Многоканальный телефон:
+7 (495) 984-89-95
+7 (495) 984-89-95
Исторически люди всегда стремились селиться рядом с источником воды – веками наличие рядом ручья, родника или колодца было гарантией выживания. Время изменило вид автономных источников водоснабжения, но все равно каждый, кто имеет в собственности земельный участок (даже тот, кто не собирается там строиться, а, к примеру, разводит сад) начинает с вопроса: где брать воду?
Ответ известен столько же, сколько существует оседлый образ жизни: под землей! Почва под нашими ногами напоминает слоеный пирог, в котором чередуются водоносные и водонепроницаемые слои (гидроупоры). Проделав каким-либо образом отверстие до водоносного слоя, нужно только подождать, пока оно заполнится водой, и черпать ее.
Наиболее простое и очевидное решение проблемы водоснабжения – колодец. Это самый мелкий из всех возможных источников, рассчитанный на добычу воды с ближайшего к поверхности водоносного слоя. Проблема в том, что такой источник не отличается ни чистотой, ни стабильностью: во время паводка или ливня уровень грунтовых вод поднимается, почва – естественный фильтр – не справляется с их очисткой, и вода в колодце будет мутной или, что еще хуже, не пригодной к употреблению по микробиологическим показателям. В засуху же уровень грунтовых вод падает, и колодец может пересохнуть.
Альтернативой может стать промежуточным вариант между скважиной и колодцем - абиссинский колодец. Впервые такая техника водоизвлечения была применена английской экспедицией в Африке (откуда и пошло название «абиссинский»), и заключается она в том, что узкую трубу с заостренным фильтром на конце забивают в почву на 10-12 метров. Понятно, что в такую узкую скважину невозможно поместить погружной насос, а поверхностный - может «достать» воду только с глубины 7-8 метров. Все недостатки открытого колодца присущи и его абиссинской разновидности, кроме, пожалуй, выбора места — абиссинскую скважину можно установить даже в подвале дома — при условии, разумеется, что очистные сооружения надежно изолированы.
Не удивительно, что в качестве источника водоснабжения люди давно предпочитают более глубокие скважины, рассчитанные на то, чтобы добыть воду, содержащуюся между двух водоупорных слоев. Обычно таким водоносным слоем (горизонтом) является песок или известняк. Верхний водоупорный слой надежно защищает от поверхностного загрязнения и, в отличие от грунтовых вод, область питания водоносного горизонта может быть расположена за десятки и сотни километров от места бурения скважины, и все эти километры пористой породы – природный фильтр для очищения воды.
Как правило, ближайший водоносный горизонт является песчаным и располагаются относительно близко к поверхности (в среднем, 30 метров, хотя в каждом конкретном случае все зависит от гидрогеологии участка), поэтому «бурение скважины на песок» - быстрый и экономный вариант, если необходимо, например, организовать водоснабжение дачного участка. В этом случае обязательно используют так называемую фильтровую колонну, которая не позволит скважине быстро забиться песком. Чем рыхлее грунт водоносного слоя, тем более сложный фильтр приходится использовать для водозаборной части скважины, например, сочетать гравийный и мелкоячеистый сетчатый фильтр. Собственно, дешевизной и скоростью изготовления достоинства такой скважины исчерпываются, а вот список недостатков гораздо обширнее:
Недостатков фильтровой скважины лишена скважина артезианская. Первоначально так называли глубинные самоизливающиеся скважины (из которых вода поступает на поверхность под напором водоносного слоя). Однако сегодня артезианской считают любую скважину, пробуренную «на известняк» - в этом случае водоносный слой представляет собой уже не осадочную, а сильнотрещиноватую скальную породу, имеющую тонкозернистую структуру. Глубина такой скважины может варьироваться от 30 до 300 метров, а значит и затраты (времени и ресурсов) на ее сооружение в общем случае будут гораздо выше. Однако это тот случай, когда овчинка стоит выделки:
Очевидно, что наиболее перспективным вариантом водоснабжения будет именно артезианская скважина: она позволит решить вопрос на десятилетия вперед, с избытком снабдив вас водой.
Сегодня услуги по бурению артезианских скважин на воду предлагает множество компаний. Если вы побеседуете с представителями нескольких из них, то, возможно, будете удивлены, сколь различные подходы к решению проблемы они предлагают, зачастую настаивая, что именно их технология наиболее эффективна. Истина же состоит в том, что как нет двух совершенно идентичных участков земли, так нет и единственно верного технологического решения для бурения скважины на воду. Практически любое предложение, будь то установка в стволе скважины фильтра, второй пластиковой технической колонны, тот или иной диаметр трубы или цементирование затрубного пространства должно сопровождаться четким аргументом — почему это нужно в данном конкретном случае. Поэтому, решив пробурить на своем участке скважину, лучше обратиться в крупную строительно-монтажную организацию, специалисты которой предложат индивидуальный подход, и, не переплачивая за излишества, получить то, что необходимо именно вам.
Как мы уже выяснили, каждая артезианская скважина уникальна. Именно поэтому добросовестный исполнитель по окончании работ обязательно передаст заказчику паспорт скважины, в котором будут указаны ее основные характеристики. Чтобы они не остались для вас «китайской грамотой» и вы имели представление о том, чем, собственно говоря, теперь владеете, остановимся на основных из них.
В основе артезианской скважины — обсадная труба. Классический вариант конструкции - это обсадная труба одного диаметра, которая доходит до известняка и неглубоко погружена в водоносный слой. Если известняк плотный, без прослоек песка и глины, вода находится под хорошим напором и поднимается хотя бы на 10 метров над уровнем известняка, то в самой водоносной породе ствол скважины можно оставить открытым, а в обсадной трубе хватит высоты водяного столба для погружного насоса (в среднем, в статике над ним должно быть как раз около 10 метров воды).
Если в паспорте скважины указана конструкция с двойной обсадкой, значит, возможно, вода в водоносном слое находится не под напором, или сам верхний слой известняка отличается рыхлостью, в нем есть песчаные и глиняные линзы. Доступ воды из этого верхнего слоя необходимо перекрыть — как правило, для этого и используется вторая обсадная труба меньшего диаметра, в которой и находится погружной насос. В редких случаях, когда весь известняковый слой не отличается высокой плотностью и монолитностью, в скважине вообще не оставляют открытого ствола — его полностью перекрывают перфорированной обсадной трубой.
Иногда бывает, что проблема не в нижних, а в поверхностных слоях почвы — вязкий болотистый грунт не позволяет качественно вести процесс бурения. В этом случае устанавливают кондуктор — трубу большого диаметра, в которой находится уже описанная конструкция с одинарной или двойной обсадкой.
Разумеется, эти варианты не исчерпывают все многообразие скважин, однако это основные элементы, из которых, как из конструктора, и собирается любая скважина; обсадных труб к примеру может быть не две, а три — если на пути скважины встречается сложный слой (например, сыпучие пески), то сперва переходят на обсадную трубу меньшего диаметра, а если в известняке нет напора, то переходят на еще более узкую трубу и т. п. - вариантов масса. В паспорте же будут отмечены все диаметры используемых обсадных труб, а глубина скважины считается вместе с открытым стволом.
Наконец, не менее важная часть сведений о скважине — ее водоотдача. Основными показателями являются, прежде всего, динамический и статический уровень воды, определяющие глубину, на которую необходимо погрузить насос, а также дебит скважины.
Разумеется, существует множество обстоятельств, которые могут сказаться на долговечности артезианской скважины, бесперебойности водоснабжения и качестве самой воды. На некоторые из них повлиять невозможно — например, на глубину и обильность водоносного слоя. Какие-то можно исправить со временем: заменить насос на более мощный или установить дополнительные фильтры для воды. Однако существуют вопросы, которые надо максимально грамотно решить во время бурения скважины на воду, поскольку в дальнейшем исправить ошибки будет сложно и дорого. К таким проблемам относится и выбор обсадной трубы.
Дублирующая пластиковая труба, размещенная внутри металлической — относительно новое веяние в технологии бурения артезианских скважин. Следует сказать, что у такого варианта есть целый ряд несомненных достоинств:
При всех этих несомненных достоинствах, следует упомянуть, что все же пластиковая труба — это относительная новинка. Пластик не вечен — он трескается и рушится, и, честно говоря, сколько прослужит в конкретной скважине, сказать невозможно — слишком мало пока собрано данных.
Можно подвести итог всему вышесказанному — хуже от пластиковой трубы точно не будет. А вот вопрос платить ли сегодня за возможные дивиденды в будущем остается на усмотрение заказчика.
Очевидно, что металлическую обсадную трубу желательно защитить от коррозии. Повышенной коррозионной устойчивости можно добиться использованием оцинкованной трубы.
Несмотря на то, что сама технология оцинковывания разработана почти 100 лет назад, ее принцип до сих пор непонятен многим. А непонятное всегда вызывает опасения — безопасно ли пить воду, проходящую через оцинкованную трубу?
Суть оцинковывания в том, что цинк — более активный металл, чем железо. В любой агрессивной среде именно цинк первым будет вступать в химическую реакцию, «принимая удар на себя»: сам окислится, но железо восстановит. При этом образуется так называемая микрогальваническая пара, в которой цинк становится расходуемым анодом. Для подводной лодки в соленой морской воде это хорошо: слой цинка растворяется, а невредимая подлодка плывет дальше. Для кастрюли с кислыми щами это плохо — весь цинк останется в блюде, именно поэтому оцинкованную посуду не используют для приготовления пищи. Вода — тоже окислитель, но далеко не такой агрессивный, как кислота или насыщенный солевой раствор в океане. Цинк, вступая в химическую реакцию в водной среде, образует нерастворимую и очень прочную пленку из комплекса карбоната и гидроокиси, которая надежно предохраняет от дальнейшего разрушения и железо, и сам цинк. В нейтральной среде эта пленка прочна, инертна, трудноразрушима при механическом воздействии — словом, по-настоящему надежная защита.
Именно поэтому оцинкованные трубы (технология горячего нанесения) входят в «Перечень материалов, реагентов и малогабаритных очистных устройств, разрешенных Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации для применения в практике хозяйственно-пгитьевого водоснабжения», утвержденный в 1992 году и действительный на настоящий момент, или, к примеру, СанПиН 42-123-5774-91 (Санитарные правила для предприятий общественного питания) рекомендуют производить доставку воды в «оцинкованных бочках, флягах, бидонах».
Оцинковывание — настолько безопасная и надежная защита от коррозии, что буровые трубы можно делать меньшей толщины. А раз меньше уходит металла, то изделие становится дешевле: таким парадоксальным образом можно получить лучший товар за те же деньги. Например «черная» труба 133 мм и оцинкованная 152 мм стоят приблизительно одинаково, и прослужит труба с покрытием ничуть не меньше, а может быть даже дольше, чем толстая стальная. Слабым местом оцинкованных труб остаются места стыков: здесь больше всего вероятность локальных сколов защитного покрытия; поэтому на торцах всех оцинкованных труб есть утолщения — приблизительно на сантиметр, которые уравнивают их в свойствах с «черным» прокатом.
В то же время, при использовании оцинкованных труб у вас появятся небольшие, но весомые бонусы: например, больший диаметр подарит определенную свободу при выборе модели погружного насоса.
Почему же оцинкованные трубы при бурении артезианских скважин до сих пор не получили повсеместного распространения? Видимо, объяснить это можно только спецификой организации производства: бурением занимаются частные компании, зачастую с очень небольшими мощностями и не имеющие своих складских помещений. В то же время оцинковывание — это крупнотоннажный промышленный процесс, ориентированный исключительно на потребителя-производственника. В результате «оцинковка» зачастую оказывается просто-напросто дефицитной.
Любую, в том числе и обсадную трубу, можно изготовить двумя способами: сразу отлить в форме цилиндра, или скрутить металлический лист, а место стыка заварить. Очевидно, что первый способ более сложен, дорог и трудоемок, однако полученная труба будет прочнее. В некоторых ситуация вопрос прочности становится критическим: например, если речь идет о сейсмоактивной зоне. Очевидно, что чем меньше в конструкции швов, тем легче она перенесет небольшие подвижки грунта. Любят работать с цельнотянутыми трубами и бурильщики — процесс проходки скважины становится существенно проще, если с трубой можно «не миндальничать», а при необходимости повернуть ее, надавить, ударить сверху.
Если труба обсажена на нужную глубину, землетрясений не предвидится, то потребителю уже совершенно все равно, какая именно труба стоит в скважине — цельнотянутая или сварная.
Многих пугает продольный сварной шов — не станет ли он дополнительным источником коррозии? Не успеет, ведь это не самое слабое звено конструкции. Сваренный в заводских условиях в соответствии с ГОСТом, он по прочности не идет ни в какое сравнение со стыковыми соединениями, выполняемыми на месте. Именно они будут корродировать в первую очередь, а число этих швов будет одинаково и у цельнотянутой, и у сварной трубы.
Так что если вы живете не в Ташкенте и все же решились на приобретение цельнотянутых труб, то можно вставить чек на их приобретение в рамочку, чтобы при случае продемонстрировать гостям, как зарыли в землю на 20% больше денег, чем требовалось. Совсем как тот «новый русский» из анекдота, которому посчастливилось купить в бутике за углом «такой же галстук, но дороже».
Разумеется, раз уж речь зашла о том, что стыковой шов — это слабое место обсадной трубы, то сразу возникает вопрос, а нельзя ли этот риск как-то минимизировать? В идеале, конечно, хорошо бы выполнить заводскую сварку, вот только доставка такой 100-метровой трубы — дело совершенно нереальное. Однако выбор все же есть — ряд предприятий выпускает трубы с резьбовыми соединениями.
На первый взгляд, это отличный выход. Все стандартизировано, выполняется в заводских условиях, на месте остается только собрать обсадную трубу любой нужной длины — не сложнее, чем конструктор ЛЕГО.
На деле же все получается намного сложнее. Скорее всего, каждый сможет вспомнить лично испытанную домашнюю коммунальную катастрофу: соседи ли затопили вас, или вы их — неважно. Если прямо над вами не живет престарелая дама, периодически забывающая закрыть кран, то в 9 случаях из 10 речь идет о срыве резьбы. Конечно, обычно в этом виноват гидравлический удар или другое ЧП, но все-таки срывает именно резьбу, а не сварной шов.
Почему это происходит? Резьбовое соединение — это ряд тонких бороздок, гораздо более тонких, чем сплошная труба. Чем тоньше слой металла, тем быстрее идет коррозия. Достаточно одного, совсем небольшого дефекта на первом уровне, чтобы вода начала просачиваться по спирали резьбы все дальше и дальше, нанося соединению непоправимый урон. Зачастую внешне все выглядит благополучно, однако внутри уже очевидны следы разрушения, как, например, на этих фото водопроводных труб.
Конечно, такие разрушения - дело не одного дня, и отлично пригнанное резьбовое соединение достаточно герметично, надежно и долговечно. Вот только никаких гарантий, что все соединения в вашей обсадной трубе будут без единого заусенца – нет, а исправить даже небольшой дефект «на ходу» достаточно сложно.
С другой стороны – трубы можно соединить при помощи сварки. Минус у этого варианта на самом деле только один – буквально все зависит от опыта и мастерства сварщика. В зависимости от этого сварка может быть выполнена идеально или безобразно, и вот тогда на поверхность всплывут все столь часто упоминаемые недостатки этого способа – и малая прочность, и негерметичность, которая в конечном итоге приводит к быстрой коррозии.
Зато если вы уверены в качестве работы компании, которая производит бурение артезианской скважины, то и в качестве сварного шва можно быть уверенным. Да, это не заводская штамповка, но это лучше – это индивидуальная работа, когда каждый миллиметр поверхности под контролем мастера.
Если брать абстрактную ситуацию, то следует признать, что резьбовое соединение и сварной шов имеют приблизительно одинаковые шансы стать причиной возникновения серьезного дефекта в обсадной трубе. Но если реально смотреть на вещи, то следует понимать, что ни один руководитель в здравом уме не поставит на выполнение работ заведомо слабого сварщика, поскольку на артезианские скважины дается достаточно длительная гарантия, и исправление потенциальных дефектов может стоить компании очень дорого.
Каждая артезианская скважина – это в своем роде штучное изделие. Геология участка определяет уникальность каждого ствола. В этом вопросе, как подчеркивалось выше, нет и не может быть универсальных рецептов. Однако зачастую специалисты компаний, занимающихся бурением, предпочитают работать по привычному шаблону и дают рекомендации, которые в лучшем случае не улучшают скважину (но больно бьют по кошельку заказчика), а в худшем – могут существенно осложнить ситуацию.
К примеру, одна из таких избыточных опций, часто предлагаемых в общем пакете услуг – это цементирование обсадной трубы. Цементирование – обязательная часть технологического процесса при бурении нефтяных скважин, поскольку устье просто не выдерживает веса труб. Чтобы они не меняли своего положения, не отклонялись от оси из-за неравномерной плотности грунта, в них нагнетают раствор цемента, который, проходя всю конструкцию сверху донизу, продавливается в затрубное пространство и скрепляет трубу со скальными породами.
Необходимость цементирования при бурении артезианской скважины вовсе не очевидна. Ни глубина скважины, ни вес труб в данном случае не являются критическими, требующими дополнительного укрепления. Между тем сам этот процесс остается не менее сложным, чем при укреплении промышленных скважин – ведь хотя существует множество методов и способов цементирования, технологический принцип остается тем же самым. Необходимо отдельно рассчитать плотность цементного раствора, подобрать марку цемента, скорость его подачи, обеспечивающую турбулентный режим заполнения затрубного пространства. В отдельных случаях применяются различные цементные составы для заполнения зазоров в нижней и верхней части скважины и, наконец, важно контролировать степень сцепления цементного раствора с трубой – если нарушится герметичность затрубного пространства, вода оказывается в своеобразной ловушке между трубой и бетонным кольцом, что способствует коррозии трубы и активному перемешиванию водоносных слоев.
Собственно, изоляция, разделение различных водоносных слоев – главная цель цементирования артезианских скважин. Обычно с ней вполне справляется качественно установленная обсадная труба. Однако если выше известняка лежит мощный водоносный слой (например, песка или рыхлого известняка), этого может оказаться недостаточно. Поэтому важно заполнить цементом все пространство, без каверн, щелей и полостей. Этого невозможно добиться, просто проливая цементной смесью обсадную трубу сверху, как предлагают иногда сделать некоторые подрядчики, а для участка без промежуточных водоносных слоев любая цементация не требуется. Зачастую чтобы надежно изолировать друг от друга различные водоносные слои достаточно использовать заколонный пакер.
Пакерами называют уплотнители, которые устанавливаются либо внутри трубы, либо между обсадной колонной и открытым стволом скважины (или ранее установленной колонной обсадных труб) – в зависимости от возникшей технической задачи.
Подрядчик должен определить, нужна ли такая технологически сложная процедура, в каком объеме нужно выполнять цементирование. Это вопрос его компетентности и полностью лежит в его сфере ответственности; комплекс работ по бурению артезианской скважины подразумевает, что при необходимости полноценное цементирование ствола скважины должно быть проведено в обязательном порядке.
Еще одна дополнительная опция – установка скважинного фильтра. Природный известняк – материал, до которого пробуривается артезианская скважина, – обладает уникальной тонкозернистой структурой, вода скапливается в его микроскопических щелях и крохотных кавернах. По сути, это уже готовый естественный фильтр, очищающий воду от большинства посторонних примесей. Остается только пробурить скважину и откачивать эту воду. Сам известняк обычно не является источником загрязнения: он не крошится, не отделяется мелкими частичками, забивающими скважину. Поэтому воду, образно говоря, можно «черпать полной ложкой» – использовать открытый ствол, отказавшись от любых фильтров. Однако геологическая обстановка не всегда благоприятствует такому развитию событий: бывает, что весь водоносный слой, даже на значительной глубине представляет собой чередование прослоек известняка с песком и рыхлым известняком, который состоит из сцементированных зерен с песчинками и другими включениями, с прослойками глины и мергелей. Точка забора воды не должна располагаться в одной из этих прослоек – ствол проходит их насквозь, но они в любом случае оказывают негативное влияние на качество воды (вплоть до обрушения стенок скважины). Чтобы избежать этого, используют трубчатый фильтр – трубу со щелевой или дырчатой перфорацией. В общем случае установка фильтра в скважине на известняк – это избыточная опция, которая необоснованно повысит общую стоимость работ. Решение об установке фильтра может быть принято только после тщательного геологического обследования, иногда уже только на завершающей стадии работ, и добросовестный подрядчик относит установку такого фильтра к собственным рискам.
Итак, вы окончательно решили обустроить на своем участке артезианскую скважину. Разумеется, вас беспокоит вопрос – как будет происходить этот процесс, какое оборудование будет использоваться, что может потребоваться от вас, как от хозяина участка?
Следует остановиться подробнее на самом процессе. Бурение скважины на воду проходит, как правило, разрушая породу механическим (роторным) способом. Породу из скважины необходимо удалить – обычно это делают либо гидравлически (т.е. потоком промывочной жидкости – воды или глинистого раствора), либо (намного реже) пневматически – при помощи сжатого воздуха, или механически – спиральным буром, шнеком.
Буровой раствор подается в скважину через специальную штангу. Жидкость вымывает разрушенную породу на поверхность, откуда она попадает в отстойник. Затем при помощи грязевого насоса вновь под напором закачивается в скважину и цикл повторяется.
Очевидно, что стерильным такой процесс быть не может. Именно поэтому бурение артезианских скважин рекомендуется проводить на начальном этапе строительства на участке – это снимет все вопросы с поиском площадки для бурильной установки и ее состоянием в процессе бурения. В противном случае хозяину участка придется позаботиться о защите окружающих строений от грязи и брызг: рекомендуется обтянуть обращенные к площадке стены дома полиэтиленовой пленкой. По завершении работ следует позаботиться о рекультивации участка, на котором проводилось бурение.
Артезианская скважина – долгосрочное приобретение: скорее всего, она прослужит вам не меньше чем дом, и уж точно больше, чем автомобиль. Плохо пробуренная скважина – это не просто неудачно вложенные средства, это еще и длительный дискомфорт от проживания в доме, где не налажено бесперебойное водоснабжение, и серьезные затраты на ремонт и, возможно, консервацию скважины, наконец – бурение новой скважины, а значит – опять затраты и много грязной работы. Лучше сразу отнестись к этой задаче со всей серьезностью и обратиться к компании, профессионализм и добросовестность которой не вызовет у вас сомнений. Выбирайте организацию, которая занимается бурением скважин в вашем регионе уже не первый год, где специалисты не понаслышке знакомы с геологическими особенностями территории.
В бурении скважины на воду мы руководствуемся принципом необходимого и достаточного – делаем все, чтобы ваша артезианская скважина безупречно служила вам долгие годы, но не пытаемся навязать никаких избыточных опций, которые безосновательно удорожают проект. На каждую скважину выдается гарантия сроком на 6 лет – несколько годовых циклов позволят вам убедиться в качестве нашей работы.
Как уже неоднократно упоминалось в этой статье – бурение скважин на воду процесс сугубо индивидуальный. Нет единственно правильного идеального проекта – есть более и менее удачные. В этой статье мы постарались отразить свой взгляд на вашу артезианскую скважину, но только в самых общих чертах. Если у вас возникли новые вопросы – наши специалисты готовы предоставить вам персональную консультацию и обсудить вопросы водоснабжения вашего участка. Также настоятельно рекомендуем вам ознакомиться со статьей «Водоснабжение».
