Однако эти виды контроля плавучести работают только тогда, когда поток бурового раствора не имеет силы и стекает без давления. На видео вы можете более подробно рассмотреть метод доски и другие варианты.
Что делать, если в скважине плывун?
Под отстойником понимается слой грунта, насыщенный влагой. Под активным воздействием неблагоприятных факторов слой деформируется, теряет плотность и в конечном итоге разрушается в своей гидравлической структуре. Что делать, если в скважине образовался отстойник, и как избежать негативных последствий?
- Плывун в колодце: хорошо это или плохо?
- Признаки плывуна и способы устранения
- Способы прохождения плывунов
- Шпунтованная доска
- Параллельная обсадка
- Прохождение «кондуктором»
- Применение бетонита
- Другие методы
Плывун в колодце: хорошо это или плохо?
Структура скважин состоит из мелких частиц песка, глины и грунта, которые соединяются с водой, образуя густую, вязкую смесь. Затем она растекается и закупоривает гидравлическую структуру. Такой слой находится в земле на глубине от одного до 20 метров.
Что такое исследование скважины и для чего оно нужно? При бурении скважины все буровое кольцо заполняется зыбучим песком. Из-за этого грунт растекается и буровой установке становится трудно справиться с ситуацией, что может привести к потере буровой установки.
Влияние флотации на пробуренную шахту
Осадок может быть статичным или приходить в движение под давлением воды, однородным или неоднородным, крупным или мелким, его структура может состоять из обломков твердых пород, он может содержать уплотненные массы песка. Массивные слои, приводимые в движение водой, очень трудно пробить, но это возможно. Как это можно сделать? Для этого потребуется литейная установка большой мощности и значительные финансовые затраты.
Наиболее опасен настоящий ил — степень его насыщенности максимальна. При замерзании такая почва набухает, и даже небольшое давление жидкости приводит слой в движение. Дебит воды из такого источника составляет не более 0,5 кубометра в сутки. Родник с такой производительностью не способен обеспечить водой даже небольшой садовый участок.
Однако благодаря имитации колодца можно бесперебойно снабжать водой частные дома. Вода в макете колодца может подниматься на 0,5-1,5 метра.
Три полезных способа
- Способ параллельной обсадки, когда обсадная труба спускается параллельно с буровой колонной, точнее сказать, вслед за долотом. Метод относится к очень трудоемким работам. Необходим постоянный контроль над обсадной трубой и буровой колонной. Спуск обсадной трубы сравним с ходом черепахи, очень медленным и точно за буром. Для извлечения буровой колонны используется складной, специальный бур.
- Использование «кондуктора» отличительное свойство от первого способа. Здесь бурение производится без обсадной трубы и продолжается до плывуна. Далее скважина на плывуне бурится со вставленным «кондуктором». Он подбирается шириной, соответствующей размерам скважины. Материал, из которого изготовлено это изделие, чаще всего металл. Металлический «кондуктор» способен своими стенками изолировать и уберечь скважину от плывущей породы. Квалифицированные специалисты категорически против установки в плавун в скважине полиэтиленовые трубы, очень модные и востребованные на сегодняшний день. На это есть несколько причин. Фильтр, выполненный на этих изделиях, всегда пропускает мельчайшие частицы песка в скважину, а это прямой путь к заиливанию. Срок службы изделий ограничен и обусловлен подвижкой песчаных грунтов. Полиэтиленовая труба подвергается смятию и перекашиванию.
Примечание: Существует простое решение этой проблемы: в зыбучий песок помещается металлическая труба, конец которой необходимо заглушить.
- Понятно, что цена металлических труб гораздо выше полиэтиленовых, но если соизмерить риски, то вопрос финансовых вложений отпадает сам собой.
- После устройства «кондуктора» бурение скважины продолжается долотом меньшего размера, размещаемого внутри «кондуктора».
- Последний способ базируется на применении бентонита. Название своё данный материал получил по месторождению в Бентоне, принадлежащему США. Его структура представляет глинистый, природный материал, имеющий способность в 14-16 раз разбухать при контактах с водой. При использовании в замкнутом пространстве, где отсутствует свободное место для увеличения, он образует плотный гель с хорошими гидроизоляционными свойствами, препятствующими дальнейшему распространению влаги. Этот материал стал спасательной шлюпкой при решении вопроса как избавиться от плывуна в скважине при бурении на воду. Его свойства, проявляющиеся при взаимодействии с водой, позволяют так закреплять стенки скважины, что даже вода под высоким давлением не может продавить их и начать поступать внутрь скважины, но лучше будет всё-таки вставить металлическую трубу для укрепления стенок. Кроме того, у него присутствуют смазывающие свойства для буровых инструментов. Это свойство способствует увеличению ресурсов срока работы бурильных головок, приямки получают хорошую изоляцию. Бентонит взят в использование бурильщиками во всех регионах. Для снижения расходов, бентонит применяется вместе с буровыми растворами, и тогда бурение скважины на воду по затратам на бентонит выльется в 200-300 руб.
Как пройти плывун
Искусство бурения скважины
Плавающее тело имеет множество состояний: однородное и неоднородное, крупное и мелкое, оно может содержать фрагменты твердой породы или сцементированные песчаные массы. Оно может находиться в состоянии покоя или двигаться под давлением воды. Мощные пласты, всплывающие под давлением воды, преодолеть чрезвычайно трудно, но возможно. Для этого требуются машины большой мощности, литья и высокой стоимости. Ниже приведен пример:
- Первое и основное правило при прохождении плывуна «спешка нужна при ловле блох», а здесь торопиться не надо. Иначе завалит буровую колонну и можно на месте захоронения ставить памятник и забыть про неё.
- Другое необходимое знание, что в плывуне скважина бурится не очень сложно, зато имеется хороший водоприток, и некоторые счастливые обладатели таких скважин, могут содержать небольшую мойку для автомобилей в своем загородном доме.
- Для того, чтобы понять, как в скважине пройти плывун, необходимо рассмотреть отработанные специалистами технологии.
- Технология применения переносных буровых установок с добавлением в буровой раствор некоторой части клеевого порошка, для предотвращения стенок скважины от разрушений, дает хороший результат.
- Вероятность благоприятного исхода 50 х 50, если встретился мощный плывун и способ с буровым раствором проходки не позволяет его пройти.
- Можно применить ударно-канатный способ бурения скважины на воду(см.Скважина ударно канатным способом своими руками: как устроить правильно). Ударный стакан находится внутри обсадной трубы, и бурение проходит там же. Сложность возникает при окончании работы и решении проблемы заглушки дна обсадной трубы. Самый простой способ получения заглушки в домашних условиях – взять матерчатый мешочек, с размером диаметра колонны. Засыпать в него смесь песка и цемента М300-500, с пропорцией 1:1 кг. Подготовленную бомбочку опустить на дно и оставить на 2-3 суток. Цемент надежно схватится и получится замечательная заглушка.
- Технология получения абиссинского колодца или скважины. Металлическая дюймовая труба забивается вручную тяжёлой, металлической «бабой». Этот способ отлично подходит к неглубоким скважинам до 10-20 м.
Осторожно. Эксплуатация такой скважины сопряжена с трудностями, поскольку очень проблематично эксплуатировать глубинный скважинный насос, который обязательно нужно качать вручную или с помощью поверхностного насоса.
- Законы физики не обманешь, поэтому поверхностный насос способен вытянуть воду до 8 метров от условной линии уровня насоса.
- Обычная фильтровая скважина достигает глубины 15-30 м., диаметр такой скважины выполняется 127-133 мм. Работы, даже с плавунами, проводятся быстро, можно констатировать, что 2 дня вполне реальный срок. Хотя очень высока вероятность заиливания, и обычно таким скважинам отводится срок службы в 5-8 лет. Практика показала, что срок эксплуатации достигает и 15 лет в зависимости от местности её установки.
- Артезианские скважины бурятся очень глубоко от 20-200 м., диаметр уже идет от 133-159 мм. Бурение таких глубоких скважин связано со сложностью выполнения работ, поэтому они могут быть затянуты до недели. Эксплуатация такой скважины может продолжаться до 50 лет. Фильтрация воды заложена самой природой через водоносную систему. Эти скважины не страдают от заиливаний.
Виды плывунов
Принято выделять несколько широких категорий скважин.
- Настоящие – отличаются составом, преимущественно содержащем глину. Это обеспечивает высокую степень гидрофобности. Когда такой пласт вскрывается, содержимое постепенно, небольшими порциями выходит наружу. Фильтрационные качества пласта при этом сравнительно низки.
- Фальшивые (с фальшивой плывучестью) – такой плывун в глубине грунта характеризуется составом, основой которого является перенасыщенная жидкостью песчаная масса. Залегать он может даже на 50 метрах, из-за чего происходит образование повышенного давления.
В случае возникновения трещины содержимое активно вымывается в полость скважины. Однако это временное обстоятельство, которое быстро устраняется при правильном устранении проблемы.
Как проходить плывун?
Основной нюанс того, как направляется поплавок при бурении скважины вручную, заключается в выборе техники работы.
Шпунтованная доска
Этот метод эффективен при относительно низком уровне грунтовых вод. Проход через подвижный слой осуществляется с помощью обрезной доски. Его параметры: Длина — 2 м, толщина — 50 мм. Один конец должен быть заострен.
Несколько досок соединяются вместе, образуя панель, с пазом на одной стороне и полотном на противоположной.
Техника шаг за шагом с помощью метода:
- Забить доску по периметру ствола (предельная глубина до 4 метров). Подобный шаг ускоряет бурильные работы.
- Удалить землю внутри шахты заостренной части забитого дощатого шпунта.
- Вбить шпунт глубже и продолжить проходку (бурение).
- Действия повторяются циклично, пока слой не будет полностью пройден.
Завершающим этапом является установка на дно полутораметрового деревянного ящика, в стенках которого просверлены небольшие отверстия для беспрепятственного стока грунтовых вод. Поверхность дна должна быть заполнена двумя слоями: 30 см среднего гравия и 20 см песка.
Такое очистное устройство защищает гидротехническое сооружение от песчаных масс и ила и сохраняет воду чистой.
Этот способ, как всплыть при бурении, эффективен, когда поток загрязнений идет без напора.
Параллельная обсадка
Суть этого метода заключается в том, что в процессе бурения в скважину одновременно опускается буровое долото и обсадная труба. Такой подход значительно замедляет процесс, а также увеличивает его стоимость.
Обсадная труба опускается вместе с буровым долотом. Буровое долото используется следующим образом.
Прохождение «кондуктором»
При этом методе используется специальный поверхностный канал. Это металлический кожух, который защищает стенки ямы от всплывающей породы. В трубу вмонтирована прочная деталь. Труба служит для защиты используемого инструмента и стенок образовавшейся скважины.
Для того чтобы проникнуть в обнаруженный вязкий слой, необходимо извлечь используемое буровое долото, направив трубу в скважину. Все последующие операции выполняются вручную с установленным долотом.
Основное отличие этого метода от параллельной обсадки заключается в том, что участок трубы используется только для прохождения через неустойчивый слой породы. До этого слоя можно использовать обычный метод бурения. За его пределами скважина бурится обычным способом после полного проникновения в слой поднятия грунта.
Бетонит
Еще один вариант методики разгрузки плавучего элемента скважины. Однако он принципиально отличается от вышеупомянутых методов. По сути, он заключается в добавлении специальных составов на липкой, клейкой или бетонной основе при бурении в дрейфующих песчаных породах.
Такие составы помогают формировать стены, придают оптимальные прочностные характеристики и защищают от дальнейшего разрушения под негативным воздействием неустойчивых масс.
Недостатки обустройства колодцев на плывуне
Пример смещения бетонных колец под воздействием поплавка.
Поскольку такие колодцы нуждаются в ежегодной чистке, ввиду грязевых потоков на небольшой глубине, следует взвесить, перевешивают ли недостатки преимущества колодца. Кроме того:
- Возможно смещение колодца;
- Частые пересыхания – тоже результат обустройства скважины в плывуне;
- Периодическое попадание грязевых частиц в воду.
В случае зыбучих песков иногда можно использовать колодец в качестве своеобразной кассеты, чтобы усилия не пропали даром.
Проблемы при бурении скважин на воду
Пример «зыбучих песков» при рытье колодца
Продувки — самая распространенная проблема, но не единственная. Существует множество других проблем, возникающих в процессе работы:
- Неправильный выбор места или водоносного слоя. Часто такие нюансы возникают от незнания местности. Например, вода пошла, и вы начинаете откачку до визуальной чистоты жидкости. А спустя совсем малое время, вода перестает идти вовсе или дебет значительно снижается. Причина – слабонаполнненый водоносный слой или сезонность наполнения. Решение – пробурить другую скважину или углубиться в грунт сильнее.
- Перебур – это когда водоносный слой уже найден и пройден, так как вы посчитали его слабым. Результат – проблемы со скважиной в будущем. Правильным решением будет перекрытие водоносного слоя, а также отсечь верхние горизонты дополнительной обсадной трубой. Межтрубное пространство обязательно зацементировать, чтобы предотвратить перетоки и тогда уже можно будет пробурить скважину нужной глубины.
- Недобур – противоположная проблема, когда за водонос принимается сезонный грунтовый слой. В этом случае проще всего вставить в обсадную трубу более тонкую колонну с фильтром и пробурить грунт до нужной глубины. Как это делать подскажет видео.
- Серьезные осложнения возникают при неверном выборе и установке фильтра. Как результат – постоянное или временное загрязнение воды, поломка насосов и засоры скважины. Решение – определить размеры и назначение фильтра перед началом работ, а еще лучше заказать нужный экземпляр индивидуально. Это полностью убережет от всевозможных проблем. Установка фильтра должна быть прочной, ровной и лучше всего воспользоваться советами мастеров, которые щедро делятся фото и видео-результатами работ.
- Недостаточная герметичность обсадной колонны часто бывает при использовании металлических труб. Их нужно сваривать, а не прикручивать, как пластик. В этом случае не возникнет осложнений в процессе добычи воды в колодце: заиливания, засоров и прочего.
