какие виды скважины бывают
Виды, типы и нюансы скважины на воду
Рассмотрим, какие бывают виды скважин, их принципиальные отличия и преимущества. Ведь природная вода не преодолевает продолжительный путь по старым магистралям, человек может наслаждаться по истине первоисточником.
Понятие и типология скважин
Скважина — выработка грунта на поверхности земли, имеющая форму цилиндра и направленная вглубь до достижения нужного водного пласта. Ее бурение производится при задействовании тяжелого бурового оборудования. Глубина конструкции значительно превосходит ее диаметр.
Шахта может буриться под прямым углом относительно поверхности земли и с необходимым отклонением в нужном направлении. Таким образом, есть возможность получить криволинейный профиль и добиться лучшего качества воды. Технология бурения дает возможность в короткое время добиться желаемого результата.
Типы скважин по профилю
До достижения полезного ископаемого шахта может пересекать несколько слоев грунта. Важно правильно выбрать метод для бурения скважины. В зависимости от числа плоскостей, где шахта искривляется — могут быть следующие виды скважин:
Это зависит от изгиба шахты. В связи с этим, искривление в плоскости может иметь следующие разновидности:
Указанные изгибы образуются в результате разной плотности слоев грунта. В свою очередь, искривление в пространстве может проявляться в более сложных геометрических формах при бурении нефтяных и газовых скважин. Шахты для воды в своем большинстве делаются прямыми, изгибы могут применяться для обхода скальных пород.
Типы скважин по глубине
Для производства собственного водозабора важным фактором является достижение определенного водоносного пласта. В свою очередь, каждый из них находится на разной глубине:
Несмотря на заявленное качество воды, перед ее употреблением необходимо сделать проверку в СЭС.
Существующие категории скважин
Согласно предназначению скважины бывают следующих категорий:
Скважины для добычи воды относятся к эксплуатационным, и делятся на дополнительные виды:
Каждая из них имеет свои особенности при бурении и во время использования.
Конструктивные виды скважин
Используемые конструкции делят скважины на типы:
Вышеуказанные типы скважин подразумевают количество труб при бурении и эксплуатации шахты.
Одновременное использование обсадной и эксплуатационной трубы считается более дорогим вариантом, однако позволяет продлить срок эксплуатации. В таком случае даже артезианская скважина может иметь внутреннюю ПВХ трубу.
Каждый из вышеуказанных фильтров имеет свои особенности и преимущества.
Специфические виды скважин на воду
Существуют различные виды скважин:
Как видим, основные виды скважин отличаются не только по своей конструкции и глубине, а также и по применению.
Вывод
При рациональном использовании природных ресурсов, находясь в загородном доме вдали от цивилизации, можно создать благоприятные условия для комфортного проживания в течение круглого года. Необходимо обладать достаточными знаниями и навыками. Берегите природу!
Какие скважины бывают: типы конструкций
Из этой статьи вы узнаете:
Зная, какие скважины бывают для добычи воды, можно выбрать наиболее подходящий вариант. Причем отталкиваться нужно не только от глубины бурения и типа конструкции гидротехнического сооружения, но и многих других параметров.
По сути, прежде чем бурить на участке скважину для водоснабжения, нужно продумать некоторые моменты. Такой подход не только поможет сэкономить время и силы, но и позволит в итоге получить наиболее подходящую для определенных условий воду.
Виды скважин по глубине
Для организации личного водозабора нужно правильно пробурить скважину до определенного водоносного пласта. Существует несколько слоев. Все они находятся на разной глубине.
Самый верхний слой – верховодка. Здесь присутствуют грунтовые воды и сюда просачиваются природные осадки. На разных рельефах глубина пласта может достигать 25 метров. Вода с этого слоя не годится для питья, только для полива огорода и технических нужд. Чтобы углубиться в землю до 10 метров, понадобится забивная скважина. Она выглядит как труба с коническим концом. Ее вбивают в землю с помощью специальной установки.
Следующий слой располагается на глубине 40–90 метров в пластах суглинистой почвы. Чаще всего используют воду именно из этого пласта. Средняя производительность шахты на такой глубине 0,8–1,2 м3/час. Этот объем удовлетворяет нужды семьи в загородном доме. Качество воды подходит для питья, если провести доочистку. Бурить скважину для собственных нужд можно без разрешения, и налог за потребление не назначают.
Самая лучшая вода находится на глубине 200 метров в пласте известняка. Она называется артезианской. Вода подается на поверхность земли с помощью естественного давления. Из подобной скважины можно добывать до 3–10 куб. м/час. Такого объема хватает на потребление несколькими семьями. Вода очень чистая, питьевая и содержит полезные минералы.
Классификация скважин по конструкции
Скважиной называется глубокое отверстие цилиндрической формы, направленное вглубь земной коры с целью достижения водного слоя. Бурение и изъятие грунта производится с помощью тяжелого оборудования. Специальный бур имеет значительную высоту по сравнению с диаметром. Какие скважины бывают, определяется их назначением.
Колодец очень распространен в частном секторе. Он неглубокий и позволяет доставать воду с верхнего слоя. Колодцы используются для полива огородов и технических нужд, пить такую жидкость нельзя. Если бурить скважину глубиной до 15 метров, можно достать до более качественной воды.
Колодец устраивают из нескольких бетонных колец, установленных друг на друга. Первый элемент ставят на землю, выбирают грунт. Кольцо опускается вглубь под собственным весом. Когда оно полностью опустится, на него ставят второе. Продолжают доставать грунт из внутреннего пространства элементов. По мере освобождения от почвы кольца опускаются ниже. В такой же последовательности продолжают работу, пока шахта не углубится и не достигнет водоносного слоя.
На колодец сверху устанавливают оголовок в виде одного кольца, размещенного на поверхности почвы, иногда и второго, верхнего. Вокруг шахты выкапывают землю на расстоянии 60 см от колодца и на глубину до 1 метра. В эту траншею укладывают глину и утрамбовывают ее. Вокруг колодца делают отмостку из песка. Отверстие шахты закрывают крышкой для защиты от попадания посторонних предметов и грязи.
Колодцы очень просты по своему устройству и доступны каждому. Они быстро пополняются за счет грунтовых вод на тот объем жидкости, который был из него извлечен.
К недостаткам колодцев можно отнести большое количество времени, которое требуется на их устройство, расходы финансовых средств на материал, а также непостоянная наполняемость в засушливый период. Источник требует периодической очистки. Воду из колодца нельзя пить, не прокипятив. На болотистой местности, а также той, где часто бывают паводки, подтопления, обустраивать колодцы не разрешается. Какие еще скважины бывают, рассмотрим дальше.
Колодец, называемый абиссинским, или скважина-игла – доступный, несложный и недорогой вид водозаборного сооружения. Представляет собой узкую трубу диаметром около 1,5 дюйма, на конце которой есть фильтр и наконечник в виде иглы. Качество специального наконечника играет важную роль в бурении скважины. Устройство забивают в почву на глубину до 8–10 метров до водоносного слоя с лучшими характеристиками, чем верховодка.
Во время установки скважины двухметровые трубы вводят в землю одну за другой. Отрезки труб соединяются с помощью резьбовых сочленений. Сверху на поверхности устанавливают ручной или электрический насос для выкачивания воды.
Когда устройство готово, проводят его проверку и прокачку до выхода чистой жидкости из скважины. Такую воду можно пить спустя сутки. Для безопасного применения нужно сделать анализ на химический состав в СЭС или на гидрогеологической станции. Обычно вода из абиссинской скважины при правильном оборудовании полностью соответствует санитарным нормам.
Источник при своей простоте и эффективности удовлетворяет потребности в чистой воде небольшой семьи. Скважина обладает следующими достоинствами: срок службы до 30 лет, защита от вероятных загрязнений из почвенных пластов, мобильность и быстрое устройство даже своими руками.
Такое сооружение для водозабора не лишено недостатков. Добыча жидкости из него возможна только с применением насоса, потому что скважина состоит из полуторадюймовых труб. Приборы, которые работают на поверхности, неэффективны при глубине скважины более десяти метров. Источник нуждается в очистке, не способен обеспечить нужным количеством воды в засушливый период. Поставить абиссинскую скважину можно только в достаточно мягкий грунт.
Подобная скважина проста в устройстве и не занимает много времени на монтаж конструкции. С ее помощью достают воду из разных водоносных слоев между пластами пород. К ним относится песок, гравий, галечник. Объема извлеченной жидкости достаточно для обеспечения нужд загородного дома. Песчаные скважины делятся на два вида в зависимости от глубины добычи:
Объем водозабора из глубоких скважин превосходит мелкие источники на 1 м3 примерно в два раза.
Конструкция скважины представляет собой отверстие, уходящее вглубь земли, внутри которого помещается стальная или пластиковая труба диаметром более 10 см. Какие еще бывают диаметры скважин, можно узнать при непосредственном обращении в компанию, занимающуюся бурением на воду. Нижняя часть имеет перфорацию для поступления воды, на дно установлена сетка для фильтрации.
Бурение грунта производят специальной шнековой установкой. Доставка воды на поверхность осуществляется с помощью погружного насоса. В этом случае центробежные насосы не будут работать из-за присутствия песка, который попадает в фильтр, и оборудование приходит в негодность.
К достоинствам скважины на песок относится высокая добыча качественной воды, в отличие от колодцев. Источники на большой глубине снабжают значительными объемами жидкости с постоянной регулярностью. Вода отвечает всем санитарным нормам по составу. Чтобы оборудовать такой источник специальной бурильной машиной и организовать подачу воды из него потребуется не более двух дней. Срок службы подобных водных скважин достигает 30 лет.
У скважин на песок есть свои недостатки. Уровень водозабора из неглубоких источников зависит от количества осадков. Химический состав жидкости из них также меняется в зависимости от техногенных и антропогенных факторов. От мелкого песка часто скважина заиливается.
К непростым в устройстве и конструкции скважинам относятся артезианские источники. Для бурения грунта применяется сложная техника. В выделенную шахту помещают обсадную трубу. Чтобы скважина функционировала долгие годы, в обсадную трубу устанавливают магистраль из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). После окончания процесса бурения устраивают кессон, который защищает источник от холода и лишней влаги.
Водозабор из скважины производят с помощью погружных насосов. Для оборудования системы подачи воды применяют гидроаккумулятор, за счет него срок службы насоса значительно увеличивается. Артезианская скважина может достигать глубины 90 метров и более. Это зависит от расположения водоносного пласта в конкретном регионе.
Вода из артезианских источников чистая. На ее качество не влияют внешние причины. Для подготовки воды для питья понадобится использовать фильтры, потому что подземная жидкость проходит через разные породы и насыщается минеральными веществами. Концентрация минералов может превышать допустимую норму. После прокачки воды рекомендуется сделать ее анализ на химический состав.
Напор воды из скважины постоянен. Артезианская скважина может покрывать нужды не только загородного дома, но и целого населенного пункта.
Главные достоинства артезианской скважины: высокое качество воды, бесперебойный поток, долгий срок службы – более 50 лет.
В качестве главных недостатков можно назвать обязательное использование тяжелой буровой техники, дорогие работы по устройству и материалы, большое количество времени на бурение и оборудование водозабора.
Иные параметры скважин
Какие скважины бывают по назначению:
Какие категории скважин бывают для водозабора, перечислим ниже:
У каждого источника есть свои особенности при бурении и в эксплуатации.
Скважины делятся по типу возводимых конструкций:
Все названные скважины состоят из нескольких труб, закладываемых при бурении и применении. Использование сразу обсадной и эксплуатационной магистралей является дорогостоящим, но продлевает срок службы источника. В этом случае часто при бурении артезианских скважин устанавливают внутреннюю ПВХ-трубу.
Правильно выбранный способ бурения помогает быстрее достичь полезного водозаборного слоя и пересечь все возможные преграды на пути. Существует несколько типов скважин в зависимости от наличия пластов, где шахта изменяет направление:
Тип определяется изгибом шахты. Если есть искривление в плоскости, оно может быть нескольких видов:
Такие изгибы получаются из-за разной плотности почвенных слоев. При устройстве нефтяных и газовых разработок шахты могут иметь более сложные наклоны и геометрические формы. Бурение на воду в большинстве случаев ведется в прямом направлении. Иногда изгибы появляются, если нужно обойти скальные отложения в глубине грунта.
Вебинар «Как выбрать септик для загородного дома» от компании Новое Место
Фильтры из гравия устанавливают:
У каждого типа фильтра есть свои плюсы и минусы.
Выделяют скважины, отличающиеся по своему устройству.
Оборудованная на плывуне скважина может иметь глубину более 40 метров. Параллельно бурят несколько отверстий и устанавливают обсадные трубы. Такое оборудование способствует получению большего объема жидкости, чем привычная конструкция.
Для получения воды из геотермальных источников бурят специальную скважину. Такая вододобыча используется для автономного отопления домов. До насоса горячая вода доходит самостоятельно. При этом жидкость проходит по трубам, обогревая помещения, и сливается обратно в источник. Отопление получается бесплатным и эффективным.
Буровые установки используют разные методы для извлечения грунта. Итак, какие виды бурения скважин бывают:
Они отличаются разными способами разрушения почвы и ее изъятия из глубины на поверхность. В зависимости от применяемой техники будет составляться смета на выполнение работ по бурению скважины.
Как видим, скважины различаются не только конструкцией и глубиной, но и другими специфическими факторами. Современные технологии позволяют применять водные ресурсы для удовлетворения своих нужд и создания комфортной жизни в любой местности, в отрыве от городских коммуникаций и в любое время года. Главное иметь представление об этих самых технологиях, чтобы выбрать оптимальный вариант.
Распространённые виды скважин
Скважина нефтяная, водяная или газовая представляет собой цилиндрическое сооружение, которое направлено вглубь Земли. Чаще всего имеет вид наклонной или вертикальной горной выработки в непродуктивной зоне пород. Крепление осуществляется обсадными трубами, фильтрами или цементными оболочками, которые обеспечивают надежную гидродинамическую связь продуктивного пласта или подземных вод со скважиной.
Классификация по назначению
Поскольку скважина представляет собой выработку пространственной ориентации, то длина ее значительно превышает диаметр.
Основная часть скважины находится под землей, поэтому не занимает много места на участке
Классификация назначения источника:
Бурение может проводится различными способами. Это может быть ударный, вибрационный или вращательный метод. Чаще всего, чтобы пробурить скважину, используют несколько способов или комбинируют их при разных этапах работ.
Так, вибрационный метод подходит для рыхлых почв, а вот для сложных грунтов применим комбинированный. Картировочные создаются, чтобы установить наличие воды, или для определения геологической обстановки. Для таких выработок обязательно применяют трубы, которые позволяют предотвратить обрушение рыхлых грунтов.
Поисковые позволяют открывать новые территории с целью изучения регионального водоносного глубоко залегающего пласта.
Разведочные представляют собой источники, имеющие большой диаметр и предназначенные для гидрологического исследования всех разновидностей водоносных горизонтов. Эксплуатационными водозаборами называют те источники, которые были переданы в эксплуатацию.
Колодец на песок
Такой тип является самым простым и может обустраиваться ручным способом. Средняя глубина может составлять 20-40 метров. Такая величина будет зависеть от особенностей грунта и местности.
Скважины на песок рассчитаны на ближайший водоносный горизонт. Пробуравливают их обычно шнековым способом.
Эти сооружения представляют собой металлическую трубу, которая имеет диаметр более 10 см, на ее конце должен быть расположен специальный фильтр в виде перфорированной трубы, которая должна быть обмотана стекой из нержавейки. Фильтрующий элемент ставят на пески, имеющие крупную фракцию с примесью гальки.
Основные недостатки этого вида:
Источники этого вида могут давать в среднем один куб воды в час. Такое количество вполне приемлемо для дачного участка и может удовлетворить косметические и хозяйственно-бытовые нужды.
Чтобы обезопасить себя от загрязнения воды, нужно подобрать необходимую систему очистки и установить фильтры. Такие источники консервировать нежелательно, поскольку они могут быстро прийти в негодность.
Скважины под известняк
Это еще одно довольно популярное и хорошее решение. Они в полном объеме могут обеспечивать дома и дачные участки водой. Вода в этом случае располагается в пористых пластах известняка. Установка сетчатого фильтра здесь не требуется.
Для бурения применяют буровую машину УРБ-2А.
Глубина такого геологического разреза может достигать 240 метров. Но это допустимый максимум.
Для бурения скважины применяется специальное оборудование
Главным недостатком такого типа является:
За счет этих факторов увеличивается стоимость скважины. Кроме того, машины, имеющие буровые установки, должны иметь достаточное количества места для проведения работ, поэтому минимальный участок должен быть 6 на 4 метра. В добавок ко всему этому должен быть обеспечен соответствующий подъезд.
Основные преимущества и категории
Артезианские источники могут обеспечивать большим количеством воды — до 10 кубических метров в час. Такой объем позволит снабдить жидкостью несколько домов. Благодаря такому качеству можно организовать одну скважину с соседями, учитывая ее дороговизну.
Вода не содержит вредных органических примесей.
Этот фактор можно учитывать только в том случае, если все работы будут выполнены профессионально. Состав воды в скважине обычно постоянный, что позволяет сразу выстроить необходимую систему доочистки. Для его точного определения необходимо обратиться к специалистам, которые на основании результатов подберут станции обезжелезивания или умягчения.
Время от времени скважину следует обслуживать, меняя изношенные детали
Дополнительные плюсы артезианского источника:
Если подачи воды будет недостаточно, можно поставить более мощный насос, который увеличит объемы откачиваемой жидкости. Это позволит еще больше наслаждаться результатом.
Промышленный водозабор в глубину достигает 1000 м и представляет собой артезианскую скважину. Чтобы устроить такой источник водоснабжения, необходимо не менее двух недель. Бурение проводят при помощи роторного метода с применением промывки глиняным специальным раствором. Основной плюс такого источника водоснабжения заключается в том, что его дебит достигает 120 м3/ч.
Скважина является хорошим способом для обеспечения водой дачи или частного дома. Самой примитивной категорией этого вида водоисточника является колодец. Оптимальным вариантом, удовлетворяющим требованиям по качеству воды и ее объему, будет артезианская скважина.
10. Понятие скважина. Типы скважин
10. Понятие скважина. Типы
Так что же такое скважина?
При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:
Давайте разберем, как строят скважины и какова их типовая конструкция на примере нефтяных скважин, которые бурят на месторождениях Удмуртии.
Зачем нам нужен кондуктор? До глубины порядка 500 метров расположена зона пресных вод с активным водообменном. Ниже глубины 500 м (глубина может быть различна для разных регионов) идет зона затрудненного водообмена с солеными водами, а также другими флюидами (нефтью, газами). Кондуктор нам необходим в качестве дополнительной защиты, предотвращающей возможность засолонения пресных вод и попадания в них вредных веществ с нижележащих пластов.
Между кондуктором и эксплуатационной колонной в некоторых случаях (например, при большой глубине скважины) спускают промежуточную (техническую) колонну.
В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:
Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.
Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.
Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными).
Чем отличается многоствольная скважина от многозабойной?
Если же дополнительные стволы скважины забурены из основного ствола выше продуктивного горизонта и, таким образом, скважина имеет больше одной точки пересечения с продуктивным горизонтом или, как вариант, дополнительные стволы пробурены на разные горизонты, то это многоствольная скважина (МСС).
Категории скважин
По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:
Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа.
Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.
При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:
Добывающие (нефтяные и газовые) скважины предназначены для извлечения из залежи нефти, нефтяного и природного газа, газоконденсата и других сопутствующих компонентов. В зависимости от способа подъема жидкости добывающие скважины подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные.
Нагнетательные скважины предназначены для воздействия на продуктивные пласты путем нагнетания в них воды, газа, пара и других рабочих агентов. В соответствии с принятой системой воздействия нагнетательные скважины могут быть законтурными, приконтурными и внутриконтурными. В процессе разработки в число нагнетательных скважин в целях переноса нагнетания, создания дополнительных и развития существующих линий разрезания, организации очагового заводнения могут переводиться добывающие скважины.
Часть нагнетательных скважин может временно использоваться в качестве добывающих.
Резервный фонд скважин предусматривается с целью вовлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не вовлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их размещения. Количество резервных скважин обосновывается в проектных документах с учетом характера и степени неоднородности продуктивных пластов (их прерывистости), плотности сетки скважин основного фонда и т. д.
Контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины предназначаются:
Оценочные скважины бурятся на разрабатываемых или подготавливаемых к пробной эксплуатации месторождениях (залежах) с целью уточнения параметров и режима работы пластов, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, оценки выработки запасов нефти отдельных участков залежи в пределах контура запасов категории А+В+С1.
Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:
Скважины-дублеры предусматриваются для замены фактически ликвидированных из-за старения (физического износа) или по техническим причинам (в результате аварий при эксплуатации) добывающих и нагнетательных скважин.
1. Норман Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2008г. – 752 стр.
2. Грей Форест. Добыча нефти. Переведено с английского М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001г. – 416 стр.: ил. – (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).
Подготовил: Легковский А.А.
Статья создана исключительно в информационно-познавательных целях и может быть удалена по просьбе автора или правообладателя входящих в нее материалов.