В каких случаях требуется восстановление скважины ↑
Снижение характеристик источника может быть вызвано как неправильной эксплуатацией скважины, так и естественными причинами. Рассмотрим, какого рода неприятности могут подстерегать хозяев скважин в процессе их эксплуатации, в чём их причины, как их избежать или отсрочить.
Ухудшение качества воды в источнике может произойти по следующим причинам:
В обсадную трубу (рабочую колонну) с поверхности попали загрязнения. Подобное происходит, когда в недостаточно защищённый от внешней среды кессон либо в ещё необорудованную скважину проникают ливневые или талые воды.
Вода может стать мутной от механических загрязнений, в этом случае бывает достаточно прокачать источник в течение нескольких часов. Хуже, если в чистую подземную среду проникли вредные микроорганизмы с поверхности. Например, железоокисные бактерии.Они и другие нежелательные «гости» придают воде весьма неприятный привкус и запах. Заражённый источник придётся «лечить». Помогает дезинфекция скважины с помощью традиционных антисептиков: марганцовокислого калия, перекиси водорода. «Лекарство» засыпают, ждут несколько часов, скважину промывают.Через пару суток становится понятно, достигнут ли нужный результат. В крайнем случае, если многократные промывки не помогают, используютсредства, содержащие хлор. Существуют и специальные препараты для дезинфекции водопроводных труб, но они недёшевы. По окончании обработки скважину нужно тщательно, в течение нескольких суток, промыть.
В результате коррозии стальной обсадной трубы в воду попадают частички ржавчины и даже грунта, если соединения стали неплотными. Вода, как правило, прозрачная, но в ней попадаются мелкие твёрдые частицы.Поможет установка фильтра от механических загрязнений.
Чтобы поставить более точный «диагноз», следует сделать лабораторный анализ воды. Он позволит определить характер мероприятий по «лечению» источника, правильно подобрать систему фильтров.
Если проблема заключается не в снижении дебита источника, а в ухудшении качества воды, начните мероприятия по реанимации скважины с лабораторного анализа воды
Неглубокая скважина, устроенная на верховодку, может полностью иссякнуть в засушливый период года. После обильных дождей или таяния снегов вода появится вновь. Производительность скважины «на песок» тоже может падать в зависимости от сезона, но незначительно. Если ранее нормально работающий погружной насос при длительном водоразборе начал «хватать воздух» либо срабатывает защита от сухого хода, есть повод для беспокойства. Падает дебит скважины и регресс, скорее всего, будет продолжаться. Вплоть до того, что источник полностью придёт в негодность. Ухудшение характеристик скважины может произойти по следующим причинам:
Неправильная эксплуатация. Скважина должна регулярно прокачиваться. Если в доме никто не живёт и не пользуется постоянно водопроводом, хотя бы раз в месяц из неё следует выкачать несколько сотен литров воды. В случае, когда источник многие месяцы стоит без использования, грунт в зоне забора воды, а также фильтр начинает забиваться мельчайшими частичками, «заиливаться». В жёсткой воде оседают соли кальция, скважина «кальцинируется». Мелкие частицы, находясь без движения, накапливаются и спрессовываются, образуя довольно твёрдые наслоения. Поры в грунте и отверстия в фильтре забиваются, ил может скапливаться довольно толстым неразмываемым осадком на дне обсадной трубы.Вода перестаёт поступать в колонну. За год-два недостаточно интенсивного использования источник можно испортить. Заиливание и кальцинирование происходит и естественным образом, даже при правильной эксплуатации скважины. Но обычно процесс этот длительный, растягивается на десятки лет.
Если фильтр на дне отсутствует, выполнен некачественно или повреждён, песок может поступать в обсадную трубу снизу. Песок и грязь могут проникать внутрь и из-за неплотностей соединений труб рабочей колонны, возникающих в результате коррозии.
В случае, когда причина падения дебита кроется не в исчезновении водоносного горизонта, а в загрязнении источника,есть шанс, что удастся провести восстановление скважины своими руками.
Ключевые свойства буровых растворов
Ингибирующая способность. Данное свойство определяет способность промывочной жидкости предотвращать или замедлять процессы деформации стенок скважины. Применение растворов с высокими ингибирующими характеристиками позволяет избежать нежелательного сужения ствола, появления каверн и других поверхностных дефектов. В частности, такие составы используются при проведении буровых работ на месторождениях, где преобладают гидратирующиеся и набухающие глинистые породы.
Триботехнические характеристики. От триботехнических свойств бурового раствора, используемого при промывке скважин, зависит величина сил трения между контактирующими поверхностями: стенками скважины и наружными поверхностями труб, керном и керноприемной трубой, цилиндром буровой насосной установки и плунжером и т. д. Использование промывочных жидкостей, способных снижать трение, позволяет замедлить износ буровых инструментов и предотвратить осыпание породы внутри скважины.
Электрохимические свойства. Электрохимические характеристики промывочных жидкостей непосредственно зависят от концентрации солей, утяжелителей и других компонентов в их составе. Основными свойствами являются водородный показатель рН (определяет активность ионов водорода в материале) и удельное электрическое сопротивление (влияет на электропроводность раствора).
Фильтрационно-коркообразующие свойства. Данный показатель определяется по двум характеристикам бурового раствора – по толщине фильтрационной корки, создаваемой промывочной жидкостью на стенках скважины, и по показателю фильтрации. Последняя величина обозначает объем фильтрата, проходящего сквозь корку заданного диаметра в течение 30 минут при фиксированном перепаде давления.
Как почистить своими руками от ила и песка: способы
На выбор способа очистки влияют глубина источника и характеристики грунта вокруг него. Особенности почвы около шахты могут привести к ухудшению качества воды. От длительной эксплуатации источник может прийти в негодность. В этом случае необходимо бурить новую скважину. Загрязняют источник и грунтовые воды, которые попадают в водоносный горизонт.
Очистка скважины начинается с определения целесообразности проведения работ. Если причины можно устраненить собственными силами, например, из-за обвала почвенных пород, применяют самый простой способ.
Использование насоса
Метод чистки скважины с использование насоса.
Метод заключается в образовании взвеси плотных частиц с помощью инструментов, которыми можно взмутить осадок. Для откачивания воды используются насосы для скважин. Процедура требует затрат времени, но отличается эффективностью.
Использование вибрационного насоса с нижним забором позволяет очистить скважину от илистых отложений.
Для этого потребуется оборудовать прибор насадкой для взбалтывания. Прикрученный кронштейн заходит в смесь и разрыхляет ее благодаря вибрации.
Прокачка вибрационным насосом
Этот простейший способ промыть скважину заключается во временной замене циркуляционного глубинного насоса вибрационным.Последний может прокачивать жидкость с мелкими твердыми включениями, так как его конструкция не имеет механических узлов. В результате после естественной смены воды источник заполняется свежей, чистой, без песка и глины.
Дорогую модель брать не обязательно. Устройства такого типа стоят дешево, но при длительной непрерывной работе перегорают. Это не страшно, если купить недорогую модель отечественного производства. Затраты целесообразны, так как прочистить скважину придется еще не раз, если проблема уже появилась.
Прочищение скважины своими руками
Прочистка скважин самостоятельно ‒ это вполне реально, для чего имеются различные способы. Для этого применяются такие варианты производства очистительных работ:
- При помощи вибронасоса проводится прокачка.
- Применение насоса для проведения промывки с поверхности.
- Использование двух насосов.
- Метод гидроудара для удаления загрязнений.
- Промывка скважины желонкой.
- Газо-воздушная смесь для промывки источника.
Это основные методы прочистки скважины, используемые для самостоятельного проведения работ. На самом деле вариантов намного больше, однако, в материале будут представлены только вышеупомянутые.
Несколько полезных советов
После того, как скважина готова, следует обратить внимание на ряд важных нюансов. Например, чтобы вода в скважине оставалась свежей, нужно обеспечить приток в обсадную колонну свежего воздуха
Для этого делают несколько вентиляционных отверстий. Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п.
По окончании работ следует обязательно отдать на анализ воду из скважины, чтобы проверить на содержание различных примесей. Любые проблемы с состоянием воды обычно решаются путем подбора подходящих фильтров.
Воду на анализ отбирают не сразу же после бурения, а спустя некоторое время, чтобы из нее ушли загрязнения, вызванные бурением.
Выбор и установка насоса
Чтобы после бурения правильно обустроить скважину на воду, выбирают тип электронасоса с необходимыми характеристиками, от его параметров зависит выбор кессонного колодца или адаптера при обустройстве источника водоснабжения. Все электронасосы по способам расположения относительно скважины делят на две большие группы, отличающиеся друг от друга своими параметрами.
Поверхностные
Поверхностные центробежные насосы с КПД около 50% чаще других типов используют для подачи воды, у большинства моделей глубина всасывания не превышает 8 м, поэтому их размещают рядом со скважиной или на небольшом удалении от нее.
При большом расстоянии между насосом и источником каждый метр водяного столба по вертикали переводят в 7 м по горизонтали при диаметре труб 1 дюйм с учетом гидравлических потерь в арматуре, отводах, тройниках. Таким образом, поверхностный насос можно размещать не только в кессоне, но и доме, если водный уровень близок к поверхности почвы, к примеру, при зеркале (статическом уровне) в 5 м электронасос можно установить в подвале коттеджа на 20 м от скважины.
Отдельно стоящие наружные насосы очень редко используют в бытовом водоснабжении, обычно их эксплуатируют в составе станций, где на один каркас ставят электронасос, гидравлический аккумулятор, напорное реле и манометр, соединяя их через фитинги и гибкую подводку.
Поверхностные бытовые насосные станции способны прокачивать воду объемом до 5 м3/ч при максимуме напора около 50 м, что делает их пригодными для снабжения водой дома с семьей из пяти человек.
Центробежный поверхностный насос – внутреннее устройство
Погружные
Большая группа глубинных насосов работает по центробежной схеме, такие агрегаты обладают наивысшим КПД среди всех видов, доходящим до 65% у высокотехнологичных дорогих моделей Grundfos. По параметрам погружные насосы значительно превосходят наружные, объем прокачиваемой жидкости в бытовых моделях доходит до 20 м3/ч, максимальный напор достигает 300 м благодаря использованию ряда ступеней с рабочими колесами, последовательно повышающими давление.
На рынке насосного оборудования встречаются другие виды погружных электронасосов с иным принципом действия, их список состоит из следующих типов:
Вибрационные
Популярные бытовые модели электромагнитного принципа действия, всасывающие воду за счет обратного и поступательного движения встроенного поршня, присоединенного к якорю электромагнитной катушки. Максимальный объем подачи вибрационных помп не превышает 1,5 м3/ ч, напор доходит до 80 м при КПД около 35%.
Средняя цена вибрационных помп лежит в районе 1400 руб., в быту их не используют для постоянного водоснабжения из-за низких технических характеристик, применяя в основном для полива, дренажных работ, прокачки скважин, заполнения бассейнов и резервуаров водой, других хозяйственных целей. Вибрационные помпы могут откачивать сильно мутную и грязную воду без повреждения электрической части и корпуса (поэтому их используют для прокачки скважин), но резиновые поршень и клапан обратного хода истираются частицами песка и через некоторое время могут потребовать замены.
Центробежный и вибрационный погружные электронасосы – внутреннее устройство
Шнековые
Агрегаты такого принципа действия часто называют винтовыми, по принципу действия они напоминают бытовую мясорубку, в которой жидкость перемещается за счет вращения спирального шнека. Винтовые модели не столь популярны на рынке, их преимуществом является возможность работы с вязкими и мутными средами. КПД шнековых агрегатов не превышает 50%, подача до 15 м3/ч, напор доходит до 100 м.
Вихревые
В подобного типа электронасосах вода всасывается лопастями рабочего колеса через отверстие сбоку корпуса и выталкивается крыльчаткой через боковой патрубок в той же плоскости. Расстояние между лопастями и стенками рабочей камеры для снижения гидравлических потерь минимально, поэтому вихревые модели работают только с чистой водой из артезианских скважин. КПД таких устройств также невысок (около 50%), бытовые агрегаты имеют средние технические параметры с наивысшими подачей в 5 м3/ч и напором 100 м.
Винтовой и вихревой насосы — конструкция
Местная циркуляция
Если в разрезе при обследовании были выявлены процессы поглощения пластов, то целесообразно использовать так называемую местную циркуляцию. По сути, она является призабойной. Метод реализуется с помощью буровой оснастки и погружного насоса. Буровое оборудование осуществляет разработку породы, а насосные агрегаты выводят шлам в специальный уловитель. Такая чистка скважин предусматривает подключение механического или электрического привода. В то же время шламоприемник располагается не на поверхности в зоне фильтрации, а интегрируется в бурильную колонну. Способ достаточно простой, но требует больших мощностных ресурсов и не подходит в работе с глубокими скважинами, наполненными открытым плотным шламом.
Прокачка источника вибронасосом
Данный метод считается не очень действенным, но простым в реализации. Для восстановления производительности применяют очистку скважин от песка вибрационным насосом. Его специалисты не рекомендуют задействовать продолжительное время в процессе эксплуатации источника, а вот для выполнения чистки он подходит лучше, чем циркуляционная помпа.
Дело в том, что вибронасос нетребователен к качеству воды. Он легко переносит то, что жидкость загрязнена песком, и способен даже поглощать мелкие камешки. Правда, абразив быстро выводит обратный клапан из строя. Перед тем как очистить скважину от песка, нужно убедиться в работоспособности детали.
Этот элемент стоит дешево, и заменить его можно самостоятельно всего за пару минут. Цена вибрационного оборудования в несколько раз меньше по сравнению с циркуляционной помпой, чувствительной к абразивным частицам. Даже если он сломается, финансовые потери будут небольшими.
Метод прокачки при помощи вибронасоса не способен справляться с сильным заиливанием грунта, но он является хорошим решением, как почистить скважину от песка, поскольку может удалить его в большом количестве из обсадной трубы, но при условии, что глубина источника небольшая.
По мере того, как песок удаляется, его уровень начнет понижаться, и тогда следует опускать ниже и насос. Непрерывная работа оборудования не должна длиться более 30 минут, после чего его отключают на 10-15 минут, давая остыть.
Когда в песке содержатся камушки, диаметр которых превышает 3-5 миллиметров, они станут попадать под мембрану и препятствовать водному потоку. Освободить от них агрегат можно, но перед тем, как почистить насос в скважине, его нужно поднять на поверхность.
Если выбран вибронасос, следует знать, что он довольно дорог и не всегда эффективен, но его конструкция проста и при его работе не требуется приложение физических усилий.
Желонкой
Считается самым надежным, но достаточно трудоёмким способом. Применяется при небольшой глубине шахты и незначительном засорении, иначе ее использование неэффективно.
Например, для очистки 30-метровой скважины необходимо дополнительное устройство лебедки и усилие двух человек.
Это изделие представляет собой кусок трубы с клапаном на нижнем конце и тросом с сеткой вверху. Его изготавливают своими руками или покупают уже готовое.
Принцип действия следующий: прикрепленную к тросу желонку опускают на дно, затем поднимают на 0,5 метра и резко опускают вниз. Под своим тяжелым весом она падает в ил. Нижний клапан открывается, и внутрь попадает осадок со дна источника.
Эти действия проделывают несколько раз, затем желонку достают на поверхность и очищают от песка. Работу проводят до тех пор, пока дно полностью очистится от ила.
Возможные причины засорения
Стоит упомянуть о типах засорения скважин, это поможет выявить причины проблем и определить, как правильно прочистить скважину своими руками.
№1 — проникновение песка в обсадную трубу
«Запесочивание» — проблема, встречающаяся в неглубоких песчаных скважинах, где водоносный слой располагается в песчано-гравийной прослойке. В грамотно устроенной скважине песок проникает внутрь обсады в небольшом количестве.
Если же производительность источника снижается, а в воде появляются песчинки, происходит что-то из нижеперечисленного:
- Песок проникает с поверхности — не герметичен оголовок, кессон.
- Нерационально подобран фильтр, ячейки слишком крупные.
- Нарушена целостность фильтра.
- Нарушена герметичность между секциями обсады. Не закручена до конца резьба, некачественно выполнена сварка, коррозия «проела» дыру в стальной обсадной трубе, механическое повреждение пластиковой.
Устранить неплотности, которые появляются внутри скважины, не представляется возможным. Мелкий песочек постоянно пробивается через фильтр, но и удалять его проще, частично он вымывается при подъёме воды.
Хуже, если же в скважину проникает крупный песок, со временем источник может «заплыть»
Именно поэтому следует уделять особое внимание качеству монтажа элементов обсады и подбору фильтра
Установка в обсадной трубе отделителя песка в значительной мере снижает запесочивание фильтра и продляет срок службы скважины на песок
№2 — заиливание неэксплуатируемой скважины
Со временем в толще грунта в зоне фильтра накапливаются мельчайшие частички глины, ржавчины, кальциевых отложений, осадочных пород.
Когда их количество становится слишком большим, поры в водоносном грунте и ячейки сетчатого (дырчатого, щелевого) фильтра забиваются, воде становится сложнее проникать через в ствол выработки.
Дебит скважины падает, происходит её «заиливание» вплоть до полного исчезновения воды. В источнике, которым пользуются регулярно, процесс происходит медленно, растягиваясь на десятилетия. Без регулярной прокачки скважина может заилиться за год-два.
Если очистку скважины от ила провести своевременно, не дожидаясь, пока она полностью иссякнет, велика вероятность дать источнику «вторую жизнь». Вода будет поступать в достаточном для водоснабжения частного дома объёме.
Вода, поступающая в скважину через фильтр, несёт вместе с собой мелкие частички ила. Происходит заиление грунта поблизости от фильтра. В зоне всасывания также накапливаются соли кальция, если жёсткость воды высокая
Жидкости для промывки
Для промывки может использоваться и обычная вода, но для большей эффективности эту задачу решают с помощью специальных смесей. Выбор конкретного раствора делается исходя из условий чистки, параметров скважины и характеристик шлама. В профессиональной сфере практикуется использование насыщенных солевых и глиняных смесей. Если порода содержит растворимые соли, то промывка легче выполняется как раз солевыми растворами. Чтобы размягчить породу, к основному составу также добавляют поверхностно-активные элементы. С их помощью устраняются и плотные шламовые забои. Если планируется промывка скважин в условиях ликвидации аварий, то желательно использовать нефтяные смеси и растворы соляной кислоты. Что касается воды, то ее вполне можно задействовать без добавок при очистке каналов среди устойчивых твердых пород.
Раскачка скважины и ее особенности
Прокачка – процедура, которая необходима для очистки воды. Из жидкости убирают песок и ил. В противном случае можно наблюдать заиливание. Через фильтр могут проходить наименьшие частицы и оседать на дне, а это понижает глубину и негативно отличается на качестве скважины.
Перед раскачиванием следует правильно подобрать качественный насос
Выполнять откачку необходимо до тех пор, пока вода не станет чистой. При прокачке можно удалить частицы со слоя воды. Сначала жидкость будет мутной, но постепенно она начнет светлеть. Глинистые источники требуют больше времени на прокачку, чем песчаные.
При раскачке происходит вымывание не только из обсадной трубы, но из ближайшего слоя. Если сделать все правильно, вода будет кристально чистой. Раскачка состоит из выкачивания жидкости.
Необходимые условия для выполнения раскачки:
- Правильно выбранный насос;
- Возможность прокачивать воду без перерывов;
- Определение технологии процесса.
Прокачка выполняется, пока не пойдет чистая вода. Длительность зависит от многих факторов. К ним относят и прохождение труб, и глубину скважины, и разновидность грунта. Можно взять недорогой центробежный насос погружного типа. Но использовать насос после прокачки уже нельзя. Нельзя брать прибор, который применяют для нагнетания воды.
Задача прокачки скважины после бурения
Когда же выполняется прокачка скважины после бурения, все частицы и включения, даже мельчайшие, удаляются из ствола и из близко расположенного водоносного слоя, и это выражается в том, что на первом этапе прокачки из скважины будет идти очень грязная жидкость. Однако в дальнейшем, по мере прокачивания, она начнет светлеть, и чем больше воды будет выкачано, тем светлее будет результат.
Иной раз прокачка требует по-настоящему больших усилий – так, если говорить о глубоких объектах, созданных в известняке или глинистой почве, то здесь на прокачку может уйти несколько недель, и только в этом случае удастся получить качественный результат.
Если же рассматривать не слишком глубокие песчаные скважины, то здесь прокачка занимает обычно порядка 12 часов. Длительная работа на глиноземе связывается с тем, что в процессе бурения на таких почвах образуется глинистый раствор, делающий воду мутной, и он одинаково успешно образуется как в процессе бурения, так и при промывании.
Глина распадается на мелкие частицы, которые вымываются с очень большим трудом, и потому прокачивать скважину приходится очень долго. Тем не менее правильно проведенная прокачка позволит получить в итоге качественную и чистую воду, которая будет соответствовать всем требованиям, а еще этот процесс позволит эксплуатировать скважину долго.
Таким образом, в деле бурения на воду мелочей нет, и каждый из этапов является значимым. Разобраться во всех аспектах такого ремесла бывает непросто, и даже профессионалы порой испытывают сложности с некоторыми вещами – к примеру с выходом на новые технологии и изучением новейшего современного оборудования.
Превентивные меры
Предотвратить загрязнение скважин илом и песком практически невозможно, так как эти материалы несут с собой грунтовые воды, а нарушение целостности структуры почвы является отличным местом для их скапливания. Но обезопаситься от попадания в шахту различного мусора не сложно. Для этого необходимо тщательно закрыть ее. Это можно сделать различными материалами, например листами жести.
Если шахта имеет небольшую глубину, то можно отделать шахту древесиной, бетоном и т. д. Часто в качестве места забора воды выступают обыкновенные колодцы. Они отделываются железобетонными кольцами.
Стоит понимать, что даже своевременно принятые превентивные меры не дают 100%-ной гарантии тому, что скважина не будет засорена. Они позволяют лишь увеличить время между проведением чистки. Иными словами, благоустроенную скважину можно чистить 1 раз в 2 года, а неблагоустроенную – порой несколько раз за сезон.
Своевременно проводите чистку и замену фильтров, и тогда вы будете круглый год обеспечены чистой и вкусной водой. Тем более что проведение очистных мероприятий не потребует от вас много сил, времени и денег. Наверняка один из вышеперечисленных пяти способов идеально подойдет вам.
Небходимые характеристики скважины для подобора оптимального метода очистки от песка
Для получения гарантированного результата необходимо знать некоторые параметры скважины: глубина, дебит, уровень воды, тип устройства скважины (прямоствольная или с фильтром, у которого внутренний диаметр меньше диаметра основного ствола). Все эти данные можно узнать из паспорта скважины, который выдают некоторые компании. От показателей зависит выбор погружного насоса, с помощью которого будет происходить очистка.
Дебит скважины должен превышать производительность вибронасоса. Если паспорта скважины нет, то дебит скважины можно рассчитать самостоятельно. Для этого будет необходим мерный бак, объем которого известен. При помощи насоса, опущенного на самое дно, выкачать всю воду, дождаться восстановления уровня воды и снова повторить процедуру. Поделив объем добытой воды на время, которое понадобилось для выкачивания, получаем необходимые данные.
Таблица, расположенная ниже, поможет определить производительность вибронасосов на примере популярных моделей:
| Наименование электронасоса | Стоимость (в рублях) | Глубина (в метрах) | Производительность (литров в секунду) | Производительность (литров в час) |
|---|---|---|---|---|
| Тайфун-2 | 2200 | 40 | 0,25 | 900 |
| Ручеек-1 | 1000 | 40 | 0,12 | 432 |
| Водолей-3 | 1800 | 40 | 0,12 | 432 |
| Ливень | 2100 | 40 | 0,16 | 576 |
Все данные для таблицы (за исключением последней колонки) были взяты из сопроводительной документации к указанным моделям. Зная производительность этих насосов можно легко подобрать модель, которая поможет очистить скважину без риска нанесения ей урона.
