Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии работ

Колодец на даче обеспечит хозяев водой. Однако заказ производства в буровой организации, прямо скажем, не всем по карману. У владельцев участков на даче, желающих минимизировать затраты на организацию собственного источника, есть вариант – гидравлическое бурение. Не все знакомы с этой технологией, верно? Те, кто интересуется этим, должны сначала понять методологию.

Заинтересованным умельцам на дому подробно расскажем, как осуществляется гидравлическое бурение скважин своими руками. Подробно раскладываем технологические тонкости, перечисляем нюансы подготовки и выполнения работ. Используя информацию, которую мы внимательно изучили и представили, вы легко справитесь со сложным процессом бурения.

Помимо скрупулезного изложения технологии гидробурения, автор статьи описывает детали организации площадки для самостоятельного бурения. Представляет данные о буровой установке, необходимых инструментах и ​​принадлежностях. Существенную помощь в освоении сложного предмета окажут информативные фото- и видеогайды.

Отличительные особенности метода

Использование скважин в качестве автономного источника питьевой воды – достаточно старый и проверенный метод. Наряду с традиционными, порой дорогостоящими технологиями, метод гидробурения заслуженно можно назвать недорогим и универсальным.

Популярные способы бурения скважин рассмотрены в другой нашей статье.

Этот довольно простой способ бурения скважины имеет некоторые нюансы, игнорирование которых может свести на нет все ваши усилия. Суть ее заключается в комплексном подходе.

Галерея изображенийФото от В самодельных станках вода к буру подается через полость штанговой колонны.Большим недостатком гидравлического бурения являются грязь и мокрый снег, сопровождающие работу. Чтобы не разбавлять ее, нужно подготовить пару емкостей для воды или выкопать углубления. Вода в скважину должна подаваться с хорошим напором, поэтому перед началом бурения необходимо запастись достаточно мощным оборудованием буровая установкаОщутимые недостатки гидробуренияОборудование для закачки воды

Здесь сочетаются два основных процесса: это непосредственное разрушение горных пород буровым инструментом и промывка выбуриваемых фрагментов грунта рабочей жидкостью. То есть на породу воздействует бур и давление воды.

Нагрузка, необходимая для погружения в грунт, определяется весом бурильной колонны и специального бурового оборудования, закачивающего промывочную жидкость в тело формируемой скважины.

Промывочный раствор представляет собой смесь мельчайших частиц глины и воды. Замесить его до консистенции чуть более густой, чем обычная вода. Моторизованный насос забирает буровой раствор из скважины и подает его под давлением в скважину.

Простота метода гидробурения, доступность техники и быстрота выполнения сделали его столь популярным у самостоятельных домовладельцев загородных участков

Вода в гидросхеме бурения выполняет одновременно несколько функций:

• вымывает перфорированные частицы разрушенного грунта;
• выводит плотину на поверхность вместе с потоком;
• охлаждает рабочие поверхности бурового инструмента;
• при движении стачивает внутреннюю поверхность колодца;
• укрепляет стенки колодца, не закрепленные обсадной трубой, снижая риск обрушения и заполнения отвалом.

По мере заглубления бурильной колонны ее наращивают штангами – отрезками трубы ВГП длиной от 1,2 до 1,5 м, Ø от 50 до 80 мм. Количество вытянутых удилищ зависит от глубины залегания водоноса. Можно заранее определить при доставке соседей, чтобы они размечали зеркало воды в своих колодцах или колодцах.

Предполагаемую глубину будущего колодца делят на длину одного стержня, чтобы рассчитать, сколько штук нужно заготовить для работы. На обоих концах каждого стержня необходимо сделать нить для формирования рабочего каната.

Одна сторона должна быть снабжена муфтой, которую желательно приварить к штоку, чтобы он не откручивался в стволе.

Технология гидробурения позволяет иметь промышленный источник воды на даче без привлечения буровой бригады

На практике гидробурение в чистом виде применяется редко из-за необходимости высокого давления воды. Также трудно сверлить плотные слои глины. Чаще всего производят гидробурение горелкой.

Этот метод чем-то похож на вращательное бурение, но без ротора. Для лучшего центрирования скважины и легкого преодоления узких участков применяют сверло лепестковидной или конусовидной формы.

Гидробурение не подходит для бурения скальных и полукаменистых грунтов. Если осадочные породы в районе бурения представлены щебнем, галькой, песками с большим включением валунов, то от этого метода также следует отказаться.

Вымыть водой и поднять из колодца тяжелые камни и тяжелые обломки пород технически невозможно.

Добавление абразива в рабочую жидкость увеличивает скорость проникновения за счет усиления разрушающего действия

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду приобрела популярность у людей относительно недавно, поэтому имеет много недоразумений. Во-первых, ошибочно думать, что метод подходит только для небольших скважин. Это неправда.

При желании и при соответствующем техническом сопровождении возможно бурение скважин глубиной более 250 метров с помощью гидравлического бурения. Но самая распространенная глубина отечественных колодцев от 15 до 35 метров.

Мнение о дороговизне метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работы снижает финансовые затраты.

К очевидным преимуществам метода также можно отнести:

• компактность оборудования;
• возможность бурения на крайне ограниченной площади;
• минимальные технологические операции;
• высокая скорость работы, до 10 м в сутки;
• безопасность для ландшафта и экологическое равновесие;
• возможность самостоятельного бурения;
• минимальная стоимость.

Пожалуй, самым значительным преимуществом гидробурения остается возможность бурения на благоустроенных участках без существенных эстетических проблем.

Технология гидравлического бурения в станке МБУ позволяет циклично работать на небольшом участке и не мешает благоустройству участка

Преимущества гидробурения также очень очевидны по сравнению с технологией сухого бурения, где рабочий инструмент необходимо постоянно вытаскивать из скважины для очистки и перезарядки.

Прежде всего, эта технология приспособлена для работы с мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче извлекаются из котлована желонкой. А буровой раствор позволяет обойтись без гелеобразования.

Конечно, для хорошего результата предприятия необходимо приобрести соответствующие средства механической обработки, ведь самодельного сверла даже на небольшую глубину недостаточно.

Оборудование необходимое для работы

Стандартный вид гидравлических буровых работ выполняется установками небольших размеров. Для собственного участка это прекрасное решение и лучший способ получить воду самостоятельно.

Подавать рабочую жидкость в скважину необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

Иногда для повышения прочности на разрыв в рабочий раствор добавляют дробь или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которую можно найти в песчаных пластах, пригодятся конические долота и резцы.

Если при бурении колодцев или строительстве колодцев на соседних участках попадались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оборудовать усиленным долотом. Инструмент необходимо закрепить так, чтобы он не мешал подаче воды в ствол

Наиболее востребованы потребителем для целей гидравлического бурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат высотой 3 м и диаметром 1 м.

Эта сборка включает в себя:

• складной металлический каркас;
• буровой инструмент;
• лебедка;
• двигатель, передающий мощность на дрель;
• вертлюг, часть контура для скользящей фиксации деталей;
• водяной мотопомпа для создания давления в системе;
• исследование или перфорация лепестков;
• буровые штанги для формирования колонны;
• шланги подачи воды на вертлюг от мотопомпы;
• блок управления.

Среди необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Необходимо, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Вам также понадобится лебедка для подъема/опускания обсадной колонны и штабелирования труб.

Выбирая мотопомпу, лучше остановиться на более мощном устройстве, так как ожидаются большие нагрузки. Для гидравлического бурения вам также понадобится сантехнический инструмент, такой как трубный ключ, ручной зажим и переходная заглушка.

Процесс гидравлического бурения от начала до конца работ включает в себя постоянную циркуляцию рабочей жидкости. С помощью насоса водная взвесь с эродированным грунтом выходит из скважины, направляется непосредственно в скважину, а после отстаивания взвеси подается обратно в скважину.

Помимо этой процедуры возможно бурение неглубоких скважин на воду гидравлическим способом без использования скважины. Этот способ не требует углубления для закладки рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.

Если рядом с участком есть заброшенный пруд, можно обойтись и без установки раковин – колодцев. Особых требований к качеству подаваемой в скважину воды нет

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Целесообразно покупать агрегат высотой 26 м, напором 2,6 атм и производительностью 20 м3/ч.

Более мощный насос обеспечивает более быстрое и плавное бурение и лучшую промывку скважины. Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда выходил хороший поток воды.

Пошаговый анализ работы

Технология гидробурения очень специфична, поэтому требует правильного соблюдения этапов работы. Необходимо подготовить буровое оборудование, приготовить раствор для промывки, подготовить обсадную трубу. Далее следует сборка установки и начало бурения.

Обсадная колонна наращивается по мере прохождения вниз по скважине для укрепления стенок. Кожух необходим для того, чтобы в ствол не попадал рыхлый песок, не попадала лежащая рядом со стволом галька, а набухшие от воды суглинки или супеси не «торчали.

Бурение прекращается при появлении водоносного горизонта. Все процессы гидравлического бурения имеют некоторые нюансы, знание которых можно получить только путем практического опыта.

Шаг №1 — Определение залегания водоносных горизонтов

Для успеха всего мероприятия большое значение имеет поиск воды и хотя бы примерное определение глубины залегания водоносного горизонта в районе.

Если в результате опроса соседей получить эту информацию не удалось, узнать ее можно в местной буровой или строительной организации, проводившей работы вблизи планируемого места бурения.

По общему правилу первые насыщенные водой слои укладывают в первые 1,5-6 м скважины. В народе такие водонасыщенные пласты называются насестами.

Водоносные горизонты, приуроченные к обломочным и глинистым осадочным отложениям, залегают в относительно горизонтальных слоях. Таким образом, определить примерную глубину залегания водоноса на своем участке можно по уровню зеркала воды в колодцах и колодцах соседей

Верховодка не относится к горизонтам категории питьевых, дает воду с техническими характеристиками за счет традиционного загрязнения бытовыми стоками и разлитыми на грунт маслами, жидкостями, содержащими продукты нефтепереработки.

Если вас интересует более чистая вода, придется бурить до 15 — 25 м. На этой глубине шансы на получение жизненно необходимой влаги с питьевым состоянием составляют около 70%, если они перекрыты сверху непроницаемым суглинком или песчанистым суглинистый горизонт.

Подстилающие водоносные горизонты глубиной 25-50 м и более гарантируют наличие качественной питьевой воды на 90.

Гидробурением легко получить скважину диаметром 10-30 м и более. В этом случае мы имеем простой процесс бурения и легкую установку обсадной трубы. Специалисты рекомендуют проводить разведочное бурение буром диаметром 100 мм.

При положительных результатах на 10 м можно просто оставить бурильную колонну в скважине с пробуренной стартовой штангой в качестве экрана. Если вода оказалась глубже, скважину бурят буром на 200 мм и погружным насосом вставляют обсадную трубу 116-125.

Как правило, водоносные горизонты состоят из отложений песка и крупного гравия или некрупного щебня. Это осадочные породы, части которых никак не связаны между собой.

Несвязные породы обладают самыми высокими фильтрационными качествами. Внутри них вода свободно перемещается и просачивается в нижележащие слои.

В своем естественном залегании несвязные обломочные грунты обычно чередуются с глинистыми отложениями: супесями и суглинками. Мелкодисперсные частицы глинистых пород сцементированы, что препятствует свободному прохождению через них воды.

Они не пропускают и не впитывают воду, они образуют своеобразные площадки — водоупоры для скопления воды.

Проходя плотные слои глины, бур движется медленнее, быстрее проходя пески и другие обломочные породы. Упираясь в слой водоотталкивающей глины ниже водоносного горизонта, бурение несколько замедляется.

Толщину водоносных и водоупорных слоев легко определить по количеству установленных при бурении штанг

Если откачиваемая вода выходит из колодца в большем количестве, чем перегоняется насосом, то водоносный горизонт вскрыт. Бурение должно быть остановлено и дано время для проникновения цементного раствора в землю.

Можно ориентироваться на маяки в яме. Пока водоносный горизонт не будет вскрыт во время бурения, вода в шурфе будет оставаться на одном уровне. Если работы углубились в слой с грунтовыми водами, объем воды в колодце увеличится.

Шаг № 2 – Подготовка рабочего места

Правильная подготовка места бурения убережет вас от казусов в процессе работы и поспособствует хорошему результату, так как перебои в методе с подачей раствора крайне нежелательны.

Наличие достаточного количества воды важно. Для обеспечения правильного количества воды при гидробурении необходимо иметь 15 м3 и соответствующим образом подготовить требуемый резервуар.

Можно подготовить дополнительные емкости примерно на 2 ведра или выкопать яму объемом 5 и более кубометров, обработав стены глиняным раствором.

Когда водопровод подготовлен, осуществляется установка малогабаритной буровой установки МБУ. Блок устанавливается согласно инструкции. Сборка занимает примерно один час и не представляет никаких технических сложностей.

Главное условие правильной установки – строго горизонтальное размещение устройства. При наличии даже минимального перекоса буровой установки вы не сможете потом установить обсадную трубу.

На расстоянии 1,5-2 м от сооружения выкапываются технологические колодцы для заливки и хранения бурового раствора.

Два смежных отстойника необходимы для подготовки бурового раствора перед подачей в скважину. В первой скважине оседает раствор, в результате чего промытый песок из скважины оседает на дно, из второй в скважину доставляется взвесь

Ямы – это углубления в земле, похожие на туалеты. Они соединяются переливным каналом, канавой в виде лотка или желоба. В этих ваннах находится промывочный раствор перед откачкой бочки, а там он сливается со свалкой.

Оптимальным размером колодцев считается 1х1х1 м. В один колодец будет собираться жидкость из колодца для осаждения твердых частиц. Отстоянная вода, перетекшая через желоб во второй колодец, с помощью насоса перекачивается обратно в установку.

Первый колодец работает как отстойник и может быть меньшего размера. В процессе его необходимо периодически очищать от осевших на дно перфорированных фракций. Второй колодец считается основным.

Рядом с ней находится мотопомпа (помпа). Шланг от входа насоса двигателя опускается в основной колодец. Выходной шланг идет к буровой установке.

Несмотря на наличие четкого плана подготовки рабочей площадки, технология бурения с помощью гидравлики очень проста и недорога. Скважины позволяют не загрязнять территорию

Вода, нагнетаемая в бурильную колонну, охлаждает долото, значительно увеличивая срок службы инструмента. В процессе бурения вода циркулирует по кругу, не нагреваясь. После завершения бурения вода просто закачивается в сделанные для нее отверстия.

Если все-таки необходимо оставить установку простаивать на ночь, тележку с рабочим органом поднимают лебедкой на верхний уровень МБУ и закрепляют.

На следующий день насос запускается, работает полчаса, и привод заводится. Затем колонна стержней опускается и поднимается с помощью лебедки. Когда каретка начнет легко двигаться, можно снова приступить к сверлению.

Шаг №3 — Бурение скважины MBU

После технологической подготовки и сборки буровой установки МБУ производится заполнение скважин рабочим раствором и начинается бурение.

Как только стартовая штанга погрузится в землю на 95% своей длины, она соединяется со следующим звеном бурильной колонны с помощью болтов. Процесс продолжается до тех пор, пока вода в колодце не начнет резко подниматься.

Весь процесс гидробурения иногда может занимать от 1 до 7 дней, в зависимости от мастерства исполнителя и типа горных пород, присутствующих на местности.

Бурение рыхлых маловлажных песков требует определенного запаса бурового раствора, так как эти отложения быстро впитывают воду.

Гидравлическое бурение песчаных грунтов требует большого запаса воды и густого глинистого раствора

Глинистый компонент суспензии предотвращает просачивание воды. Он закупоривает поры стенок скважины, это снижает поглощение жидкости песком.

Лучше всего приготовить раствор, смешав глину миксером в лунке с водой. Перед началом работы обязательно проверьте исправность лебедки и насоса, так как при движении по песчаному грунту остановки не делаются.

Для предотвращения обрушения широкой скважины спуск обсадной трубы осуществляется практически одновременно с заглублением бурильной колонны. Желательно, чтобы в песках обсадная колонна немного опережала буровой инструмент. Поэтому необходимо блокировать постоянное поступление рыхлой обрушившейся породы в ствол сбоку.

Для кожуха используются трубы из легированной стали или пластмассы. На сегодняшний день пластиковые трубы получили широкую популярность благодаря своей долговечности, устойчивости к деформации и коррозии.

Однако при таком способе бурения чаще всего обсадную трубу приходится вдавливать в скважину с усилием. Поэтому для ввинчивания следующего звена лучше предпочесть стальной вариант с резьбой.

Для надежного удержания обсадной колонны в скважине лучше всего сразу при наращивании установить хомут. Их также используют при частичном снятии обсадной колонны, что делается для обнажения экрана в скважине.

При отсутствии хомутов можно использовать прочную проволоку, уложенную в дрель в виде петли. Другой конец троса, перед тем как открутить верхнюю часть дрели, крепится к дереву, бревну или другому массивному предмету.

Для облегчения процесса формирования обсадных труб их закрепляют хомутами. Нижняя часть кожуха при этом остается неподвижной, звенья откручиваются по одному

Трудно не понять простейшую схему гидробурения, а уж тем более не справиться с ее выполнением. Раствор подается мотопомпой в шланг, соединенный с бурильной колонной. Через полость внутри штанг жидкость перемещается в бурильную колонну и в дальнейшем способствует разрушению выбуриваемой породы.

Жидкость, которую захватил полигон, направляется в первую скважину (фильтрация). Как только взвеси оседают на дно скважины, жидкость перетекает в соседний забой и используется в новом цикле.

Состав буровой смеси необходимо корректировать в зависимости от проходимых пород. Для арен используется густой раствор из глины – он укрепит стены и предотвратит их обрушение.

Глинистый грунт, супесь с суглинком можно бурить с чистой водой, а для пробития плотных пород в раствор можно добавить абразив, щебень или крупнозернистый песок.

После завершения бурения скважину следует тщательно промыть чистой водой. Только после промывки можно устанавливать погружной насос или шланг поверхностного насоса, оснащенный фильтром, вставленным в бочку

МБУ хорошо работает на глубине 10-50 м. На практике этой установкой закрепляют скважины до 120 м.

Шаг № 4 – Установите фильтр и закрепите скважину

После вскрытия водоносного горизонта его бурят до упора в нижележащий непроницаемый слой. Это можно определить по замедлению и усложнению погружения бурильной колонны. Буровые штанги извлекаются после тщательной промывки скважины чистой водой.

Для улучшения качества воды в скважине устанавливаются фильтры – трубы меньшего диаметра, удваивающие обсадную трубу с перфорированным первым звеном

Если для последующей установки погружного насоса была пробурена широкая скважина, то нужно позаботиться об устройстве фильтра. Для этого в обсадную колонну вводят другую, но меньшего диаметра.

Первое звено внутреннего кожуха должно иметь продольные прорези или отверстия, просверленные в шахматном порядке.

Для повышения качества очистки воды звено фильтра дополняется мелкой стальной сеткой или футеровкой из полипропилена.

Когда фильтр опускается на дно, корпус слегка выталкивается из отверстия, открывая отверстия фильтра. Лишние трубы отрезаются и устанавливаются с помощью коллектора.

А если вокруг ствола образуется отверстие, его засыпают щебнем и заливают цементным раствором, чтобы закрепить устье колодца и предотвратить просачивание паводковых вод в водоносный горизонт.

Он устанавливается таким образом, чтобы уровень воды был над ним более чем на 3 м, но ни в коем случае не касался дна. После правильной установки насоса скважина готова к использованию.

Погружной насос устанавливается в колодец в соответствии с предписаниями производителя. В зависимости от марки между рабочим днищем и насосом может быть от 0,5 до 1,0 м, необходимое для защиты от подсоса турбулентной воды

Шаг №5 — заключительные этапы сверления

Когда скважина готова, необходимо демонтировать буровую установку и ввести ее в эксплуатацию.

В плотных работах бурильная колонна вместе с буром выполняет функцию обсадной колонны с экраном. Из багажника их вынимать не надо, т.к. Откачка воды из водозабора будет осуществляться по тем же каналам, по которым циркулировал буровой раствор.

Процесс гидробурения отличается доступной технологией, не требующей специальных теоретических знаний. Соблюдение основных этапов процесса в совокупности с качественным оборудованием обязательно даст хорошие результаты и порадует вас чистотой грунтовых вод.

Вы также можете найти информацию в этой статье полезной для балансировки скважины после бурения.

Выводы и полезное видео по теме

Применение МБУ для бурения скважины на воду в супесчаных грунтах:

Бурение скважины своими силами:

Избежать ошибок и мелких просчетов при гидробурении можно, не отступая от технологических принципов.

Для дальнейшего снижения финансовых затрат при разовом гидробурении частной скважины можно не покупать МБУ, а арендовать агрегат. Таким образом, своими руками в очень короткие сроки вы получите собственный источник бесплатного водоснабжения на долгие годы.

Знакомы ли вы с методом гидравлического бурения? Или вы предпочитаете более простой способ бурения скважины? Возможно, вы нашли неточность в описанном нами алгоритме гидробурения? Напишите нам об этом — оставляйте свои комментарии под статьей.