Скважины на воду срок эксплуатации

Срок службы скважины на воду

Устройство водоносной скважины – мероприятие затратное. Однако собственный колодец обеспечит владельцу удобство и экономию – при условии, что прослужит долго. Поэтому срок службы скважины на воду – один из решающих факторов при принятии решения об устройстве автономного водоснабжения частного жилого дома, дачи или даже предприятия.

Ни один специалист не сможет точно сказать, сколько будет функционировать колодец. Это слишком индивидуальный вопрос. Можно полагаться на опыт соседей, если они обзавелись скважиной давно. Но даже на расстоянии в несколько десятков метров гидрогеологические условия могут значительно различаться.

Виды скважин

Есть возможность оперировать только условными, ориентировочными сведениями о продолжительности использования колодцев. Фактическое время бесперебойного функционирования может отличаться на порядок, так как нельзя учесть все обстоятельства.

По СанПиН 2.1.4.1110-02 в качестве расчетного значения при определении зоны санитарной охраны принимают время эксплуатации водозабора 25…50 лет.

Период функционирования различается для разных типов водозаборных скважин.

Артезианский колодец прослужит дольше всего. Срок действия – 50 лет, но фактически может быть и больше. Забор воды осуществляется из слоя пористого известняка, который не заиливает колодец. Артезианская скважина – глубокая, характеризуется высоким дебитом и отличным качеством воды.

Скважина «на песок» достигает меньшей глубины и стоит дешевле. Считается, что продолжительность действия такой скважины составляет 5…15 лет. Чем регулярнее выполняется забор воды, тем меньше колодец заиливается. Также значение имеет размер фракций песка: чем крупнее, тем лучше.

Абиссинский колодец при благоприятном расположении способен снабжать участок водой 10…15 лет и более. Скважина-игла достигает относительно малой глубины и не требует больших затрат на устройство. Важно попасть в водоносный слой. Устройство абиссинского колодца возможно не в каждой местности.

Факторы, влияющие на срок службы скважины

Время действия колодца зависит от обстоятельств:

гидрогеологические условия;
конструкция скважины;
качество исполнения;
режим эксплуатации.

Геология, в свою очередь, определяет рациональную конструкцию колодца. Чтобы получить в песчаном грунте долговечную и ремонтопригодную скважину глубиной 30 м и более, используют стальные обсадные трубы. Для небольшой глубины целесообразно применять пластик. Чтобы правильно подобрать диаметр и материал труб и качественно выполнить устройство водоносной скважины, лучше обратиться за помощью к профессионалам. Воду из колодца рекомендуется откачивать регулярно. Это позволит избежать заиливания и продлит срок службы скважины.

Читайте также:

Все статьи

trubavoz.ru

Срок службы скважины на песок: правила обустройства и эксплуатации

Владельцы загородных домов, не обеспеченные централизованным водоснабжением, часто задаются вопросом, какую скважину бурить. Бурение на первый водоносный горизонт обойдется значительно дешевле, чем бурение на известняк, оно не требует получения специального разрешения, однако многих смущает непродолжительный срок службы скважины на песок.

Конструкция скважины на воду (на песок).

Обычно он составляет 5-15 лет, хотя известны скважины, работающие 30 и более лет. Возможен и обратный вариант: срок эксплуатации составляет не более года. Такой большой разрыв при одинаковых технологиях вызван несколькими факторами: геологические особенности участка, соблюдение правил обустройства и эксплуатации скважины.

Обустройство песчаных скважин

Песок – главный враг скважины, пробуренной до первого водоносного горизонта. Именно запесочивание является основной причиной прекращения дебита воды. Но песок песку рознь: если он крупнофракционный, то запесочивание будет происходить медленно, если мелкофракционный – то быстро. Крайне не рекомендовано бурить скважины на пылевидный песок: срок их службы минимальный – вплоть до нескольких дней.

Для защиты от попадания песка в скважину на нижний перфорированный участок обсадной трубы натягивается фильтрующая сетка. Она выпускается различных типоразмеров, но обычно буровые бригады не утруждают себя подбором размера ячейки и устанавливают наиболее ходовые: №48 и №52.

Предусмотренные по технологии фракционный анализ песка и подбор соответствующего фильтра в значительной мере могут повысить срок эксплуатации скважины. Если ячейки слишком большие, то песок будет проходить через них. Выбор без обоснования фильтра со слишком мелкой ячейкой приведет к быстрому зарастанию сетки отложениями.

Устройство песчаной скважины.

Еще одним распространенным нарушением технологии является засыпка нижнего торца трубы гравием. Сеточный фильтр в процессе эксплуатации засоряется, его пропускная способность падает. Со временем она становится ниже, чем пропускная способность засыпки. Вода пойдет через гравий, нанося с собой песок. При использовании мощного насоса такая ситуация возможна даже при чистом фильтре.

Наиболее же неприятные последствия будут в том случае, если приток воды вызовет разжижение глиняного слоя, расположенного снизу от водоносного горизонта. Гравиевая засыпка провалится в него, открыв доступ к скважине и песку, и глине. Засорение скважины произойдет очень быстро. Гравиевая засыпка успешно применяется при строительстве колодцев, но в отношении скважин, где скорость протока воды значительно выше, эту технологии использовать категорически не рекомендуется. Торец трубы должен быть наглухо заварен.

К преждевременному окончанию срока службы скважины могут привести и различные механические повреждения: порванная сетка, свищи в обсадной трубе. При производстве работ аккуратности нужно уделить особое внимание. Обсадные трубы на резьбовом соединении должны быть закручены до конца, при сварочном стыке – швы хорошо проварены.

Эксплуатация песчаных скважин

Правильно установленный насос увеличит срок службы скважины. Уровень его погружения в значительной мере влияет на скорость запесочивания. Если насос будет располагаться слишком высоко, это приведет к собиранию песка на дне. При слишком низко опущенном расположении произойдет быстрое засорение фильтра в верхних слоях. Оптимальная высота установки насоса – примерно в метре от дна.

Продолжительность службы скважины напрямую зависит от частоты пользования. Чем чаще, тем лучше. Для того чтобы на дне не накапливался песок, периодически устраивают прокачку.

Схема бурения скважины для колодца.

Режим прокачки зависит от эксплуатационного дебита скважины. Высоким считается дебит, при котором вода стоит высоко круглый год и не прекращается даже при пиковых нагрузках. В первые 2-3 дня после бурения прокачку нужно проводить по несколько раз в день, последующие 2-3 недели – ежедневно. Длительность прокачки составляет около 1 часа.

Низким считается дебит, при котором уровень воды быстро снижается, а при интенсивных нагрузках прекращается. В этом случае прокачку выполняют до полного прекращения дебита, а после наполнения скважины водой процесс повторяют. Прокачка обеспечивает образование вокруг ствола скважины водяного бассейна и препятствует запесочиванию.

Скважины на песок предполагают их использование на протяжении всего года. Однако владельцы дач зачастую зимой не приезжают на свои участки. В этом случае насос лучше из скважины достать. В период, когда скважина не используется, количество донных осадков возрастает. При возобновлении работы необходимо произвести прокачку. Первый этап прокачки – работа насоса до появления чистой воды. После этого процесс повторяется еще несколько раз.

moyaskvazhina.ru

Порядок эксплуатации песчаной скважины для увеличения срока ее службы

Срок службы скважины «на песок» невелик, но можно максимально его увеличить, если соблюдать правила эксплуатации источника водоснабжения. Самое главное условие правильного использования песчаной скважины – регулярная откачка воды. Даже если водозабор будет незначительным, но постоянным, скважина «проживет» дольше.

Второй способ удлинить срок эксплуатации – использовать центробежный насос вместо вибрационного. Во процессе работы вибрационного насоса происходит уплотнение грунта вокруг обсадной колонны, проницаемость пород и их водоотдача снижаются. Через фильтр в скважину проникает большое количество мелких песчинок и ила. Скважина начинает заиливаться.

Профилактические работы и обслуживание скважины – необходимые условия для сохранения ее работоспособности. Специалисты буровых компаний рекомендуют владельцам скважины следующий порядок обслуживания автономного источника водоснабжения загородного дома:

Один раз в год (максимум два года) необходимо извлекать скважинный насос для проверки его качественных характеристик и уменьшения риска прихвата насоса при заиливании скважины.
Не реже одного раза в год следует проводить профилактическую чистку конуса фильтрации скважины от ила при помощи вибрационного насоса.
Центробежный скважинный насос необходимо подвешивать на расстоянии трех-четырех метров от дна, что в среднем составит на метр-два выше верхней границы фильтровой части обсадной колонны.
Вибрационный насос монтируется максимально высоко – высота рассчитывается исходя из динамического уровня (насос вывешивается приблизительно на три метра ниже уровня воды)
Необходимо исключить попадание в скважину посторонних объектов – мелких грызунов, мусора, предметов домашнего обихода, таких как инструменты, детские игрушки и другие некрупные предметы. Устье скважины защищается оголовком или люком кессона.

Извлекать насос на зиму, если скважина эксплуатируется сезонно, не обязательно, так как вода на глубине не замерзает. Но в недавно пробуренной скважине специалисты рекомендую приподнимать насос чуть выше, если источник не используется, или полностью вынимать. Если в процессе контроля скважины не выявлено ее интенсивного заиливания, насос можно будет оставлять внутри обсадной колонны на длительный срок и извлекать только с целью проведения ревизии.

spb-burenie.ru

Как увеличить срок службы скважины на песок

Как показывает практика, срок эксплуатации скважины на песок составляет от 5 до 15 лет. Причем, этот срок в подавляющем числе случаев зависит не от конструкции скважины (в ней применяется либо пластиковая обсадная труба, которая не поддается коррозии, либо стальная, которая ржавеет очень медленно, примерно 0,5-1 мм за 10 лет, то есть при толщине стенки 5 мм должно обеспечиваться 50 лет эксплуатации), а от характера ее эксплуатации.

Факторы эксплуатации, влияющие на срок службы скважины (перечисляем в порядке значимости):

1. Регулярность водозабора. Скважина не должна простаивать! В противном случае велика вероятность заиливания ее фильтра, а также отложения осадков на дне скважины. Если был длительный простой скважины (например, она не эксплуатировалась зимой), то необходимо произвести раскачку водоносного слоя. Для этого:

– несколько раз интенсивно опустите скважинный насос на полметра вниз и вновь поднимите его;

– зафиксировав насос на глубине полметра (при штатной эксплуатации оптимальное расположение насоса – 1 м), начните откачку до появления чистой воды;

– процедуру повторите несколько раз, затем установите насос на штатное место.

2. Правильное соотношение между производительностью насоса и дебитом скважины. Производительность насоса не должна превышать дебита скважины! В противном случае ее динамический уровень может упасть ниже уровня насоса, что приведет к его работе в «сухую», перегреву и выходу из строя. К тому же резко возрастает вероятность заиливания фильтра и резкого снижения дебита скважины. Производительность насоса должна составлять максимум 90-95% от дебита скважины.

3. Расположение насоса. Оптимальным считается расположение насоса примерно в 1 м от дна скважины. В этом случае он не будет захватывать со дна отложения, которые неизбежно там образуются. Постоянная работа в воде с твердыми примесями (песок) существенно сокращает срок службы насоса.

4. Правильный выбор фильтра. Для того, чтобы значительно снизить вероятность заиливания необходимо использовать фильтр галунного плетения из латунной или нержавеющей проволоки. Размер ячейки фильтра должен составлять 60% от среднего размера окружающих его частиц. В этом случае перед фильтром будет правильно сформирован конус фильтрации. При крупных ячейках в скважину будет попадать много песка, который скапливаясь на дне скважины, образует песчаную пробку, которая закроет фильтр с внутренней стороны. При мелких ячейках песок забьет фильтр с внешней стороны.

5. Обеспечение возможности беспрепятственного извлечения насоса из скважины. В статье «Как вытащить насос из скважины» мы писали об основных факторах, из-за которых насос может заклинить в скважине и попытка его извлечения может привести к ее повреждению. Основные рекомендации: ставить насос минимального диаметра (3 дюйма), крепить силовой кабель к трубе ПНД каждые 15-20 см, выполнить надежный оголовок, не допускающий попадание посторонних предметов в скважину, концы страховочного нержавеющего троса должны быть надежно закреплены на насосе и на оголовке скважины, сам трос должен быть именно нержавеющий, а не омедненный, оцинкованный или пластиковый.

Существует также специальное мероприятие, регулярное выполнение которого увеличит срок эксплуатации скважины. Называется оно прокачкой. Суть его состоит в том, что регулярно (1 раз в 2-3 недели) в течение часа производится максимальный водозабор (минуя мембранный гидроаккумулятор).

Мы надеемся, что теперь вы знаете, как увеличить срок эксплуатации скважины на песок и выполняя приведенные здесь простые рекомендации, долгое время будете беспроблемно получать воду.

aquabur.ru

Правильная эксплуатация скважины на воду: правила обслуживания

« Назад

Однозначного ответа на заданный вопрос не существует. На срок службы объекта может оказать влияние целый ряд обстоятельств. То, насколько работоспособной и долговечной будет скважина, определяется множеством факторов: выбранной технологией ее создания, режимом эксплуатации, местных гидрогеологических особенностей. Поэтому планировать бурение скважин необходимо тщательно, учитывая все возможные нюансы.

Сроки эксплуатации скважин различных видов

Дольше всех служит артезианская скважина. Если ее правильно эксплуатировать и регулярно обслуживать, она способна прослужить до 40 лет. Столь длительный период использования артезианских источников можно объяснить малым содержанием веществ, способствующих заиливанию воды, в скальных и известняковых породах, из которых обычно состоит водоносный слой. Кроме того, артезианские водоносные слои имеют очень большие запасы воды.

Срок службы песчаной скважины достигает 10 лет, но для этого ее эксплуатация должна быть непрерывной. Во избежание засорения песком и заиливания она нуждается в регулярном прокачивании. Если источник длительно простаивает, срок его службы резко уменьшается, а для его перезапуска обычно требуется сложный ремонт. То же самое касается и абиссинских колодцев.

Производительность скважин

Чтобы оценить производительность водяной скважины существует специальная единица измерения — дебит. Она выражает количество воды, выкачиваемой из земли за 1 час. Чтобы измерить дебит, необходимо взять какую-либо емкость и замерить время, за которое она заполнится. Если два замера, проведенных с некоторым интервалом времени, показали разную скорость наполнения емкости, то имеет место изменение дебита.

Правильно проведенные инженерные изыскания в части разведки водоносных горизонтов помогут пробурить и обустроить объект с максимальной производительностью.

Обычно артезианский источник средней глубины имеет производительность до 10 кубометров в час. Если он имеет дебит 3 кубометра в час, что в минуту составляет 50 литров, то производительность объекта можно считать нормальной.

Дебит бытовой песчаной скважины чаще всего уступает дебиту артезианской. К тому же в период засухи производительность этих источников имеет тенденцию к уменьшению. Для песчаных производительность чаще всего бывает не больше 1,6 кубометра в час.

Абиссинский колодец, как правило, имеет производительность, равную дебиту качественной скважины на песок. При грамотном сооружении колодца, его дебит с течением времени не будет уменьшаться. Подчеркнем, что ключевым требованием, которое необходимо выполнять, эксплуатируя абиссинские колодцы и песчаные скважины во избежание снижения их дебита, является регулярная прокачка.

Вы можете оставить заявку на инженерные изыскания:

Закажите	Напишите через
или позвоните по телефонам: +7 (343) 206-95-92 \| +7 (904) 983-01-46

geosector-ekb.ru

сравнение характеристик, отличительные особенности, дебет источника, срок службы обзор насосного оборудования

Что лучше скважина или колодец? Этот вопрос всегда актуален при организации водоснабжения загородного дома или дачи. Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов начиная с того как предполагается использовать добытую воду и заканчивая сроком службы и особенностями эксплуатации гидротехнического сооружения.

Перед тем как ответить на вопрос: «Что лучше скважина или колодец?» важно четко представлять принципиальное отличие этих гидротехнических сооружений. Главным образом, колодец от скважины отличается видом добытой воды и ее качеством. Так из колодца можно добыть только верховодку (талая и дождевая вода) и грунтовую воду (отфильтрованная почвой верховодка), из скважины грунтовую воду и артезианскую воду. При этом в колодце, за счет не герметичности стенок, верховодка и грунтовая вода будут смешиваться, поэтому весной и вначале лета вода в колодце будет мутной. Аналогичного эффекта со скважиной не наблюдается.

Таким образом если основной критерий выбора между колодцем и скважиной является качество воды и возможность ее употребления в пищу, то скважина лучше колодца. Если вода не будет использоваться для питья, а необходима для бытовых нужд и полива участка, то в некоторых случаях сделать колодец будет более выгодно, чем скважину.

Другим важным критерием выбора является дебет колодца или скважины. Дебит это объем воды поступающий в колодец в единицу времени. Так в большинстве случаев дебет колодца не превышает 200 л/час, в то время как скважина, пробуренная на песок, позволяет добывать до 2000 л/час, а артезианская скважина позволяет добывать 10000 л/час. Получается, что если объем одноразово потребляемой воды будет больше 200 л/час, например, полив участка, то скважина значительно лучше колодца.

Однако перед тем, как принять окончательное решение в пользу скважины или колодца, стоит обратить внимание на сроки эксплуатации этих сооружений. Так срок эксплуатации колодца составляет до 50 лет, скважины на песок до 15 лет (в среднем 8 лет), артезианская скважина около 50 лет.

Срок эксплуатации колодца и скважины ограничен их заиливанием. При чем при нерегулярной эксплуатации, например, только летом, уменьшает срок службы. Колодец в данном случае лучше скважины, т.к. за счет своей конструкции, может подвергаться регулярной чистки от ила, что значительно продлевает его срок службы. Для чистки колодца используется простое приспособление, поэтому чистить колодец не сложно своими руками.

Немаловажным обстоятельством является способ добычи воды из колодца и скважины. Для добычи воды применяются поверхностные насосы и насосные станции до глубины 8 м, насосы с эжектором до глубины 30 м, а также погружные или скважинные насосы для глубины от 8 м. Для артезианской скважины используют поверхностный насос, т.к. в артезианской скважине вода под давлением пластов выходит на поверхность самотеком.

Таким образом получается, что чем меньше глубина залегания воды, тем для ее подъема на поверхность требуется более простое и недорогое оборудование. Так при откачке верховодки из колодца потребуется самый простой насос, поэтому эксплуатация колодца обойдется дешевле. При глубине залегания воды более 10 метров колодец теряет все преимущества, т.к. необходимо применять насосное оборудование такое же, как и для скважины.

При эксплуатации колодца и скважины круглый год очень важным является защита водопровода от замерзания. Для защиты используют кессон. Кессон — это подземное сооружение, которое возводится над скважиной. В кессон устанавливают насосное оборудование. Оборудование и скважина находятся на глубине порядка 2 м, таким образом она хорошо защищена от замерзания. Для колодца аналогичных сооружений нет. Поэтому при круглогодичной работе скважина значительно лучше колодца.

Подведем итог. Учитывая, что стоимость бурения скважины на песок и стоимость устройства колодца примерно равны, то выбор в пользу колодца или скважины необходимо делать исходя из вышеперечисленных особенностей. Так если вода будет использоваться для полива дачи только в летний период времени, при этом площадь полива не велика и на участке близкое залегание грунтовых вод, то колодец лучше скважины. При регулярной чистке колодец будет давать достаточное количество воды и прослужит значительно дольше скважины. Если требуется большой объем воды и круглогодичная работа, то следует выбрать скважину. Тем более, что при постоянной откачке воды, срок эксплуатации скважины значительно увеличивается.

Так же стоит сказать, что если речь идет о загородном доме постоянного проживания, то целесообразно устраивать артезианскую скважину. Она обеспечит чистой водой пригодный для любых целей. Стоимость скважины достаточно большая, но учитывая дебет такой скважины можно скооперироваться с соседями. Воды из нее хватит всем, а стоимость будет пропорциональна разделена на количество пользователей.

mhremont.ru

Скважины на воду. Проблемы проектирования, сооружения и эксплуатации

Владимир Кирьянычев,
директор ООО «Пластиковые Трубопроводы» г. Ярославль

В статье приведен анализ изучения проблемы проектирования, сооружения и эксплуатация скважин на воду. Предпринята попытка раскрыть основные причины быстрого, с точки зрения мировой практики, выхода из строя скважин, а также экономической нецелесообразности использования устаревших технологий и материалов.

Подземные воды являются одним из основных источников питьевого водоснабжения в России. Их доля в общем балансе водопотребления составляет 35–40%. Если не принимать во внимание крупные мегаполисы, водоснабжение которых осуществляется из поверхностных источников, доля подземных вод увеличится в 1,5–2 раза, а для малых городов, поселков и сельской местности она достигает 90%.

Основным элементом водозаборов подземных вод являются скважины, от качества и состояния которых зависит надежность всей системы водоснабжения в целом. В соответствии с российскими нормами, скважины на воду отнесены к шестой амортизационной группе со сроком полезного использования 10–15 лет. При этом минимальный расчетный срок эксплуатации защищенных запасов подземных вод на месторождениях составляет 25 лет. Таким образом, законодательно закреплена необходимость перебуривания всех скважин на водозаборах, и это действительно так происходит в регионах, где подземные воды залегают в рыхлых водовмещающих отложениях. На большинстве таких водозаборов можно наблюдать стандартную картину, когда вокруг одной скважины пробурены 2–3–4 новые, подключенные к колодцу или павильону первой пробуренной скважины. Многие скважины не дотягивают до нормативных сроков эксплуатации.

Причиной быстрого выхода из строя скважин в России являются недочеты в проектировании, строительстве и эксплуатации скважин. Можно констатировать, что в России отсутствуют квалифицированные проектировщики скважин на воду, и вопросы их проектирования в подавляющем большинстве случаев отдаются на откуп буровым организациям, которые ориентируются на имеющееся буровое оборудование, материалы и собственные фильтры, зачастую, кустарного производства, позволяющие экономить на себестоимости. При этом геолого-гидро-геологические условия на конкретном участке уходят на второй план, поскольку буровикам детальное изучение разрезов в России не свойственно.

Неграмотное проектирование скважин уже на начальных этапах эксплуатации приводит к повышенным сопротивлениям фильтров и прифильтровых зон, обуславливающим большие понижения уровня подземных вод. В свою очередь, большие понижения уровня приводят к возрастанию входных скоростей, турбулизации потока в зоне фильтра и интенсивной аэрации воды в скважине. При поступлении кислорода воздуха активируются и интенсифицируются процессы химического и биологического кольматажа фильтров и прифильтровых зон, способствующие дальнейшему росту понижения уровня. Неграмотный подбор конструкций и материалов фильтров скважин способствуют появлению процессов суффозии пород в прискважинной зоне, пескованию скважин, преждевременному выходу из строя погружных насосов.

Применение в конструкциях фильтров углеродистой стали, а также разнородных материалов приводит к химической и электрохимической коррозии конструктивных элементов фильтров, продукты которой дают старт образованию кольматирующих осадков. Установлено, что состав кольматирующих соединений на 60–70% состоит из соединений железа, значительная доля которых представлена продуктами коррозии фильтров. Касаясь вопросов эксплуатации скважин, следует отметить, в первую очередь, отсутствие гидрогеологического сопровождения, невозможность замеров динамического уровня, отсутствие затрубных пьезометров. Невозможность контроля динамического уровня и удельного дебита приводит к преждевременному выходу из строя погружных насосов из-за постоянных отключений по «сухому ходу». Конструкции оголовков скважин не выдерживают критики, и из-за этого в 100% случаев скважины не загерметизированы. Вопрос герметизации скважин весьма важен для продления срока их службы, поскольку отсутствие возможности поступления кислорода воздуха существенно минимизирует процессы химического кольматажа скважин. И это только основные типичные проблемы, на которые наслаиваются другие, связанные, например, с невозможностью увеличения пониженного уровня в безнапорных пластах из-за слишком длинных фильтров.

Анализ состояния водозаборных скважин на большинстве водозаборов подземных вод России свидетельствует о весьма низком их качестве, особенно при отборе воды из рыхлых отложений. Эксплуатация некачественных скважин сопровождается завышенными энергозатратами и частой заменой погружных насосов. При этом перебуривание скважин осуществляется без анализа причин их выхода из строя. Соответственно рядом появляются скважины-близнецы аналогичных конструкций с применением в них фильтров устаревших конструкций, кустарно изготовленных в мастерских буровых организаций.

И это в то время, когда на российском рынке представлены самые современные конструкции фильтров отечественного производства, не уступающие по своим параметрам известным брендам. Однако сами по себе фильтры без грамотного их подбора под конкретные условия с обоснованием всех параметров еще не смогут обеспечить требуемого водоотбора.

Проектирование скважины на воду начинается с обоснования параметров фильтра, к которым относятся длина и диаметр фильтра, размер проходных отверстий (щелей), состав гравийной обсыпки. Общепринятый в мире порядок проектирования фильтров начинается с определения гранулометрического состава пород пласта. По кривой этого состава определяются параметры пород пласта и на их основе подбирается гравийная обсыпка фильтра. Только после определения параметров обсыпки подбирается необходимый размер щелей фильтра.

Зная размер щелей, а следовательно, скважность фильтра, определяются его длина и диаметр по критерию входной скорости, стандарт которой во всем мире составляет 3,0 см/с. Детальное знание разреза в продуктивной части пласта позволяет определить наиболее проницаемый интервал, величина которого в значительной мере определяет длину фильтра.

Типичной ошибкой проектирования фильтров является применение необоснованно длинных фильтров, что приводит к увеличению стоимости скважины без существенного прироста дебита. Из гидравлики фильтров скважин известно, что не более 30% их длины в максимальной степени нагружены при эксплуатации, остальная часть практически не работает, постепенно заиливаясь. Чем длиннее фильтр, тем большая его часть остается неработоспособной. Одним из способов решения проблемы равномерной нагрузки на фильтр является размещение в его средней части глухого участка, где будет установлен погружной насос. Выбор такого участка в разрезе также должен обосновываться данными о проницаемости (гранулометрическом составе) пород пласта.

Необоснованное завышение диаметра фильтров также является типичной ошибкой, встречающейся на многих городских водозаборах. Нередки случаи, когда устанавливаются фильтры 16” длиной 10–15 м при производительности скважин 70–100 м3/ч. При грамотном подборе параметров для такого водоотбора достаточно фильтра диаметром 8” и длиной 8–10 м, что подтверждается мировой практикой.
Что касается гравийной обсыпки фильтров, то к ней предъявляются особые требования. Главным из них является однородность материала (монофракция). При этом форма отдельных зерен должна быть близкой к форме шара и требуется отсутствие глинистых карбонатных частиц.

Вместе с тем в ряде гидрогеологических условий возможна установка щелевых фильтров без гравийной обсыпки. Но это возможно только при доскональном знании разреза. Вопрос предварительного изучения разреза в точках заложения скважин является приоритетным во многих странах мира и полностью игнорируется в России. Именно поэтому фильтры подбираются наугад, поскольку информация о грануло-метрическом составе пород в отчетах по оценке запасов подземных вод явно недостаточна или вовсе отсутствует. Во всех случаях в России ориентируются на словесное описание разреза, информация о размере частиц пород в котором всегда субъективна и ориентировочна. Причем такая информация впоследствии применяется ко всему водозабору вне зависимости от его протяженности, хотя известно, что не бывает одинаковых скважин именно из-за неоднородности состава пород в разрезе и плане.

Предварительное изучение разрезов скважин в точках их заложения осуществляется с помощью пилотных скважин небольшого диаметра со сплошным отбором керна в интервале продуктивного пласта. Проблемой здесь является разрыв во времени в 2–3 месяца между бурением пилотной и эксплуатационной скважины, необходимый для обработки данных бурения, разработки проекта скважин, заказа и поставки оборудования. Однако затраты времени и средств на изучение разреза окупаются сторицей за счет длительной беспроблемной эксплуатации скважин в дальнейшем при минимальных эксплуатационных затратах. На Западе умеют считать деньги и всегда идут на такие затраты, понимая их значимость.

Общей мировой тенденцией является применение в скважинах некоррозионных материалов, начиная от фильтров и эксплуатационных колонн и заканчивая водоподъемными трубами. Главным образом это обсадные трубы и щелевые фильтры из нПВХ, а также нержавеющие фильтры типа «Johnson», признанные эталоном во всем мире. В настоящее время в России представлен весь ассортимент оборудования из нПВХ и нержавеющих сталей для скважин на воду, применимый для скважин любых диаметров. В составе этого оборудования необходимые фитинги для переходов на меньшие диаметры, в том числе для соединения с нержавеющими фильтрами, центраторы, пробки отстойников и пр. Пластиковые и нержавеющие фильтры изготавливаются со щелями размером от 0,1 до 3,0 мм, что позволяет подобрать их для любых геолого-гидрогеологических условий. В отношении пластиков здесь надо отметить, что в скважинах городских водозаборов не должны применяться трубы и фильтры из полиэтилена, которые со временем подвержены деформации сечения и размера щелей. Из-за этого появляются проблемы с извлечением погружных насосов и повышением сопротивления прифильтровой зоны. Во всем мире в скважинах применяются трубы и фильтры из нПВХ, доказавшие свою надежность. Для российских потребителей фирма «Пластиковые трубопроводы» качественно и быстро изготовит оборудование, а также скомплектует любое строительство водозабора: как промышленного, городского, так и поселкового. Это уже было доказано не раз, в том числе при работах на космодроме «Восточный», а также поставками продукции в десятки водоканалов.

Немаловажное значение для создания высокодебитной качественной скважины имеет технология ее сооружения, в частности, технология вскрытия продуктивного горизонта. В России, за редким исключением, бурение скважин на воду осуществляется роторным способом с прямой промывкой глинистыми растворами. Причем качественные бентонитовые глины не заказываются, а используются те, что под рукой, понижая свойства бурового раствора. Параметры бурового раствора вообще не контролируются, что способствует интенсивной кольматации прифильтровой зоны рыхлой и толстой глинистой коркой. Но даже при использовании бентонитовых глин для приготовления растворов малой плотности не всегда удается освоить скважину в должной мере, изначально создавая оставшейся глинистой коркой повышенное сопротивление прифильтровой зоны. Кроме того, фильтрат бурового раствора из низкокачественных глин глубоко проникает в пласт, вызывая набухание природных глинистых частиц и снижение пористости пласта.

Технология освоения скважин также оставляет желать лучшего, поскольку повсеместно применяемая элементарная эрлифтная откачка из общего ствола не решает проблему разрушения и выноса образовавшейся глинистой корки.

В то же время, во многих гидрогеологических условиях возможно вскрытие пласта с прямой промывкой чистой водой при условии водоснабжения буровой площадки с необходимыми расходами для компенсации поглощения при бурении и наращивании инструмента. Однако, российские буровики либо не знают этого, либо опасаются осложнений, не имея такого опыта. В сложных условиях при значительных поглощениях воды применяются добавки на основе модифицированного водорастворимого КМЦ, обеспечивающего удержание стенок скважины при бурении с последующим полным выносом при прокачках. Такие добавки также имеются на российском рынке.

В идеале бурение скважин на воду должно осуществляться с обратной промывкой водой, как это делается во всем мире. И в России имеются буровые организации, успешно применяющие этот метод бурения.

Говоря о проблемах эксплуатации скважин, в первую очередь следует обратить внимание на важность контроля удельного дебита скважин – интегральной их характеристики, вмещающей в себе как все недочеты, допущенные при сооружении скважин, так и интенсивность кольматационных процессов в ходе эксплуатации. Без знаний об удельном дебите невозможно судить о состоянии скважин и своевременно принимать решения о необходимости их профилактических обработок.

Для контроля удельного дебита необходимо обеспечить условия для измерения в скважине динамического уровня и расхода воды. Для этого оголовки скважин должны быть оснащены специальными патрубками с закручивающейся заглушкой для пропуска уровнемера. В идеальном случае для этого применяется пластиковая трубка небольшого диаметра, опускаемая в скважину отдельно или прикрепляемая к водоподъемной колонне при монтаже погружного насоса.

Нельзя забывать о необходимости герметизации ствола скважины для исключения попадания туда кислорода воздуха – это условие продления жизни скважин. При герметизации ствола эксплуатация осуществляется с вакуумом внутри ствола, создаваемым при падении уровня после пуска насоса. При использовании трубок для замера уровня вакуум не срывается при производстве замеров.

Одновременно с этим, герметичный оголовок позволяет осуществлять мероприятия по обработке скважин реагентами без демонтажа погружных насосов. Говоря о профилактических обработках, надо обратить внимание на их важность для поддержания стабильной работы скважин во времени. При своевременных обработках можно применять несильные порошкообразные реагенты-восстановители и реагенты-нейтрализаторы, которые обладают низкой коррозионностью в отношении материала скважин, фильтров и погружных насосов и не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду при грамотном их использовании. Если допускать до значительных снижений удельных дебитов, придется прибегать к применению крепкой соляной кислоты, обладающей сильной коррозионностью. Применение импульсных методов обработок, таких как электрогидроудар или пневмоимпульсная обработка, обеспечивают незначительный эффект на короткое время, по прошествии которого приходится повторять обработки. Поэтому наилучшим вариантом являются профилактические обработки с применением минимальных объемов слабых и безопасных реагентов. При своевременном проведении таких мероприятий удается восстанавливать удельный дебит на 100%, а жизнь скважин продлевается на десятки лет.
Сигнал к необходимости обработок дает удельный дебит, снижение которого на 20–30% требует проведения профилактических мероприятий. Если допускать снижение удельного дебита на 50–70%, то 100%-ное восстановление скважин уже затруднительно или невозможно и сопряжено со значительными затратами времени и средств. К сожалению, в России сигналом к спасению скважины является невозможность ее эксплуатации из-за критического снижения удельного дебита или непрерывное пескование, остановить которое практически невозможно.

Практикующиеся приемы по частой замене погружных насосов без анализа причин их выхода из строя и проведения необходимых мероприятий, а также по добавлению водоподъемных труб с целью увеличения допустимого понижения уровня приводят только к ускорению кончины скважины. Этого никогда не происходит в хозяйстве грамотного специалиста, имеющего в своей службе гидрогеолога и своевременно реагирующего на любые изменения состояния скважин.

Резюмируя сказанное, следует отметить плачевное состояние скважин на подземных водозаборах России, большинство из которых предстоит перебуривать. И в этом случае следует избегать типичных ошибок в проектировании, строительстве и эксплуатации скважин, ориентируясь на современные мировые подходы к решению этих проблем. Залогом достижения качественных показателей скважин является их оснащение современными некоррозионными материалами и грамотный выбор конструкции и параметров фильтров.
Компания, «Системы пластиковых трубопроводов» предлагает весь спектр материалов, оборудования для сооружения скважин. Это обсадные трубы и фильтры из нПВХ, каркасно-стержневые фильтры из нержавеющих сталей типа «Johnson», водоподъемные трубы из О-ПВХ, калиброванную гравийную обсыпку для формирования фильтра внешнего контура, переходники и колпаки. Одновременно наши специалисты окажут консультационные услуги в расчетах при подборе фильтров и их параметров для конкретных гидрогеологических условий.
Приглашаем к сотрудничеству всех заинтересованных лиц проектных и буровых организаций.

gkhprofi.ru