Конструкция водозаборной скважины
Содержание
Конструкция скважины состоит из множества различных деталей крепи. Благодаря таким элементам обеспечивается строительство устойчивого канала на всем протяжении. Их использование оказывается экономически выгодным. Конструкцию таких построек стоит рассмотреть подробнее.
Правильный выбор
Существует множество конструктивных особенностей водозаборных скважин. При правильном выборе конструкции можно определять их характеристики:
- цену скважины;
- ремонтопригодность;
- качество проводимых работ;
- дебит;
- качество воды, которая добывается из скважины.
Конструкция скважины зависит от особенностей участка местности, где будет осуществляться бурение. Также выбор зависит от необходимого дебита.
Стоит рассмотреть подробнее, как такие факторы влияют на качество воды и каким образом их следует учитывать.
Основные элементы
Среди главных составляющих скважины стоит выделить забой, обсадную колонну и др. Каждую из этих деталей стоит рассмотреть более внимательно:
- Устье – представляет собой начало скважины. Оно образуется вертикальной трубой, которая надежно зацементирована.
- Забой – является дном ствола скважины.
- Ствол. Внутри него располагаются обсадные колонны.
- Цементное кольцо – представляет собой затвердевший бетон, который была закачан в кольцо между обсадной колонной и стволом. Он выполняется для повышения герметизации конструкции.
- Фильтр – является необсаженным участком скважины.
Бетонные кольца и обсадная колонна вместе образуют крепь. Достаточно интересной является конструкция артезианской скважины.
Обсадные колонны
Обсадная колонна представляет собой систему специальных труб. Такие элементы могут быть первыми и последними. Их отличают функциональные возможности. Обсадные колонны предназначаются для одной цели – изолировать стенки скважины при бурении от различных внешних воздействий. Прежде всего, учитывается давление на скважину. Чтобы кольцевое пространство было надежно изолировано, следует залить жидким бетонным раствором промежуток, который находится между обсадными колоннами.
Существует особое деление обсадных колонн по назначению. Каждый вид таких изделий стоит рассмотреть подробнее. Они обладают определенными преимуществами и недостатками, которые стоит учитывать.
Кондуктор
Кондуктором называется колонна обсадных труб, которые предназначаются в целях защиты пресной воды от загрязнения. Также их используют при подготовке к установке следующих обсадных колонн.
Кондуктор обычно монтируют в землю на глубину до 100 м. Максимальным показателем погружения является глубина 600 м. Такие изделия обладают диаметром от 177 до 508 м. Кондуктор подвергается опрессовке.
Промежуточная обсадная колонна
Такие изделия используются для разделения различных зон, имеющих разные условия бурения. Промежуточные колонны разделяют на несколько видов:
- хвостовики – такие изделия обычно используются для фиксации только необсаженных участков скважины;
- сплошные – ими перекрываются участки конструкции от устья до забоя;
- летучки – представляют собой специальные колонны, которые используются только в целях перекрытия определенного интервала.
Спуск обсадных колонн, а также крепление скважин при помощи хвостовиков оказывается более выгодным решением, чем спуск более массивных обсадных колонн. Кроме того, таким образом можно существенно упростить конструкцию, а также снизить стоимость работ по бурению.
Направление
Направление представляет собой одну трубу или определенный интервал труб, которые предназначаются для крепления приустьевой части колонны. Благодаря такому элементу конструкция водозаборной скважины защищается от разрушения и размыва. Кроме того, эта деталь используется в целях циркуляции воды.
Существуют определенные различия между удлиненным и шахтовым направлением. Последнее устанавливают всегда. Деталь имеет длину от 3 до 10 м. можно установить одно направление или несколько.
Направление опускают в глиняный слой. Трубы, которые используются для направления, не опрессовывают.
Также можно выделить эксплуатационную колонну, которая служит для разъединения нужных горизонтов от других пород.
Диаметр обсадных колонн начинают проектировать с эксплуатационной колонны. Работы ведутся изнутри. Опираясь на нужный дебет скважины, необходимо выбрать диаметр колонны. Благодаря этому определяется диаметр бурения. Если увеличить этот показатель, можно будет использовать оборудование большей производительности. Также следует учесть, что такое решение позволит облегчить проведение ремонтных работ. Конструкция эксплуатационной скважины отличается простотой, что позволяет соорудить ее за короткий промежуток времени.
Сооружение скважины
Прежде всего, необходимо определить, где будет расположена водозаборная скважина. Сначала следует найти водоносный пласт. После этого следует решить, как оградить конструкцию от различных источников загрязнения. Также стоит решить, каким образом будет обеспечиваться доступ к скважине для различных машин.
Близость свалок и канализаций, а также различных загонов для скота и цистерн с топливом может стать потенциальной угрозой для чистоты скважины. Ее следует расположить на расстоянии не менее полутора метров от возможных строительных зон. Также она должна находиться в месте, где будет обеспечена возможность быстрого ремонта.
Существует определенное количество способов, при помощи которых можно соорудить водозаборную скважину. К примеру, одним из них является копка. Также можно выделить бурение и продавливание. Какой способ будет выбран, зависит от назначения скважины. Также выбор конструкции скважины во многом определяется особенностями местности.
Скважина, которая выкопана при помощи экскаватора, носит название колодца. В него можно погружают обсадку, а сверху закрывают крышкой. Такой способ является самым простым и дешевым. Благодаря сооружению колодца можно обеспечить себя большим количеством воды на многие десятилетия.
Забивная скважина представляет собой острый наконечник из стали, который прикрепляется к перфорированной трубе. Также его можно прикрепить к ряду труб или фильтру. Сначала следует выкопать шурф, имеющий большой диаметр. Впоследствии будет уложен уплотнитель. После этого сборная конструкция должна быть установлена на дне шурфа. Ее забивают в грунт до момента достижения перфорированной трубы водоносного пласта.
Однако чаще всего водозаборные скважины сооружают путем бурения. Существуют разные типы буровых установок:
- ударно-канатная;
- установка вращательного действия.
При ударно-канатном бурении в пробуренное отверстие погружают трос или проволочный канат. На его конце находится буровое долото, которое используется для дробления твердой породы. Также в установке имеется буровой патрон, при помощи которого осуществляется забор мягкой породы.
Отработанная порода выбирается из забоя при помощи керноотборника. Если работать в сухой геологической формации, чтобы образовывался шлам, можно добавлять воду. Его гораздо легче доставать из скважины. Керноотборник необходимо время от времени опускать в забой, а затем доставать накопившуюся породу.
Если используется вращательное бурение, для работ необходимо иметь вращательный бур и циркуляционную систему сжатого воздуха. Ее используют для извлечения шлама.
После этого выполняется уплотнение, разработка скважины, а затем ее проверка и дезинфекция. Такие процедуры необходимы для ее нормальной эксплуатации.
Обсудить статью на форуме
