Главная
Бурение скважин – это сложный процесс, который может стать еще более непредсказуемым при наличии высокого уровня грунтовых вод. Такая ситуация требует особых подходов, технологий и знаний, чтобы избежать обвала стенок скважины, затопления, снижения качества воды и повреждения оборудования.
1. Основные проблемы при высоком УГВ:
Обрушение стенок скважины: Стенки скважины, находящиеся в водонасыщенном грунте, становятся нестабильными и склонны к осыпанию. Это может привести к заклиниванию бурового инструмента, заиливанию ствола скважины и невозможности дальнейшего бурения.
Заиливание и пескование: Вода, поступающая в ствол скважины, может нести с собой мелкий песок, ил и глину, которые осаждаются на дне, затрудняя работу и снижая дебит скважины.
Потеря циркуляции бурового раствора: При прохождении водоносных горизонтов буровой раствор может “уходить” в пласт, что приводит к потере циркуляции, перегреву бурового инструмента и ухудшению качества очистки ствола.
Снижение качества воды: Высокий УГВ может означать наличие в воде растворенных солей, органических веществ, а также быть близко к поверхностным загрязнениям.
Сложность монтажа обсадных колонн: В нестабильных грунтах обсадные трубы могут заклиниваться или деформироваться при спуске.
2. Технологии бурения при высоком УГВ:
Бурение с помощью обсадной трубы (методом прямой или обратной промывки):
Суть метода: Параллельно с бурением в скважину спускается обсадная труба (стальная или пластиковая) большего диаметра, чем буровой инструмент. Стенки скважины сразу же укрепляются обсадной колонной, предотвращая обрушение.
Прямая промывка: Буровой раствор подается через буровые трубы, очищает забой и выносит шлам на поверхность между стенкой скважины и обсадной трубой.
Обратная промывка: Буровой раствор подается в затрубное пространство, а на поверхности поднимается через буровые трубы. Этот метод более эффективен для выноса шлама из глубоких скважин.
Особенности: Требует использования обсадных труб, что удорожает процесс, но обеспечивает стабильность ствола.
Бурение с применением глинистого раствора (или других стабилизирующих растворов):
Суть метода: Специальные глинистые растворы (или другие реагенты) используются для стабилизации стенок скважины. Они образуют на стенках тонкую глинистую пленку, которая предотвращает их осыпание.
Преимущества: Позволяет бурить без постоянной обсадной трубы на определенных участках, что экономит средства.
Особенности: Требует тщательного подбора состава раствора и контроля его свойств (вязкость, плотность, водоотдача).
Бурение с использованием шнековых буров (для неглубоких скважин):
Суть метода: Шнек одновременно бурит грунт и выносит его на поверхность.
Особенности: При высоком УГВ этот метод менее эффективен, так как шлам может вымываться из шнека. Часто применяется в комплексе с обсадной трубой.
Использование перфораторов и гидромолотов (для скальных пород):
Суть метода: При прохождении твердых пород, насыщенных водой, применяются ударно-вращательные механизмы.
Особенности: Требует мощного оборудования и постоянного промывания забоя для выноса шлама.
3. Важные нюансы и рекомендации:
Скорость бурения: При высоком УГВ скорость бурения может быть ниже, так как требуется постоянный контроль за стабильностью ствола и выносом шлама.
Подбор бурового инструмента: Используются специальные буровые долота, которые эффективно справляются с водой и плывучими грунтами.
Качество бурового раствора: Состав и свойства бурового раствора должны быть подобраны под конкретные условия, чтобы обеспечить стабилизацию стенок и вынос шлама.
Контроль уровня воды: Необходимо постоянно контролировать уровень воды в скважине, чтобы предотвратить затопление и обрушение.
Очистка забоя: Эффективный вынос шлама из забоя – залог успешного бурения.
Своевременный монтаж обсадной колонны: В нестабильных грунтах обсадные трубы монтируются как можно быстрее после проходки участка.
Фильтрация: Установка качественного фильтра на дне скважины необходима для предотвращения попадания песка и ила в насос.
Опытные специалисты: Бурение с высоким УГВ требует высокой квалификации и опыта буровых бригад.
4. Особенности бурения артезианских скважин при высоком УГВ:
При бурении артезианских скважин, которые проходят через несколько водоносных горизонтов, наличие высокого УГВ в верхних слоях земли требует особого внимания. Необходимо правильно изолировать верхние, часто загрязненные, водоносные горизонты, чтобы они не влияли на качество воды из глубоких артезианских слоев. Это достигается путем использования многоступенчатой обсадки скважины.
Заключение:
Бурение скважин при высоком уровне грунтовых вод – это задача, требующая глубоких знаний геологии, понимания технологий бурения и использования специализированного оборудования. Правильный выбор метода, тщательный контроль на всех этапах и опыт квалифицированных специалистов являются залогом успешного бурения, получения чистой воды и долговечности самой скважины.
