Как долго будет работать ваша скважина? Это зависит от правильной конструкции и грамотного монтажа. Рассказываем просто о сложном: почему двухтрубный вариант “сталь + пластик” оптимален для Свердловской области.
Особенности местной геологии
Выбор конструктива во многом обусловлен особенностями геологического разреза. Например, геология в равнинной части России в основном представлена слабоустойчивыми (известняки) и неустойчивыми (пески) горными породами осадочного типа. Обычно в этих геологических условиях вода залегает в пластах ограниченной площади в песчаных линзах, либо в водоносных пластах значительного площадного распространения в известняках. Скважины, где воду добывают в таких породах, упрощенно называют скважины “на песок” и скважины “на известняк”.
Подземные воды в Свердловской области (в Екатеринбурге и его окрестностях) преимущественно залегают в магматических, метаморфических и осадочных горных породах (сланцы, базальты, граниты, кварцы) трещиноватой структуры и называются трещинно-жильные. Вода здесь находится в скальных разломах и трещинах локального распространения в виде линейных зон экзогенной трещиноватости (диаметры трещин и их оперений, как правило, крайне малы).
Зачем нужна двухтрубная конструкция?
Максимально сохранить качество воды из водоносного горизонта в подобных разрезах позволяет двухтрубная конструкция скважины, состоящая из внешнего СТАЛЬНОГО кондуктора и внутренней эксплуатационной колонны, вставленных по принципу телескопа одна в другую.
Примечание
В условиях, когда водоносный горизонт представлен устойчивыми скальными породами (трещинно-жильные подземные воды), ствол не закрепляется обсадными трубами. При этом скважинный насос должен располагаться в эксплуатационной колонне.
Такая скважина, без сбоев и сервисного обслуживания, будет работать до 40 лет, при условии штатной эксплуатации. Разумеется, если монтаж выполнен при строгом соблюдении технологии и нормативов.
Кондуктор
Внешняя колонна (или кондуктор) закрепляет неустойчивые рыхлые породы и первой останавливает попадание в скважину “верховодки”. При обсадке стальная колонна прочно вбивается в монолитное скальное основание.
Кондуктор предохраняет эксплуатационную колонну от статических и динамических нагрузок, создаваемых подвижными грунтами при промерзании в зимний период или во время паводка. Устойчивость внешней колонны к давлению значительно увеличивает сроки эксплуатации скважины.
Следовательно, материал кондуктора должен быть надежным и прочным. На сегодня наилучший вариант – это сталь.
На какую глубину монтируется кондуктор?
В условно стандартном геологическом разрезе стальная внешняя труба устанавливается на глубину 3-9 м и выступает над землей на 0,5 м.
Почему нельзя устанавливать пластиковый кондуктор?
Под механическими нагрузками грунта пластик (ПНД, нПВХ, ПП) деформируется – герметичность и целостность конструкции скважины нарушатся. Чем это грозит? В весенний период пластиковый кондуктор может “выдавить” из земли на поверхность. Вероятны разрыв или разрушение колонны. Пластик невозможно качественно установить в рыхлые, сыпучие горные породы, его нельзя надежно “притереть” к скальнику на коронку, тем самым добиваясь герметичности обсадной колонны.
Изоляция (цементация)
Изоляционные работы – необходимый этап в сооружении скважины на воду. Цементация кондуктора должна проводиться в обязательном порядке. Это предотвращает смешение вод из различных водоносных горизонтов и предотвращает попадание загрязненных грунтовых вод, “верховодки” в ствол скважины.
Для этого затрубное или межтрубное пространство (в зависимости от ситуации, на усмотрение бурового мастера) заполняют специальным цементным раствором. Смесь затвердевает и образует вокруг труб монолитную оболочку.
Обсадные трубы цементируются, чтобы дополнительно усилить уровень герметизации и защиты всей конструкции, исключить механические сдвиги колонны. Грамотно выполненная цементация увеличивает срок службы скважины на десятилетия.
Примечание
В процессе сооружения скважины могут использоваться всевозможные пакеры (уплотнители).
Эксплуатационная колонна
Для закрепления интервала пород до используемого водоносного горизонта и дальнейшей защиты от загрязнений, в ствол скважины через кондуктор опускается рабочая (эксплуатационная) колонна. В ней размещается водоподъемное оборудование. С внутренними стенками рабочей колонны соприкасается вода, которую вы качаете из скважины. Поэтому так важно, какой будет труба.
Иногда сложные геологические разрезы требуют установки стальной трубы в виде эксплуатационной колонны. Такая скважина выйдет по стоимости дороже.
Однако пластиковые трубы используют чаще. Предпочтительнее – трубы из нПВХ, они имеют ряд преимуществ.
У нПВХ трубы есть раструбное соединение, благодаря которому можно выполнить гидрозатвор (на заужение диаметров бурения), и опять же усилить защиту воды в скважине от загрязнений.
Производят трубы нПВХ из высококачественного первичного сырья, они экологичны и имеют неограниченный срок службы. Процессы старения материала нПВХ исследованы на практике и научно подтверждены.
Выводы
Итак, проверено практикой: самый рациональный выбор в условиях Свердловской области – это усиленная двухтрубная конструкция из стали и пластика. Она обеспечивает надежную защиту воды в скважине от бактериологических, химических загрязнений, разобщает водные слои. Сталь защищает пластик, а пластик сохраняет воду нормального качества.
Скважины с двухтрубной обсадкой, сделанные по нормативам, надежнее и долговечнее, по сравнению с теми, где установлена одна колонна. При одном важном условии – грамотном монтаже с соблюдением всех норм и правил.
Примечание
На участках, где присутствуют мощные глинистые отложения, конструкция скважины может иметь существенные отличия. Еще раз напомним, что выбор конструкции “диктуют” гидрогеологические условия конкретного района.