заказчик) назначает участок для бурения. К участку должен быть подъезд.
• Подготовка места для бурения включает вырывание зумфа и стока для вымываемых пород.
• В зумф опускают водяной шланг подключенный к грязевому насосу. Он будет откачивать породу.
• Откачанная порода, проходя через зумф, будет очищаться от породы и через насос поступать обратно в скважину.
• Устанавливается буровая установка. К бурению всё готово.

В процессе бурения, мастера выбирают время и начинают устанавливать обсадные трубы. Диаметр труб зависит от глубины и может меняться по скважине. Обычно, для обсадки используют стальные трубы D=133мм (до 50 м) и D=117мм (50-80 м).

Данное описание работ относится к технике бурения с промывкой. В процессе бурения в скважину поступает под давлением вода, которая вымывает выбранную породу и поднимает их наверх. Наверху вода с породой очищается и поступает обратно в скважину для вымывания. Это экономит воду и ускоряет работы по бурению.

©Elesant.ru

Еще статьи

• Абиссинская скважина, простой способ индивидуального водоснабжения
• Автоматическая насосная станция
• Бурение артезианских скважин на воду
• Бурение на воду своими руками для водоснабжения дома, коттеджа, дачи
• Бурение скважины на воду: этапы работ профессиональной бригады
• Виды и выбор поверхностного насоса частного дома
• Виды систем водоснабжения
• Вихревой насос: устройство и применение
• Водопроводный ввод в частный дом: устройство ввода воды в частный дом
• Водоснабжение загородного дома из колодца

Советы и правила эксплуатации артезианских скважин

Чтобы артезианская скважина и все оборудование, которое обеспечивает подачу воды, прослужило вам полный срок, важно в точности следовать паспорту и инструкции по обслуживанию артезианской скважины.

Кроме этого, продлить беззаботное пользование можно в том случае, если:

• периодически проверять фильтры и заменять их при необходимости;
• хотя бы раз в год делать анализ воды, а в случае изменения состава следует оптимизировать очистную установку;
• ни при каких обстоятельствах не пытаться самостоятельно решить любые возникшие проблемы – лучше сразу обратиться в соответствующую службу;
• немедленно вызывать специалистов, если снизилось давление воды.

Несмотря на то что бурение артезианских скважин – процесс, который требует долгой подготовительной деятельности и значительных финансовых затрат, результат, который будет получен, того стоит. Артезианская вода отличается уникальным составом и чистотой, что приносит пользу здоровью человека. Единственный минус бурения заключается в стоимости процесса.

Как вам статья?