Буріння свердловини на воду на вапняк

Автор: Мирко Іван Анатолійович

Найчистіша вода в природі – артезіанська. Вона знаходиться у глибоких пластах підземних порід. Така вода зосереджена у вапнякових шарах, які можуть залягати на глибині від 70 до 300 метрів. Щоб дістатися джерела, проводять буріння свердловини на вапняк з попереднім проєктуванням місцевості та підбором необхідних матеріалів. Фахівці компанії «Кароліна» займаються бурінням та облаштуванням свердловин, а також їх ремонтом та діагностикою.

Свердловини на вапняк – корисна інформація

Вапняковий горизонт умовно проходить на четвертому рівні ґрунтового профілю. До нього розташовані зверху донизу: верховодки, пісок, глина, а потім лише вапняк. Завдяки глибокому заляганню артезіанські води у вапняку характеризуються високою якістю очищення, оскільки проходять через природний фільтр, перш ніж потрапити в крани.
Плюси таких свердловин:

• доступність — водоносні горизонти на вапняку розташовані повсюдно;
• великий обсяг води — вистачить на лазню, будинок, басейн і навіть для водопостачання кількох будинків за одночасної експлуатації;
• довговічність — термін служби становить понад 50 років;
• свердловина не засмічується мулом;
• безперервна подача — вода знаходиться у вапняковому шарі під тиском;
• можливість буріння при температурі до -20°C.

Вапняк – скельна порода, яка піддається обробці тільки з використанням спеціальної установки. Залежно від потужності насосного обладнання, продуктивність свердловини може досягати 5-6 м3/год.
Вартість буріння на вапняк досить висока, але це виправдана плата, оскільки процес сам собою складний. Самостійно таку роботу здійснити неможливо.
Ціна робіт залежить від:

• глибини горизонту;
• особливостей ґрунту — у ґрунті можуть бути виявлені сипучі, тверді породи, валуни тощо;
• обраних матеріалів.

Установка споруди потребує великого досвіду у бурінні та професіоналізмі.

Необхідне обладнання

Конструкція свердловини на вапняк залежить від рівня тиску в горизонті, наявності прошарків з різних порід та інших факторів. Щоб кам’яний шар не впав, обов’язково встановлюють обсадну трубу.
Види споруд:

1. Класична — буріння у шарах, де відсутній пісок та глина, напір води добрий. Обсадну колону ставлять у межах верхнього горизонту, який з’єднаний з трубою відкритим стволом.
2. З подвійною обсадною трубою – таку установку використовують на територіях з невисоким напором води у джерелі. Для організації свердловини обсаджують до вапнякового пласта, потім ставлять другу трубу меншого діаметру, по якій вода піднімається до кінцевої точки.
3. Телескопічна – застосовується в ґрунтах, насичених камінням та валунами. Це конструкція з декількох обсадних труб, діаметр яких збільшується в міру заглиблення.

Тим часом колони розрізняються за матеріалом:

• НПВХ — труби з полівінілхлориду, термін придатності яких становить понад півстоліття;
• метал — труби, що піддаються корозії при контакті з водою, з терміном служби до 10 років;
• комбіновані з металу та пластику — прослужать близько 20 років.

Проводиться буріння за допомогою малогабаритної установки з буровими вертлюгами, головками, штангами тощо.

Способи буріння свердловини на воду на вапняк

Для доступу до артезіанської води використовуються такі методи буріння:

1. 1. Гідродинамічний — здійснюється за допомогою розчину для промивання, який видавлює породу назовні.
   2. Роторне буріння проводиться обертальними рухами снаряда. Просування вглиб відбувається внаслідок введення спеціальної рідини для промивання.
   3. Ударно-канатний — метод дроблення породи різним за розміром інструментом.
   4. Колонковий — породу вичерпують спеціальною металевою коронкою. Спосіб підходить для буріння на глибині до 1 км.
   5. Шнековий – застосовується метод на пухких ділянках з використанням спіралеподібного шнека, яким витягується порода. Підходить для глибини від 30 до 50 м.

Перед тим як розпочати роботи, фахівець вивчає місцевість, розташування водоносних шарів на ділянці. Визначає спосіб буріння.
Етапи створення свердловини:

1. Викопування котловану до водонепроникного шару.
2. Буріння верхнього шару ґрунту, встановлення обсадної колони для подальшого просування бура.
3. Занурення на глибину до вапнякового шару, а потім до водоносного горизонту з використанням різних діаметрів труб.
4. Прокачування води через споруду.

Після встановлення конструкції проводять облаштування свердловини для подачі чистої води до будинку.

Як запобігти самовиливу

Як було описано вище, у вапняковому горизонті вода знаходиться під тиском, і при бурінні може статися самовилив. на поверхню навіть без насосу. Якщо потік не зупинити, фонтан битиме багато років. Самовиливні джерела розташовані не на всіх ділянках вапнякового шару. Але якщо свердловина встановлена ​​саме в такому місці, необхідно подбати про регулярне проведення техобслуговування з превентивною метою. За найменшої несправності системи, ремонт має бути складний.
Фахівці часто вирівнюють тиск на глибині у процесі буріння. Але буває так, що самовилив відбувається на давно встановлених свердловинах.
Самостійно зупинити фонтан неможливо. Потрібне спеціальне обладнання та знання.
Для регуляції самовиливу використовують такі способи:

• встановлення заглушки при незначному тиску води;
• відведення води через нарощену обсадну трубу;
• після зупинки виливу — облаштування кесона, встановлення герметичного оголовку, проведення трубопроводу нижче промерзання ґрунту.

В ідеалі на стадії проєктування споруди інженери повинні підготувати територію до керованого скидання води.

Яке додаткове обладнання застосовується

Проведення бурових робіт – це лише перший етап встановлення свердловини. Далі потрібне її облаштування. Для цього потрібне додаткове обладнання:

1. Кесон – герметична місткість, яка фіксується на обсадну трубу. Конструкція оберігає артезіанську воду від забруднень із поверхневих горизонтів. Буває бетонний, пластиковий, металевий, поліпропіленовий, склопластиковий.
2. Гідробак – стабілізує тиск у системі водопостачання. Продовжує термін служби насоса, оскільки запобігає частим його включенням. Випускається об’ємом від 20 до 1000 л. Вибір залежить від кількості людей у ​​будинку та точок водозабору. Буває вертикальним та горизонтальним.
3. Оголовок 0 заглушка для захисту верху обсадної труби конструкцію від забруднень – пилу, опадів, сміття тощо, а також від втрат тепла взимку та крадіжки насоса.
4. Насос — монтується в місцях із недостатнім напором води. Для вапнякових свердловин краще встановлювати занурювальний відцентровий насос з автоматизованим керуванням.

Окремо слід сказати про використання фільтрів на такій споруді. З артезіанської свердловини надходить вода високої якості, але це не виключає потрапляння в рідину домішок вапна, кальцію, солей. Особливо, якщо вапняк пухкий. Постійне вживання цих речовин погано позначається на здоров’ї. Тому при монтажі свердловини також потрібне встановлення щілинного або перфорованого фільтра.