Как бурят скважину на воду: способы, буры, техника

Что определяют до бурения

Половина результата закладывается до первого оборота бура. Решают три вопроса, и менять решение потом дорого.

• На какой горизонт идем. От этого зависит способ проходки, диаметр колонны и насос;
• Где ставим точку. Подальше от септика, компоста и мест хранения химии, но с подходом для обслуживания;
• Чем будем поднимать воду. Насос и автоматику подбирают заранее: диаметр обсадной трубы должен их принять;
• Разведочная проходка шнеком на 5 или 8 метров показывает геологический разрез и экономит на ошибке в выборе технологии;
• Анализ воды из соседнего источника подскажет, какие фильтры понадобятся и стоит ли брать этот водный горизонт вообще;
• Геологический разрез по району дает предварительный ответ о глубине: у работающей рядом компании такие данные есть по соседним участкам.

Способы проходки: общая картина

Все технологии различают по тому, как разрушается порода и как шлам выносится из ствола. Для примера ниже сведены основные группы, из которых в частном водоснабжении применяют далеко не все.

В частном водоснабжении применяют первые две группы плюс размыв. Термический, электроимпульсный и взрывной способы существуют, но относятся к горному делу и геологоразведке, а не к скважинам на участке.

Шнековое бурение

Самый распространенный способ для мягких грунтов. Шнек это винт с режущей кромкой: он одновременно разрушает породу и поднимает ее по спирали наверх.

• Где работает: песок, супесь, сухой суглинок, гравийно-песчаная смесь;
• Глубина вручную до 20 метров, установкой до 40;
• Плюс в скорости и в том, что разрез виден сразу: грунт выходит наверх по мере проходки;
• Минус в липкой глине: она налипает на спираль, и шнек приходится поднимать и чистить каждые полметра;
• Второй минус в водонасыщенном песке: стенка ствола осыпается за шнеком, поэтому обсадку ведут следом за инструментом;
• Валун шнек не проходит вовсе: инструмент начинает проскальзывать на месте.

Ударно-канатное бурение желонкой

Старый способ, который до сих пор применяют вручную и на простых станках. Желонка это труба с заостренным краем и клапаном внизу.

1. Подъем Желонку поднимают на тросе над забоем;
2. Сброс Она падает и врезается в породу под собственным весом;
3. Набор Разрушенный грунт заходит внутрь трубы, клапан не дает ему выпасть;
4. Извлечение Желонку поднимают и вытряхивают на поверхности;
5. Повтор Цикл повторяют, за один проход ствол углубляется на несколько сантиметров;
6. Обсадка следом Колонну опускают по мере углубления, иначе стенки сойдутся.

• Где незаменим: плывун и обводненный песок, где шнек не держит стенку;
• Чем плох: трудоемкостью, за день проходят единицы метров;
• Часто комбинируют: верх идет шнеком, а водоносный слой добирают желонкой.

Роторное бурение с промывкой

Промышленный способ, которым проходят известняк и любые твердые породы. Колонну штанг вращает ротор установки, а долото разрушает забой.

• Промывочный раствор подают по штангам вниз: он выносит шлам наверх по затрубному пространству;
• Раствор держит стенку ствола до установки обсадной колонны, поэтому обрушения не происходит;
• Продувка воздухом применяется вместо жидкости там, где промывка нежелательна;
• Глубина практически не ограничена для частных задач: артезианские скважины идут до 200 метров;
• Требует техники: установка, емкость под раствор, подвоз воды и место для разворота;
• Колонковый вариант того же способа поднимает керн, то есть столбик породы, и применяется в разведке.

Гидробурение

Размыв грунта струей воды под давлением. Насос подает воду в колонну, размытая порода выходит наверх вместе с потоком.

• Где уместно: пески, супеси, плывуны, то есть там, где механический инструмент вязнет;
• Нужны насос, емкость и постоянный запас воды, расход заметный;
• Глубина обычно до 30 метров, по песчаному горизонту;
• Ограничение: плотная глина и валуны струей не размываются;
• Риск в том, что размытый ствол шире инструмента, и затрубное пространство приходится тампонировать.

Как выносят шлам

Глинистый раствор при промывке решает две задачи сразу: выносит шлам и удерживает стенку ствола от обрушения до обсадки.

Буры: какой под какой грунт

Для ручной работы выбор инструмента важнее силы. Неподходящий бур в плотной глине встает намертво.

• Диаметр бура подбирают так, чтобы в готовый ствол прошла обсадная труба с запасом;
• Штанги наращивают по мере углубления, соединение резьбовое или на штифте;
• Вороток для ручной работы берут длиннее: плечо решает больше, чем усилие;
• На смешанном грунте с камнями обычный бур работает нестабильно, и на него ставят усиленную режущую часть;
• Если тип грунта неизвестен, начинают шнековым или спиральным: они универсальнее остальных;
• Наконечник бура это сменная режущая часть: на мягком грунте ставят острый, на плотном с твердосплавными зубьями;
• Долото на установке подбирают по породе отдельно: шарошечное по известняку, лопастное по глине и песку.

Порядок работ

1. Разметка и приямок Точку размечают, сверху копают стартовую яму для удобства захода;
2. Проходка верха Первые метры идут быстро, инструмент поднимают и чистят по мере заполнения;
3. Контроль разреза Поднятый грунт осматривают: по смене породы видно, где кончился суглинок и начался песок;
4. Вскрытие водоноса Влажный грунт это еще не пласт, проходят его целиком;
5. Углубление в пласт После прохождения слоя добирают еще около полуметра, чтобы фильтр встал в рабочую зону;
6. Обсадка Колонну опускают следом за инструментом либо сразу после достижения глубины;
7. Установка фильтра Фильтровую часть выставляют по центру водоносного пласта;
8. Обсыпка Затрубное пространство у фильтра засыпают промытым гравием нужной фракции;
9. Прокачка Ствол откачивают до чистой воды и стабильного притока.

Обсадная колонна

Обсадка держит стенки ствола и отсекает верхнюю грязную воду. Это тот элемент, на котором нельзя экономить.

• Материал. Пластиковые трубы из нПВХ легче и не ржавеют, стальные прочнее на сжатие;
• Соединение резьбовое, раструбное либо сварное, в зависимости от материала;
• Секции колонны идут длиной от 1 до 3 метров, их стыкуют по мере опускания в ствол;
• Кондуктор это труба большего диаметра на первых метрах: она держит неустойчивый верхний слой;
• Двойная обсадка применяется на артезианских скважинах: пластик внутри металла;
• Затрубная изоляция. Пространство между трубой и стенкой тампонируют глиной или раствором, иначе вдоль колонны пойдет поверхностная вода;
• Оголовок герметизирует устье сверху и фиксирует трос насоса.

Фильтр и прокачка

• Положение фильтра определяют по центру водоносного пласта, а не по общей глубине ствола;
• Тип фильтра подбирают под породу: сетчатый для песка, щелевой для гравия, гравийная обсыпка для мелкой фракции;
• Перфорированный участок колонны делают заводским: отверстия одинакового размера дают равномерный приток, кустарная перфорация ослабляет трубу;
• Грубая ячейка тянет песок в насос, слишком мелкая режет приток и заиливается за сезон;
• Прокачка после бурения обязательна: она выносит шлам и буровой раствор из рабочей зоны;
• Сколько качать. До прозрачной воды и стабильного уровня, на песчаной скважине это часы, иногда сутки;
• Анализ воды сдают не сразу: скважине дают отстояться несколько дней, иначе проба покажет остатки бурения, а не пласт.

Техника: что заезжает на участок

Если проходить руками не вариант, вопрос переходит в плоскость доступа: пройдет ли машина к точке бурения.

Малогабаритная техника решает главную проблему застроенного участка: она не ломает газон, заезжает по узкому проходу и работает рядом с домом. Если участок в Подмосковье, этим занимается бурение малогабаритной установкой с проходом в калитку.

Где расположить скважину на участке

Планирование точки делают на этапе, когда еще можно двигать все: дом, септик и грядки. На готовом участке выбор обычно сводится к двум или трем местам.

• Расположение ближе к дому укорачивает трассу и снижает затраты на траншею и кабель;
• Но вплотную к стене не ставят: нужен подход для подъема насоса и место для кессона;
• Вероятность встретить валун выше на склонах и в местах, где при планировке подсыпали грунт;
• Подъезд техники оценивают заранее: ситуация, когда установка не проходит между домом и забором, решается только малогабаритной машиной;
• Деревья рядом с точкой мешают вышке установки, а корни усложняют копку траншеи;
• Металлические коммуникации и кабели в земле ищут до бурения, их повреждение обойдется дороже самой скважины;
• Момент выбора точки важнее, чем кажется: перенос на три метра иногда меняет и глубину, и состав воды.

Скважина или колодец

На участке с неглубокой водой выбор между скважиной и колодцем реальный, и решает его не цена, а залегание воды и нужный объем.

• Колодец выигрывает там, где вода стоит на 5 или 7 метрах и нужен запас на случай отключения электричества;
• Преимущество скважины в качестве воды: нижний водный горизонт перекрыт глиной и не собирает поверхностные стоки;
• Срок службы у бетонного колодца доходит до 50 лет, у песчаной скважины обычно от 10 до 20;
• По цене они сопоставимы на малой глубине, но с ростом глубины копка становится невозможной, а бурение просто дорожает.

Защита от загрязнения и расстояния

Место бурения выбирают не только по удобству. Верхние горизонты легко собирают все, что попадает в грунт рядом.

• От септика, выгреба и компоста выдерживают санитарное расстояние обычно от 20 до 35 метров, точное значение зависит от типа источника загрязнения;
• От дороги и парковки отступают из-за противогололедных реагентов и нефтепродуктов;
• От загона для животных и навозных куч держатся дальше всего: это основной источник нитратов;
• Рельеф учитывают: точку ставят выше источника загрязнения по уклону, а не ниже него;
• Глиняный замок вокруг устья и отмостка отводят поверхностную воду от колонны;
• Затрубная изоляция важнее отступов: без нее дождевая вода идет в ствол вдоль трубы с любого расстояния;
• Соседние источники загрязнения тоже считают: участок соседа с выгребом в трех метрах от границы влияет так же, как свой.

Обустройство после бурения

Пробуренный ствол это еще не водоснабжение. Завершение работ занимает столько же времени, сколько сама проходка.

1. Оголовок Герметизирует устье, держит трос и кабель, не пускает внутрь грязь;
2. Кессон или адаптер Выносят узел ниже глубины промерзания: кессон это камера, адаптер это проходка через стенку колонны;
3. Погружной насос Опускают на тросе на расчетную отметку, обычно выше фильтра на несколько метров;
4. Трубопровод до дома Укладывают ниже промерзания с уклоном в сторону скважины;
5. Гидроаккумулятор и автоматика Держат давление и защищают насос от сухого хода;
6. Фильтрация Станция подбирается по результатам анализа воды, а не заранее;
7. Паспорт скважины Содержит разрез, глубину, дебит и статический уровень, он пригодится при ремонте.

Оборудование и обвязка

• Погружной насос подбирают по трем величинам: глубина установки, нужный напор и подача не выше дебита;
• Диаметр насоса должен входить в колонну с зазором, это проверяют до бурения;
• Обратный клапан держит столб воды в трубе и снимает гидроудар при пуске;
• Реле давления и сухого хода отключают насос, когда приток кончился;
• Механический фильтр на входе ловит частицы песка, которые проходят через скважинный фильтр;
• Обезжелезивание ставят по анализу: на песчаном горизонте железо встречается часто;
• Надежный узел собирают на разъемных соединениях: насос придется поднимать для обслуживания.

Из чего складывается цена

Стоимость бурения считают за погонный метр, но итоговая сумма складывается из нескольких статей, и метры в ней не единственная.

• Главный вопрос к смете: что происходит, если вода не найдена на расчетной глубине. Это должно быть в договоре;
• Цена за метр без обсадки выглядит привлекательно, но колонна составляет заметную часть итога;
• Срок работ по песчаной скважине обычно один день, по артезианской от двух до трех;
• Метод влияет на цену сильнее глубины: роторное бурение по известняку дороже шнекового по песку на том же метраже.

Характеристики готовой скважины

Скважину принимают по четырем величинам. Их записывают в паспорт, и по ним потом судят, что с источником происходит.

• Принцип прост: чем меньше разница между статическим и динамическим уровнем при откачке, тем лучше работает пласт;
• Насос вешают ниже динамического уровня, но выше фильтра, обычно с запасом в несколько метров;
• Диаметр колонны фиксируют в паспорте: от него зависит, какое оборудование войдет при замене;
• Повторный замер через год показывает, заиливается скважина или работает стабильно;
• Неправильный замер дебита делают сразу после бурения: пока идет прокачка, цифра занижена.

Частые ошибки

• Бурение без разведки разреза. Технологию выбирают по ролику, а грунт оказывается другим;
• Остановка на первой влаге. Пласт не пройден целиком, приток слабый и быстро иссякает;
• Экономия на обсадной трубе. Самая дорогая ошибка: ствол теряется вместе со всей работой;
• Фильтр не по центру пласта. Вода идет, но с песком и с падением дебита;
• Нет затрубной изоляции. После дождя вода в скважине мутнеет;
• Анализ сразу после бурения. Результат показывает раствор и взвесь, а не воду пласта;
• Насос подобран после бурения. Оказывается, что в колонну он не входит по диаметру.

Подключение скважины к дому

Схема подключения одинакова для песчаной и артезианской скважины, различаются только мощность насоса и диаметр труб.

• Летний водопровод проще: трубу кладут по поверхности, на зиму сливают полностью;
• Круглогодичный требует траншеи ниже промерзания либо греющего кабеля на мелком заложении;
• Кабель насоса ведут в той же траншее в защитной гофре, отдельной линией с автоматом;
• Уклон трассы делают в сторону скважины: тогда при консервации вода уходит сама;
• Насосный узел собирают разъемным, чтобы снять оборудование без разрезания труб.

Дезинфекция и первая вода

После бурения ствол обрабатывают: в него попадают грунт, раствор и бактерии с поверхности инструмента.

• Обработка хлорным раствором стандартная процедура после завершения работ;
• Выдержка от нескольких часов, затем скважину прокачивают до исчезновения запаха;
• Повторная обработка нужна, если в пробе нашли микробиологию;
• Предварительная оценка воды делается по цвету и запаху, но решение принимают по лабораторному анализу;
• Деревянные конструкции рядом с устьем, например крышку приямка, обрабатывают антисептиком: там постоянная сырость;
• Первые недели воду используют на технические нужды, пока состав не стабилизируется.

Договор и гарантия

Бурение это работа с неизвестным результатом, поэтому условия на случай неудачи важнее цены за метр.

• Предварительная оценка глубины по району должна звучать до начала работ с объяснением, на чем она основана;
• Что в договоре: цена за метр, состав колонны, сценарий сухой скважины, сроки и гарантия;
• Гарантия на дебит встречается редко, обычно гарантируют целостность колонны и работу узла;
• Паспорт скважины владелец получает по завершении: без него при ремонте придется гадать о конструкции;
• Информация о соседних скважинах у работающей в районе компании есть всегда, и это признак реального опыта;
• Размер аванса и порядок оплаты фиксируют письменно, как и что происходит при остановке на валуне.

Эксплуатация и что с ней делать дальше

Скважина требует внимания примерно раз в год, и почти все проблемы видны по двум признакам: падению напора и появлению песка.

• Регулярная работа продлевает срок службы: источник, которым пользуются сезонно и помалу, заиливается быстрее;
• Контроль дебита раз в год с учетом сезона показывает, стабилен ли приток;
• Песок в воде означает износ фильтра или подсос через поврежденную колонну;
• Падение напора бывает и от насоса, и от пласта: сначала проверяют оборудование, потом уровень;
• Прокачка раз в несколько лет восстанавливает приток на песчаной скважине;
• Консервация на зиму для сезонного дома: воду сливают, оголовок оставляют закрытым;
• Конец срока службы наступает, когда прокачка перестает давать результат, и тогда бурят новый ствол рядом.

Своими руками или бригадой

Ручная проходка оправдана на первом или втором горизонте, когда вода близко и в разрезе нет валунов. Нужны двое, неделя времени и готовность к тому, что точку придется перенести.

Бригаду зовут, когда участок сложный, глубина больше 20 метров или нужен артезианский горизонт. У установки есть промывка, обсадные трубы всех диаметров и возможность пройти валун, перед которым ручной инструмент встает.

Исполнители по Санкт-Петербургу и Ленинградской области собраны в каталоге: бурение скважин. У карточек есть рейтинги, отзывы из 2ГИС и прямые телефоны.

Смежные материалы: абиссинская скважина своими руками про забивку иглы и скважина своими руками про самостоятельную работу по шагам.

Частые вопросы

Какими способами бурят скважины на воду?

Основных четыре: шнековое вращательное бурение, ударно-канатное желонкой, роторное с промывкой и гидробурение размывом. Вручную применимы первые два и отчасти размыв. Роторный способ требует установки, зато проходит известняк и любые твердые породы. Выбор определяется грунтом и глубиной нужного горизонта.

Какой бур нужен для бурения скважины на воду?

Для песка и мягких грунтов берут шнековый или спиральный, для плотной влажной глины ложковый, для обводненного песка и плывуна желонку. Диаметр подбирают так, чтобы в ствол прошла обсадная труба с запасом. Если грунт на участке неизвестен, начинают шнековым: он самый универсальный.

На какую глубину можно пробурить скважину вручную?

Обычно от 10 до 20 метров по мягким грунтам, в удачном разрезе до 30. Ограничивает не столько глубина, сколько порода: валун или плотная морена останавливают ручной инструмент на любой отметке. Артезианский горизонт на известняке вручную не проходят.

Нужна ли обсадная труба в скважине?

Да, во всех случаях кроме забивной иглы, где колонна сама является обсадкой. Без трубы стенки ствола осыпаются, фильтр заносит песком, и скважина перестает давать воду за один или два сезона. Восстановить такой ствол обычно нельзя.

Что такое кондуктор при бурении?

Это обсадная труба большего диаметра, которую ставят на первые несколько метров. Она удерживает неустойчивый верхний слой и не дает грунту сыпаться в ствол в начале проходки. Основную колонну затем опускают внутри кондуктора.

Чем шнековое бурение отличается от роторного?

Шнек поднимает породу механически витками и работает по мягким грунтам без промывки. Роторная установка вращает колонну штанг с долотом, а шлам выносится промывочным раствором или воздухом. Роторный способ проходит твердые породы и большие глубины, но требует техники на участке.

Когда сдавать воду на анализ после бурения?

После полной прокачки и нескольких дней работы скважины. Сразу после бурения в пробе окажутся буровой раствор и взвесь, и результат покажет не состав пласта, а остатки работ. Для питьевого использования проверяют и химический состав, и микробиологию.

Можно ли бурить скважину зимой?

Да, мерзлый грунт даже устойчивее держит стенку ствола в верхней части. Сложности создает не мороз, а подвоз воды для промывки и работа с раствором при отрицательной температуре. Техника заезжает по мерзлой земле аккуратнее, чем по весенней грязи, и газон страдает меньше.