Скважина с самоизливом

Скважина с самоизливом

Самоизлив скважины — явление нечастое, скорее, его можно назвать нестандартной ситуацией при выполнении бурения скважины на воду. Что представляет собой самоизлив, полезен он для обустройства системы автономного водоснабжения или наоборот, как выполнить обустройство скважины при обнаружении самоизлива — вот те вопросы, которые будут рассмотрены в этой статье.

Что такое самоизлив скважины и причины его появления

В результате бурения скважины вода поднимается по стволу из зоны высокого в зону низкого давления, но, как правило, в определённый момент этот подъём останавливается, поскольку показатели давления выравниваются. В такой ситуации образуется статическое зеркало на глубине ниже уровня промерзания почвы в холодное время года, что не несёт никакой угрозы для самой скважины и участка, на котором она пробурена.

В некоторых случаях вода из скважины поднимается без остановки выше уровня поверхности земли, то есть самовольно изливается под большим давлением, фонтанирует. Это происходит при глубоком залегании водоносного слоя, при достижении во время бурения напорного артезианского горизонта, где большие объёмы воды находятся под давлением со стороны двух окружающих их водоупорных пластов. Таким образом, не стоит вопрос поднять воду с применением насоса, ведь её статический уровень и так выше уровня земли, наоборот, требуется сделать излив контролируемым, справившись с излишним напором во время обустройства скважины.

Давление, под которым выбрасывается столб воды из скважины с самоизливом, определяется такими основными факторами:

• количеством воды в водоносном слое — как правило, глубинные слои многоводны;
• относительной разницей в высоте расположения водного горизонта и точки бурения, что определяет разницу в давлении (на 1 метр высоты приходится примерно 10 атмосфер);
• наличием или отсутствием точек разгрузки, в качестве которых могут выступать скважины, родники, другие источники, питающиеся из того же горизонта в пределах небольшой территории.

В Московской области есть такие районы, где вероятен самоизлив скважин. С большой вероятностью определить, будет ли скважина, пробуренная в определённом месте, характеризоваться самоизливом, могут профессиональные буровые мастера. Их мнение базируется как на изучении гидрографической карты региона, что позволяет с высокой точностью определить глубину залегания грунтовых вод, так и на собственном опыте бурения в конкретном населённом пункте.

Поскольку запасы воды в напорных артезианских горизонтах очень велики и зона их питания отдалённая, то рассчитывать на то, что самоизлив сам по себе прекратится, не стоит. Необходимо принимать меры по обустройству скважины с учётом такой её особенности.

Проблемы скважин с самоизливом

Проблема самоизлива проявляется уже на этапе бурения, с ней можно справиться, устанавливая на определённом этапе бурения кондуктор и осуществляя его бетонирование. После этого бурение скважины выполняется через кондуктор.

Имеются большие проблемы с самоизливающейся скважиной на этапе её обустройства, а также и в процессе эксплуатации, например:

• возникает необходимость утепления оголовка, так как в зимнее время высока вероятность замерзания воды и разрыва обсадной трубы;
• стоимость работ по обустройству скважины с самоизливом может превышать такие же при его отсутствии примерно на 30%;
• есть необходимость в частом обслуживании скважины;
• не все компании берутся за такой вид работы, поскольку он технически сложный, трудоёмкий и требует от мастеров высокого профессионализма и опыта;
• появляются сложности при выполнении ремонтных работ.

Но самым важным является то, что работы по обустройству скважины на воду с самоизливом специалисты без профильных знаний и большого опыта выполнить просто не смогут. В случае некачественного выполнения обустройства или неправильной установки заглушки на скважину высока вероятность не справиться с потоком воды, при том что поведение источника предсказать невозможно. Это с большой вероятностью станет причиной затопления участка, на котором производилось бурение, а также соседских участков, в результате — размывание почвы, заболачивание местности.

Положительные особенности самоизлива

В фонтанирующей из скважины воде есть и привлекательные моменты, в частности такие:

• нет необходимости в приобретении дорогостоящего насосного оборудования, ведь вода поднимается на поверхность сама, так что вполне достаточно самого обычного поверхностного насоса или насосной станции для подачи воды к дому;
• высокий дебит воды из напорного артезианского горизонта позволяет использовать воду в любом необходимом количестве, а также организовать водоснабжение не одного дома, а нескольких, даже всего небольшого посёлка, что окажется очень бюджетным вариантом;
• на базе скважины с самоизливом можно создать искусственный водоём с проточным водоснабжением.

В любом случае, пробуренная самоизливающаяся скважина нуждается или в профессиональном обустройстве, или в ликвидации, оставлять её без присмотра опасно.

Варианты обустройства без насоса и с насосом

Варианты обустройства без насоса, с погружным и поверхностным насосом имеют свои плюсы и минусы.

Безнасосное обустройство:

• нет расходов на покупку насоса;
• нет расходов на обслуживание насоса;

но при этом:

• если водонос истощится, потребуется переобустройство;
• не регулируется подача воды из-за скачков давления в водоносном горизонте;
• способ сброса давления требует внимательной проработки.

Вариант с поверхностным всасывающим насосом:

• небольшие затраты на приобретение насоса по сравнению с погружным вариантом;
• возможность регулировать напор воды;
• простой монтаж насоса;
• обеспечивается работа системы водоснабжения при прекращении самоизлива;

но при этом:

• требуется контролировать работоспособность насоса;
• обустройство невозможно при большой разнице между динамическим уровнем и местом монтажа насоса.

С погружным насосом:

• возможность применения не зависит от динамического уровня;

но при этом:

• стоимость насосного оборудования выше, чем поверхностного насоса;
• монтаж насоса требует внимания, опыта и профессионализма;
• невозможен монтаж насоса ниже определённой высоты от статического уровня.

Устранение самоизлива и обустройство скважины

Одним из неприятных моментов работы со скважиной с самоизливом является её непредсказуемость, то есть может изменяться динамика подачи воды таким образом:

• сезонное прекращение самоизлива;
• непрогнозируемая периодичность изменения дебита;
• прекращение самоизлива через некоторое время после начала эксплуатации скважины.

Кроме того, при большом самоизливе обустройство скважины может оказаться очень проблематичным и нерационально дорогим.

Если же дебит воды из скважины немногим превышает потребляемый домовладением объём воды, необходимо решить вопрос с отведением её излишков. С этой целью можно использовать естественные или искусственные водоёмы, системы дренажей, использование воды для полива, если есть такая необходимость.

Важным моментом борьбы с самоизливом является то, происходит он из обсадной трубы или из затрубного пространства, что является крайне нежелательным событием. Самоизлив из затрубного пространства следует прекратить, что возможно, если давление не очень большое. В этом случае иногда оказывается достаточным надеть на трубу кольцо, крепить его штангами, грунтом.

Способы устранения самоизлива скважины

Технологии устранения самоизлива различаются объёмом работы и получаемым результатом. Применяются они в зависимости от давления в скважине и требуемой производительности обустраиваемой скважины. Основные методы борьбы с самоизливом такие:

• Ликвидация скважины, для чего выполняется закачивание быстросхватывающегося цементного раствора или применяется другая методика из существующих на сегодняшний день, например применение несъёмных заглушек на устье. Кстати, трубы в такой ситуации стоит применять металлические, поскольку если обсадная труба даст трещину после установки заглушки, то остановить поток воды будет практически невозможно.
• Обеспечение отведения воды на большое расстояние — в этом случае выполняется обустройство обсадной трубы специальным штуцером, через который вода перенаправляется в отводящий трубопровод. Для отведения воды может потребоваться насос, если самотёком ситуация не может быть исправлена.
• Наращивание обсадной трубы выше уровня земли на необходимый для ограничения воды уровень — в этом случае верх конструкции должен быть хорошо утеплён для предотвращения замерзания воды, расположенной выше уровня промерзания грунта в холодное время года. На окончание обсадной трубы надевают обычный оголовок, в котором выполняется отверстие для проведения греющего кабеля.

Описанные меры считаются временными, так как они не позволяют решить вопрос водоснабжения оптимальным способом. Требуется как можно скорее решать вопрос с обустройством скважины, ни в коем случае нельзя дожидаться заморозков.

В любом случае скважины с самоизливом нуждаются в регулярной проверке состояния, чтобы при первых признаках неполадок выполнить ремонтные работы, пока не произошло разрушение обсадной трубы.

Что касается способов обустройства самоизливающейся скважины, их существует несколько. из которых наиболее популярными являются такие, как:

• летний кран;
• обустройство с адаптером;
• обустройство с кессоном.

Рассмотрим их подробнее.

Вариант 1 обустройства скважины: летний

В первом случае обустройство скважины предполагает установку только летнего крана. Основная особенность такой схемы системы водоснабжения заключается в том, что на зиму такой кран придётся открывать и предусматривать, куда будет стекать вода: канаву, водоём, другое. Вода в скважине имеет температуру примерно равную плюс пяти градусам Цельсия, так что текущая вода замерзать не будет и систему в негодность не приведёт. Это наиболее простое, однако не самое оптимальное решение.

Вариант 2 обустройства скважины: с адаптером

В случае, если применение кессона по каким-либо причинам не рассматривается заказчиком, можно выполнить врезку в обсадную трубу ниже уровня промерзания грунта. Этот показатель в разных регионах может отличаться, в Московской области по данным многолетних исследований он определён на глубине 1,6 метра. Врезанная труба так же ниже уровня промерзания прокладывается в траншее к дому. Оголовок закрывается заглушкой со специальным ниппелем, через который в колонну закачивается воздух, ограничивающий подъём воды выше точки замерзания.

Вариант 3 обустройства скважины: с кессоном

Надёжную защиту устья скважины от промерзания обеспечивает применение схемы с кессоном. В условиях самоизлива обустройство с кессоном выполняется с такими особенностями:

• постоянно осуществляется откачка воды как при подготовке котлована, так и при монтаже кессона;
• конструкция устанавливается на обсадной трубе, на устье крепится оголовок, который укомплектован резиновым уплотнителем и сможет сдержать поток воды под давлением;
• участок между обсадной трубой и фланцем кессона герметичен.

Работы, согласно требованиям техники безопасности, можно проводить при температуре окружающей среды не ниже 15 градусов Цельсия. При выполнении обустройства после устранения самоизлива все работы выполняются в привычном порядке: производится установка автоматики в систему водоснабжения, подключение дома, то есть работы выполняются под ключ и в результате получается скважина, которая может эксплуатироваться круглогодично.

Однако важно помнить, что срок службы, например, герметичного оголовка ограничен, так что внимательное отношение к системе водоснабжения, своевременное проведение обслуживания способствуют надёжной её работе.

Кроме того, возможно обустройство с использованием железобетонных колец, из которых устраивается закрытая полость вокруг обсадной трубы. Нижнее кольцо устанавливается таким образом, чтобы его нижний край располагался ниже уровня промерзания почвы в зимний период. Всё сооружение, которое располагается выше, тращельно утепляется, например, минватой.

Принять правильное решение по способу обустройства скважины с самоизливом могут только специалисты, которые обладают необходимыми знаниями и опытом выполнения подобных работ.

Также будет интересно посмотреть:

• Зимняя скважина
• Своя скважина на участке
• Скважина Авито