Артезианские скважины бурят обычно специальным породоразрушающим инструментом, который называется шарошечное долото. Инструмент работает за счет двигателя, который с помощью привода передает сигнал вращателю буровых штанг.
Сначала используется долото большого диаметра. Оно используется в ходе так называемого первичного бурения до слоя известняка. Большой диаметр необходим для того, чтобы в скважину можно было поместить обсадную колонну, перекрывающую верхние горизонты загрязненных вод. Затем для бурения используются долота, характеризующиеся меньшим диаметром. Процесс бурения завершается вскрытием скважины и помещением в нее эксплуатационной колонны с перфорированными стенками.
Диаметр пробуренной скважины может находиться в пределах 133-159 мм. Этот параметр находится в зависимости от глубины залегания вод, предназначения скважины, а также мощности насоса. После того как эксплуатационная колонна будет погружена в скважину, и последняя будет выдавать визуально чистую воду, Вам будет вручен паспорт скважины. В данном документе указывается уровень воды в скважине, ее глубина, диаметр труб, дебет скважины и рекомендуемая глубина погружения насоса. Помимо этого в паспорте должна быть указана информация о разрезе скважины с отметками по глубине.
Процесс бурения скважины на известняк невозможно представить без использования буровой установки. В последнее время для бурения скважин используются наиболее распространенные буровые машины УРБ 2А-2 на базе ЗИЛ 131 и УРАЛа. На данный момент существуют маршевые двигатели буровых установок и отдельные палубные двигатели.
Виды обсадных колонн
Существует два метода соединения труб обсадной колонны:
- сварка;
- резьбовое соединение.
Наиболее надежным является именно резьбовое соединение труб. Так как на месте сварочного шва неизбежно возникают напряжения металла, впоследствии вызывающие возникновение трещин, что приведет к попаданию в скважину верхних загрязненных вод. Помимо этого, на месте сварочного шва через некоторое время возникнет коррозия.
Обсадные трубы для колонны обычно выполняются из конструкционной стали 20. Допускается также использование колонн из металлопласта. Не следует использовать анодированные или оцинкованные трубы, так как соединения цинка, попадая в воду, негативно сказываются на состоянии здоровья человека.
Технология бурения
Во время бурения порода, которую разрушают, с помощью жидкости вымывается на поверхность. Эта жидкость подается насосом через специальные буровые трубы. Проходит она по трубам до конца долота, с помощью этой жидкости разрушаемая порода поднимается по скважине на поверхность. После чего жидкость перетекает в специальный отстойник. По шлангу жидкость из отстойника подается насосом обратно в трубы, тем самым обеспечивая круговорот этой жидкости.
В качестве промывочного материала для бурения неустойчивых пород обычно применяется глинистый раствор. Естественным образом раствор из глины получается в том случае, если глинистый слой является первым в скважине. В том случае, когда глинистый раствор невозможно образовать естественным путем, его готовят из бентонитовой глины. В смесь иногда добавляют небольшое количество цемента. Раствор из глины имеет гидростатическое давление, которое не дает обрушиться стенкам скважин. Эта важная функция, без которой невозможно пробурить скважину. Если в породе содержатся глинистые или песчаные слои, в этом случае может помочь от обрушения стенок только глинистый раствор. Если скважина состоит из твердых пород, например из известняка, то глинистый раствор уже не подойдет, в качестве промывочного материала будет использоваться вода.
Буровой мастер следит за тем, какие породы в данный момент разрушают долото, и делает запись в специальном журнале. Мастер определяет это по виду вымываемого раствора. Как только инструмент приближается к известняку, скважину обсаживают трубами, а затем промывают.
Естественным хранилищем воды в природе является известняк. Вода заполняет все поры, трещины и любые пустоты, которые существуют в известняке. Затем известняк начинают бурить долотом, а, в качестве промывочного раствора используют чистую воду. Бывают случаи, когда во время бурения встречаются прослойки песчаных линз или глины, в этом случае данные участки ствола перекрывают, а скважины окружают трубами меньшего размера.
Существуют известняки, в которых отсутствуют любые пустоты, соответственно, в них нет воды. Такие известняки называются сплошными. Тем не менее, во время бурения долото рано или поздно доходит до нужного слоя известняка.
Во время работы долота жидкость постепенно кончается, пополняется она водой, которую заранее привозит водовозка. По тому, сколько промывочной жидкости ушло, буровой мастер может определить производительность скважины. Существуют определенные нормы поглощения воды, когда значение достигает нужного размера, буровой мастер отбивает уровень воды в скважине, а если необходимо – окружает ствол известняка трубой меньшего размера. Для того, чтобы определить дебет скважины, определяется динамический уровень воды с помощью прокачки.
После того, как все эти действия выполнены, можно считать, что гидротехническое сооружение на вашем участке готово к эксплуатации. Остается оградить скважину, смонтировать оборудование, которое будет подавать воду для водоснабжения дома и можно наслаждаться чистейшей водой из собственного водозаборного узла.