Плывун в скважине хорошо или плохо

Плывун в скважине хорошо или плохо

Скважина «игла» или абиссинский колодец на «плывуне»

Фотоотчет о том как мы забивали «иглу» на даче.

Задача: обеспечить садовый участок водой. На участке с глубины 3.5 метра и вплоть до 10 метров (до голубой глины) идет плывун. У большинства соседей колодцы. Вода весной на уровне -3.5 -4 метра, осенью -5 -7 метров.

Колодцы заплывают песком-плывуном и нуждаются в ежегодном углублении. В результате за несколько лет вокруг колодца образуется ощутимый провал, который засыпают песком из самого колодца. Вот такой круговорот песка вокруг колодца.

Схема образования провала вокруг колодца

Такая перспектива не очень прельщала. Особенно после неудачной попытки пробурить скважину ручным буром. Было решено попробовать забить скважину «иглу» на песок-плывун. По опыту одних соседей (они бурили скважину на 12 метров) было известно, что с глубины примерно 9 метров и вплоть до голубой глины (10-10.5 метров) песок уже не мелкий плывун, а крупный зернистый с фракцией 2-3 мм. Было решено не использовать сетку на конце «иглы». А вместо нее использовать прорези «болгаркой» тонким диском (1 мм) и забить «иглу» на крупный песок.

Трубы использовали «дюймовки» (25 мм).

Дюймовые трубы с резьбой для «иглы»

Для соединения труб использовали стальные муфты и смазывали старательно резьбу железным суриком для герметичности.

Соединения смазываются железным суриком

Стальная муфта смазанная суриком

Забивали 30 килограммовой «бабой». На верхний конец «иглы» накручивали плотно концевую муфту, чтобы не разбить конец трубы с резьбой.

«Баба» для забивки скважины «иглы»

Когда дошли до глубины 8 метров, начали проверять песок на зернистость каждые 30-50 см проходки!

  1. Поворачивать трубу газовым ключем только по часовой стрелке (закручиваем гайку), т.к. в противном случае можно отвернуть одну из муфт соединения труб и получить не герметичную колонну, что абсолютно недопустимо для такого типа скважин.
  2. В фильтр перед забивкой насыпаем крупную соль (мы насыпали около 2 метров по высоте), она позволит в меньшей степени забиться фильтру по мере прохождения через слой глины, а при попадании в воду соль просто растворится.

Крупная соль для засыпки в фильтр

Труба метапола с краном для гидроудара

Опять опускаем в скважину отвес и по звуку всплеска засекаем, где находится уровень воды в вашей скважине. У нас уровень был на глубине 4 метра. То есть столб воды в скважине составил 6 метров.

Теперь подсоединяем к концу «иглы» самовсасывающий насос через специальный армированный шланг. И пробуем качать воду. Если вода пошла, качаем как минимум 30 минут. Лучше 1 час. Периодически отключаем насос на несколько секунд и снова включаем, чтобы вода ушла вниз и лучше промыла фильтр. После такого отключения, обычно первые секунды вода идет мутная. Несколько дней после этого наездами, прокачиваем скважину хотя бы по несколько минут.

На данный момент скважине два года. Вода чистая идет сразу после включения насоса. Вокруг скважины сделан приямок, куда установлен насос и обратный клапан, дабы не наливать каждый раз в насос воды перед включением. Будут вопросы, с удовольствием отвечу. Продолжение тут.

Мой эксперимент по очистке воды от железа с помощью белизны.

Плывун в скважине, как кость в горле

Перенасыщенный водой плывун обваливается в скважину

Из чего состоит плывун, что такое плывун в скважине, как с ним бороться и победить, далеко не праздное любопытство, а проблема сравнимая с костью в горле. Пока не удалишь, спокойно жить не будешь.
Плывун создаёт мелкий, пылеватый песок с глинистыми включениями. Когда он смешивается с водой, образуется «ползущая масса» ненавистная для бурильщиков.
Этот неприятный слой на фото залегает, как правило, на глубине от 1 до 20 метров. Забуриваясь в плывун, начинается заполнение затрубного пространства скважины плывущим грунтом.
Бурение замедляется, мотопомпа может не справиться с увеличенной нагрузкой и вымыть всю обрушившуюся породу, есть опасность потерять буровую колонну. Есть ли инструкция или полезные советы на этот счет?

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.

Внимание: Есть простое решение данной проблемы, ставится металлическая труба в плывун и в обязательном порядке её конец должен быть заглушен.

  • 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.
Читать еще:  Подвесная лестница на второй этаж

Как пройти плывун

Ювелирная работа при бурении скважины

Плывун имеет множество состояний: однородный и неоднородный, крупный и мелкозернистый, может содержать обломки твердых пород, а может сцементированные массы песка. Он может находиться в состоянии покоя, а может двигаться под напором воды.
Мощные слои плывуна, находящиеся под напором воды, преодолеть чрезвычайно затруднительно, но возможно. Необходима высокопроизводительная, отливная техника и немалые затраты.
Итак:

  • 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.

Внимание: Эксплуатация такой скважины доставляет трудности, потому что затолкать глубинный насос очень проблематично, приходится качать вручную или поверхностным насосом.

  • 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.

Как реанимировать колодец с плывуном

Заплывший песком колодец можно восстановить профессиональным буром

Просмотрев видео в этой статье о бурении скважины внутри колодца, становятся понятными действия бурильщиков. Сам колодец уже был вырыт определенной глубины.
Плывун, который встретился в процессе копки колодца, уже успешно пройден. Остается только пробурить скважину внутри колодца и снова радовать себя любимых кристально чистой водой.
Итак:

  • Бурение скважины возможно производить круглый год. Промерзание земли редко достигает больше 1,2 метра, но чтобы не ошибиться с глубиной, обусловленной высоким уровнем грунтовых вод, лучше заниматься этими работами в осенне-зимний период. Установлено, что уровень воды может колебаться в пределах 2 метров.
  • Скважина в колодце на плывуне выполняется буровыми установками. Здесь используется один из способов с применением «кондуктора» Труба забивается в дно колодца тяжелой «бабой» или продавливается гидравликой. Для этого применяется кран или тяжелая, на базе грузового автомобиля, буровая установка.
  • Производство работ своими руками такой техникой не предоставляется возможными, необходима помощь специалистов.
  • Далее бурение ведется внутри трубы, колодец прекращает свою функциональную деятельность и используется для бурового раствора и шлама.
  • Можно провести бурение внутри колодца и самостоятельно при помощи ручного бура. Эта легенда совершенно не подходит для работ внутри колодца с плывуном, да и в других колодцах тоже.

Представьте себя с ручным буром на глубине 15 метров, в замкнутом пространстве, где не хватает воздуха дышать, а не то, что работать и привлекайте профессионалов. Пусть каждый занимается своим делом.

Как проходить плывун при бурении скважины

При бурении скважин на воду у специалистов этой области часто возникает такая проблема, как проходить плывун при бурении скважины.

Плывун представляет собой объем грунта с песком, который вобрал в себя большое количество воды. В ходе бурения плывун начинает разрушаться, разжижается и частями осыпается вглубь скважины. Плывун может образоваться из мелкодисперсного песка с глинистыми образованиями.

Читать еще:  Приспособа для болгарки, чтобы вырезать ровные круги

При смешивании с водой получается ползущая масса. Так как бур, проходя сквозь тело плывуна, наполняет вязкой субстанцией промежуток за трубой внутри скважины, грунт начинает расползаться, и это причиняет бурильщику неудобства в работе.

С данной проблемой можно столкнуться на глубине 1–20 метров. Также стоит отметить, что работа с плывуном должна протекать неторопливо. Это очень капризное явление.

Объем пород, которые обваливаются, могут вывести из строя мотопомпу и бурильный инструмент. Наиболее мощные модели отечественного и импортного инструмента можно увидеть на выставке. В случае завала грунтом буровой колонны последствия могут быть необратимыми.

Однако плывун – это решаемая проблема.

Способы прохождения плывуна при бурении скважины

Итак, рассмотрим несколько действенных способов, как проходить плывун при бурении скважины:

  1. При использовании переносной буровой установки появляется возможность применения технологии гидробурения. Чтобы предотвратить осыпание грунта со стенок только что образованной скважины, в раствор для бурения добавляют порошок на клеевой основе.
  2. Также, для того чтобы получить скважину, можно воспользоваться ударно-канатным методом, который может предотвратить разрушение колодца плывуном. При помощи желонки бурильный инструмент будет работать в полости обсадной трубы. Благодаря технологическому способу абиссинского колодца возможно воссоздание внутри плывуна не очень глубокой скважины (воду из которой впоследствии добывают на глубине максимум 8 метров). Для этого в землю нужно забить трубу из металла, диаметр которой составляет около одного дюйма. Существенным недостатком может стать тот факт, что воду можно будет добывать лишь при помощи поверхностного насоса.
  3. Наименее часто применяют метод, в котором используют параллельную обсадку. Параллельно бурильной колонне с небольшим отрывом во времени следом за долотом помещают трубу обсадки (обсадную). Для извлечения бурильной колонны в ход пускают складной бур. Однако данный метод является весьма трудным, потому как нужно внимательно наблюдать за работой обсадной трубы (ее опускают медленно, почти параллельно с буром) и бурильной колонны.
  4. Еще одним действенным методом борьбы против плывунов является метод, при котором скважину обустраивают так называемым кондуктором. Кондуктор – это металлическая труба, диаметр которой совпадает с размерами скважины и изолирует ее от вязких пород. Чтобы добраться до проблемного участка почвы, бурят без помощи обычной обсадной трубы. После преодоления тела плывуна бур извлекают и вглубь скважины погружают кондуктор. После того как скважину обустроили кондуктором, внутрь него помещают долото меньшее по размерам и продолжают дальнейшее бурение.
  5. Наиболее практичным и надежным способом побороть плывуны является применение бентонита. Это материал природного происхождения, состоящий в основном из глины. Бентонит разбухает в 14–16 раз по сравнению со своим прежним объемом, если вступит во взаимодействие с водой. В крайне ограниченном пространстве, таком как скважина, данный материал свободно разбухает, образуя тугой гель.

Бентонит, благодаря своему составу и свойствам, изолирует грунтовые стенки колодца от дальнейшего проникновения влаги. Поэтому на данном этапе бентонит является наиболее популярным средством, применяемым в процессе бурения скважин на воду.

Из-за своих уникальных свойств этот порошок, в правильных пропорциях разбавленный водой, обволакивает забой по всему объему таким образом, что вода, даже под высоким давлением, не имеет возможности проникать через стенки скважины.

Также бентонит выступает смазывающим и гидроизоляционным материалом для бурильного инструмента и приямков. Это увеличивает сроки работы и ресурс службы буровой установки.

Но всё-таки самым дешевым и элементарным способом преодоления плывунов с помощью бентонита является добавление его в состав растворов для бурения, представленных на выставке во всем многообразии.

Узнать, как проходить плывун при бурении скважин, также можно на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Скважины на плывунах

Плывуны представляют собой перенасыщенные влагой залежи мелкого песка, которые после вскрытия герметизирующего слоя, теряют свою форму, текут и вызывают обрушение стенок скважин и проседание грунтов. Предварительно распознать скважину можно только в результате разведочного бурения, так как герметически закупоренные поверхностными слоями плывуны, никак себя не проявляют. Во время прохождения бура через плывун, стенки образованной скважины обрушаются, и могут настолько сильно засосать буровую штангу, что достать ее не удастся. Плывуны оказываются для бурильщиков большой проблемой, для решения которой бывает дешевле начать бурить в новом месте.

Бурение скважин через плывуны

  1. Бурение скважин через плывуны возможно при продавливании, одновременно с буровой колонной, обсадной трубы. Обсадная труба берет на себя боковые подвижки грунтов, вызванные опусканием и подниманием слоя плывунов, и предотвращают затопление скважины. Обсаживание плывунов следует производить только стальными трубами, чтобы избежать изгибания стенок скважины, которое вызывается движением песков в плывунах. Возникающие боковые напряжения в скважинах могут быть настолько высоки, что они с легкостью изменят вертикальность всей скважины. Качество бурения скважины через плывуны зависит от скорости прохождения буровой установки через весь плывун.
  2. В случае, когда плывун попадает на значительном удалении от поверхности, производят следующие мероприятия:

расширяют просверленное отверстие буром большего диаметра;

в образованное отверстие опускается металлическая труба, достигающая дна скважины;

одновременно с бурением отверстия скважины опускается обсадная труба, но только на высоту обнаруженного слоя плывуна;

после прохождения слоя плывуна, бурение продолжается без использования обсадных труб сверлом меньшего диаметра. Такой способ проходки называется кондукторным, и заключается в обсаживании трубой только проблемного участка скважины.

  • Стенки скважин укрепляются с помощью применения мелкодисперсного материала бентонита, закрепляющего скважины от разрушения, в результате подвижек материалов плывунов. Бентонит представляет собой очень мелкие глины, впитывающие в себя воду в количестве, превышающем собственный объем в 16 раз. В условиях невозможности набухания, в шахте скважины, бентонит создает водный гель, который закрепляет стенки скважины от разрушения, и препятствует проникновению внутрь шахты песка с водой. После полного изготовления скважины с применением бентонита, внутрь скважины стоит опустить обсадную трубу, чтобы в будущем избежать разрушения ее стенок.
  • Наилучшим способом изготовления скважины вручную через плывун, считается прохождение с использованием канатного ударного способа, когда металлическая труба забивается в землю с помощью ударов по верхней части трубы. Одновременно внутри трубы происходит выработка грунта с помощью ударного стакана, который поднимается на 1-2 метра, и бросается вниз. Расположенная внутри ударного стакана желонка подхватывает грунт, и не дает ему выпасть назад в скважину. Через плывун, такая труба проходит очень легко, в связи с чем, скорость проходки скважины будет чрезвычайно высока. Забитая труба является обсадной трубой, и, в случае нормального количества поднимаемой воды, можно считать скважину оконченной. Заглушка нижней части трубы происходит с помощью опускания на дно обсадной трубы мешка со смесью песка и цемента, которая надежно закрывает нижнее отверстие от попадания в скважину песка и ила.
  • Читать еще:  Соединение проводов в распределительной коробке

    Как обойти плывун при бурении скважины: виды плывунов и методы их обхода

    Детальное изучение геологического строения участка не исключает появления нестабильного горизонта. Иногда требуется пройти плывун при бурении скважины, что усложняет работу, требует использования дополнительных методов обустройства инженерного сооружения.

    Плывун опасен из-за своей непредсказуемой подвижности.

    Плывун и его виды

    Насыщенная влагой почва, в состав которой входит песок различной фракции, глинистый материал, называется плывуном.

    Из-за перепадов давления при нарушении пласта эта смесь начинает двигаться, толщина проблемного слоя породы может составлять 2-10 м.

    Плывун в скважине может заполнять пространство за трубой, привести к потере буровой колонны. При попадании в такой пласт можно долго вычерпывать подвижную смесь, а используемая при этом помпа может не справиться с нагрузкой и выйти из строя.

    Определить тип плывуна может геолог, поэтому перед тем, как пробурить скважину вручную, рекомендуется обратиться к специалистам.

    Настоящие плывуны

    Пласты этого типа включают в себя мелкодисперсные смеси с примесью пылеобразных элементов. Настоящие плывуны содержат глинистую взвесь, надежно удерживающую воду. Масса становится подвижной при вскрытии пласта и возникновении гидравлического удара.

    Насыщенный водой грунт характеризуется низкими фильтрационными показателями, при промерзании склонен к вспучиванию, а высыхая, приобретает форму монолита.

    Пласты с фальшивой плывучестью

    К данной разновидности относят горизонты, имеющие пористую структуру и состоящие из влажного песка с мелкофракционными частицами. Пласты могут находиться на глубине до 50 м, что обусловливает давление внутри слоя.

    При разрушении кровли в скважину вымывается песчаная пыль. Процесс имеет временный характер и легко устраняется своими руками.

    Как проходить плывуны — способы решения проблемы

    Наличие в колодце горизонта, состоящего из смеси песка и глины, может усложнить эксплуатацию. Повышается вероятность смещения колец и разрушения мест их соединения.

    При наличии нестабильного горизонта рекомендуется закладывать скважину, действуя по принципу песчаного колодца на воду. Для обустройства инженерного сооружения данного типа требуется труба из металла, на конце которой имеется фильтрационная колонна.

    Пройти горизонт можно, используя ударно-канатный способ: с помощью специального оборудования труба вертикально забивается в землю. Если порода, из которой состоит горизонт, мягкая, то этот способ позволяет легко пройти интервал до 20 м.

    С проблемой плывуна бурильщик может столкнуться на глубине от 1 до 20 м. Проходить слой надо неторопливо, чтобы исключить завал грунтом буровой колонны.

    Если при проходке обнаружен плывун, то воспрещается использование обсадных труб из поливинилхлорида, поскольку они подвержены деформации.

    Шпунтованная доска

    Использование щита от плывуна.

    При наличии приповерхностного слоя плывуна используется щит из деревянных заготовок. Для прохождения горизонта потребуется сухая шпунтованная доска с заостренным концом, толщина которой должна составлять 50 мм, длина — 2 м. Края заготовок обрабатываются так, чтобы создать прочное крепление элементов.

    Такая конструкция позволяет проводить буровые работы быстро и без трудностей. Для оперативного прохождения доску закрепляют по периметру шахтной выработки на глубине до 40 см, грунт выбирается, а операция повторяется до полного прохождения проблемного интервала.

    Дно оборудуют деревянным ящиком высотой 50 см с отверстиями для поступления воды. Под конструкцию устанавливают фильтрационный слой, который отсечет поступление взвеси и очистит воду. Этот тип защиты работает при наличии грязевого потока слабой силы.

    Параллельная обсадка

    Обсадные колонны применяются для того, чтобы породная масса и буровая смесь не заиливала скважину. Такой метод достаточно трудоемкий, требует внимательности при опускании установки и высокого уровня подготовки специалиста.

    Оптимальным вариантом является использование бура сложной конструкции, к которому по размеру подбирается обсадная труба.

    Обсадная колонна от плывуна.

    При прохождении интервала до точки вскрытия кровли с насыщенным влагой горизонтом можно применять шнек. Когда достигнута кровля, в скважину опускается труба, а в проблемном интервале проходка осуществляется специальным приспособлением, оборудованным клапаном.

    Частью этого метода является обустройство заглушки в нижней части фильтрационной колонны: в мешок из специальной ткани, соответствующий по размеру внутренней части колонны, насыпают песчано-цементную смесь и опускают ее на дно. Через 2-3 суток состав затвердевает, и образуется заглушка.

    Метод прохождения кондуктором

    Основным отличием данного способа является возможность бурения без использования обсадных труб до плывуна. Для прохождения этого горизонта вынимают бур и вставляют в скважину кондуктор, при этом обсадная труба используется для герметизации стенок.

    Для прохождения горизонта используют железобетонные кольца, которые изолируют стенки. При выполнении работ важно соблюдать последовательность выполнения операций.

    Использование бентонита

    Природный материал характеризуется пористой структурой, способностью поглощать воду с образованием гелеобразной субстанции. В условиях ограниченного пространства материал бетонирует стенки.

    Этой твердости достаточно для проведения буровых работ, но для эксплуатации требуется укрепление металлической трубой. Бентонит работает как смазка при прохождении.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector