Гидробурение скважины своими руками выполняется на песчаных, глиняных или суглинистых почвах. Бесполезно это на каменистых грунтах.

Пробурить скважину – дорого и энергозатратно, особенно если привлекать специальную технику, а по окончании работ участок приходится долго приводить в порядок. Цена работ может уменьшиться при использовании метода гидробурения.

Какие преимущества метода

Больше десяти способов существует для . Разрушить горные породы можно высокой температурой, химическими веществами, в составе которых специальные добавки или механическим воздействием.

При гидробурении скважины применяется энергия жидкости. Под определенным напором в отверстие подается рабочий раствор. С его помощью из скважины вымывается почва, которая затем выносится на поверхность.

Совет: Увеличить эффект от используемого метода можно после добавления в жидкость стальной дроби.

Преимущества гидробурения:

• Небольшая продолжительность процесса.
• Для работы нет необходимости прикладывать большие усилия.
• Относительно небольшая стоимость способа добычи воды.
• Отсутствует необходимость привлекать специалистов и оплачивать работу техники.
• Для эффективной работы потребуется малогабаритная буровая установка.

Какое оборудование и инструмент используются для гидробурения

Основным инструментом, которым выполняется бурение скважины, является .

В состав МБУ входят:

• Каркас – разборная рамная конструкция, на ней крепятся двигатель и лебедка. На раме установлены и бурильные трубы в вертикальном положении.
• Двигатель генерирует на штанге и лебедке крутящий момент.
• Вертлюга обеспечивает «скользящий» крепеж рабочих частей МБУ.
• К рабочим элементам относятся бурильные штанги и бурильная головка.

К вспомогательным устройствам и инструментам относятся:

• Комплект шлангов, которые связывают вертлюгу и помпу.
• Набор фитингов, они обеспечивают сборку трубопровода, подающего бурильную жидкость.
• Помпа с двигателем, обеспечивающая нагнетание в зону бурения глиняной взвеси.
• Ручной инструмент для монтажа конструкции: ключ разводной, зажим ручной, пересадочная вилка.
• Электрогенератор, для питания лебедки, лебедка, грузоподъемностью до двух тонн.

Помимо этого для обустройства источника необходимо приобрести , а для раскачки скважины насос.

Как выполнить монтаж МБУ

Порядок работ заключается в следующем:

• Выполняется сборка основной металлической конструкции. При этом должна четко соблюдаться инструкция.
• Оформляются приямки — технологические выемки. Они должны находиться от установки на 1,5 метра и содержать буровой раствор для гидробурения.

Совет: При монтаже МБУ необходимо подготовить два приямка: основной и приямок-фильтр.

• Возле бурильной установки располагается приямок-фильтр. Его глубина, ширина и длина до 0,7 метров.
• Основной приямок находится чуть дальше, и сообщается с приямком-фильтром через неглубокую траншею. Длина, ширина и глубина устройства примерно один метр.
• За основным приямком устанавливается водяная помпа. Шланг из входного отверстия которой идет в основной приямок, а из выходного отверстия к буровой установке опускается подающий шланг.
• Посредством штанги этот элемент соединяется с вертлюгом. Через него в скважину будет поступать буровой раствор.
• После отработки из скважины в приямок-фильтр станет попадать буровой раствор. Здесь осядет на дно грунт из скважины, а буровой раствор поступит в основной приямок и его снова можно использовать во время работы бурильной установки.

Совет: Состав бурового раствора берется в зависимости от типа грунта под бурение. При изменении типа грунта, в течение обустройства скважины, меняется и буровой раствор.

Как пробурить скважину

В процессе гидробурения происходит размягчение грунта особой промывочной жидкостью в том месте, где заглубляется бур. Для промывки берется обычная техническая вода.

Это делается для уменьшения силы трения бура о грунт, что дает возможность получать высокоскоростное и энергоэффективное обустройство сооружения. Известно, что разжиженный грунт намного легче «сверлится», чем слежавшийся, сверхплотный горизонт.

Процесс работы заключается в следующем:

• Монтируется буровая установка. На участке собирается каркас, к нему крепятся двигатель, лебедка и вертлюг. Затем собирается первое колено буровой штанги, на нижнем торце которой имеется головка. Лебедкой оно подтягивается к вертлюгу и фиксируется в этом узле.

Совет: Соединение элементов бурильной штанги производится на резьбе. Для этого используется трапецеидальная или коническая резьба. Наконечник бура выполнен в форме долота или лепестков. С помощью МБУ можно пробурить скважину до 50 метров.

• Недалеко от места бурения откапывается сеть приямок, представляющие собой квадратные углубления с размерами метр на метр, соединенными между собой лотками – особыми траншеями.
• В приямки заливается бурильную жидкость. Это глиняная взвесь, состоящая преимущественно из технической воды. Она плохо впитывается грунтом. Сюда же опускается и заборный шланг, идущий от моторизированной помпы.
• Постоянный приток жидкости в зоне бурения обеспечивает напорный шланг помпы, соединенный с вертлюгом.
• В результате, стенки шахты шлифует глиняная взвесь, она же охлаждает бурильную головку, а в месте бурения размягчает грунт.
• В данном случае энергозатраты минимальны, а преимуществами являются: увеличение скорости бурения; уменьшение степени износа головки.

Бурение МБУ происходит в таком порядке:

• На кронштейне по раме скользят редуктор, двигатель и вертлюг, постепенно заглубляя буровые штанги в грунт.
• С выносного пульта регулируется скорость вращения бура.
• Затем, после заглубления до расчетной отметки штанги, двигатель, вертлюг и редуктор, закрепленные на кронштейне, поднимаются лебедкой вверх, а к торцу штанги с резьбой прикручивается новое колено. Установка бурения показана на фото.

• Это происходит до выхода бура на расчетную глубину.
• С помощью калибрующего кронштейна, зафиксированного на каркасе у нижнего торца, осуществляется центрирование штанги.
• В кронштейне имеется круглое отверстие, в которое вставляется один торец штанги.
• В вертлюг входит второй торец.
• Регулировкой отклонения каркаса от вертикали и горизонтали выставляется угол бурения.

Как монтируются обсадные трубы в скважину

Порядок работ:

• После достижения водоносных слоев в скважину закачивается техническая вода, которая размягчает грунт у ствола шахты.
• Лебедкой из скважины извлекается бурильная штанга. При этом постепенно раскручиваются все резьбовые соединения, расположенные на стыках составных элементов.
• После демонтажа штанги первая обсадная труба погружается в скважину. При этом торец трубы удерживается лебедкой. Перфорацией покрываются стенки первой трубы, а затем оборачиваются геотканью, типа фильтрующей мембраны.

Совет: Герметизировать стыки лучше электросварными муфтами или силиконовым уплотнителем.

• Окончательный этап – стыковка источника с водопроводом.

Немного о ремонте скважины

Или почему нельзя провести ремонт самостоятельно, а доверить профессионалам?

Итак:

• Основной причиной выхода скважины из эксплуатации чаще всего служит засорение фильтра, либо уплотнение песка в трубопроводе из-за нерегулярного использования воды.
• Грязный фильтр можно достать самому и прочистить его, но если причина в трубе, то нужны эффективные методы специалистов.
• Они выполняют промывку скважины под напором воды. Для чего вода закачивается в трубу под высоким давлением, и грязь выносится наружу. Может произойти неконтролируемый выплеск грязной жидкости, которая мало радует облитых ею людей и это считается недостатком этого метода.
• Труба прочищается воздушным потоком, с тем же принципом работы, но данный способ может привести к повреждениям фильтра, что тоже нежелательно.
• Остается самый приемлемый и безопасный способ – откачка насосом для грязной жидкости. Фильтр не повреждается, грязи вокруг никакой.
• Можно заливать в скважину специальные пищевые кислоты, которые имеют способность быстро восстанавливать скважину. Процесс несложный, кислота заливается, скважина остается с ней какое-то время, затем производится откачка грязной жидкости.
• Высокая эффективность очистки – взрыв в стволе скважины. Но может получиться, как у аптекаря в «Неуловимых мстителях», когда он переложил взрывчатку, так и здесь, можно повредить не только фильтр, но и трубу.

Как сделать гидробурение скважин хорошо видно на видео. В этой статье предлагается ознакомиться с общими положениями о гидробурении.

Способ нарезки скважины с помощью классических буровых коронок и штанг, установленных на передвижном станке, позволяет бурить любые скважины под воду, но стоимость работы и оборудования зачастую превышает все мыслимые пределы. Поэтому в качестве более дешевой и доступной альтернативы большинство частников предпочитает проводить гидробурение скважин на воду своими руками. Оборудование для гидробурения скважин можно взять в аренду, большую часть работы сделать своими руками за пару дней.

В чем секрет популярности системы гидробурения скважин

Разумеется, использовать гидробурение для обустройства скважин можно только на относительно слабых песчаных и суглинистых грунтах, и только для водяных пластов, залегающих на небольшой глубине, в среднем до 30 м. Но столь незначительные ограничения с лихвой перекрываются серьезными преимуществами технологии гидробурения:

• Бурение можно выполнять в пределах небольшой площадки, на ограниченном пространстве, где нет возможности установить буровой станок режущего типа;
• Для организации бурения применяется минимальное количество оборудования — станина с редуктором привода и электродвигателем, набор штанг с режущим наконечником и водяная помпа высокого давления;
• При наличии навыков проведения гидробурения пробить скважину на воду под обсадную трубу можно за 5-6 часов, при этом качество стенок ствола будет не хуже, чем при других способах.

Кроме перечисленного оборудования, для работы понадобится организовать две ямы или котлована под отстаивание обратной жидкости, освобождения ее от шлама и породы. Размеры мини-бассейнов для чистой и загрязненной воды выбирают, исходя из глубины бурения, плотности породы и диаметра скважины. Для гидробурения скважины диметром в 120 мм потребуется 5-7 кубов глинистого раствора, если скважину на воду приходится бурить в песчанистых грунтах, расход рабочей воды увеличивается почти вдвое.

Совет! Качество гидробурения напрямую зависит от рабочего давления, развиваемого насосом, поэтому одним из лучших вариантов оборудования будет центробежная пожарная мотопомпа.

Некоторые модели способны развивать давление до 40 атм., но требуют предварительной очистки воды от породы и грунта, поэтому шламоотстойник придется делать глубиной не менее полутора метров. Бассейны под гидробурение выкапывают в грунте так, чтобы бурильный колодец находился выше по уровню на 20-30 см, а обратная вода с глиной и породой стекала по желобам самотеком в шламосборник.

Особенности технологии гидробурения

Большинство бурильных технологий используют воду в качестве промывочного агента для удаления породы и грунта из полости скважины. В системе гидробурения вода применяется в качестве одного из инструментов для разрушения породы в полости скважины. На сегодняшний день применяется две схемы гидробурения:

• Дробление грунта совместным действием напора воды и режущих коронок буровой штанги. За счет размягчения грунта для вырезки дна скважины режущей кромкой требуется в 10 раз меньше усилия, чем при сухом и полусухом бурении;
• Размывочная схема гидробурения. Если грунт относительно неплотный и содержит большое количество песка, то скважину можно легко пробить, размывая породу высоким давлением воды.
• Ударное бурение с помощью долота и напора воды.

Важно! Любые высоконапорные схемы требуют применения специального узла-редуктора, устанавливаемого на срез буровой штанги. Редуктор обеспечивает одновременно вращение керна и подачу воды от помпы внутрь штанги.

Гидробурение с роторной врезкой

Даже при сильном насыщении глины или суглинка водой разрушить породу только напором воды очень сложно, поэтому для гидробурения используется буровая коронка на вращающей штанге, как на видео:

Штангу вращает электродвигатель через цепную передачу. Замок в верхней части бурового станка обеспечивает установку и сцепление новой штанги с основной трубой без остановки.

Задача коронки — разрушить и измельчить породу до минимального размера, при котором поток обратной воды сможет вынести дробленую массу за пределы ствола. Роторная схема гидробурения существует с прямой или обратной схемой подачи воды. В первом случае вода нагнетается внутрь штанги, охлаждает инструмент, вымывает породу из-под режущих коронок и поднимает породу и грунт через затрубное пространство в шламоотстойник.

Во втором случае вода заливается в скважину через затрубное пространство и выводится через внутреннюю полость штанги. Этот способ гидробурения применяется для случаев, когда необходимо получить максимальное качество стенок скважины и избежать загрязнения водозабора глинистым раствором. Это, в свою очередь, обеспечивает максимальную водоотдачу скважины.

Совместное использование напора воды и режущего инструмента позволяет бурить скважины в известняках, старых глинах, сланцах и пластах с высоким содержанием обломочных фрагментов мягких осадочных пород. Максимальная глубина ствола, как правило, не превышает 50 м.

Размывка породы высоким давлением

Для песка и супесей гидробурение скважин может осуществляться по упрощенной схеме, при которой ствол шахты формируется только за счет размывания зернистой массы грунта. В промышленных условиях подобная схема гидробурения с рабочим давлением до 300 атм. позволяет резать мягкие кварцевые и осадочные отложения. При давлении в 450 атм. режутся кальциты, шпаты и гранит.

Для домашних условий рабочее давление редко превышает несколько десятков атмосфер. Размывочным способом практически невозможно выполнить гидробурение скважины на глубину более 20 м. К положительным сторонам размывочной технологии можно отнести отсутствие роторного станка и упрощение работы. Нередко для гидробурения размывкой применяется только затвор и помпа. Штангу, по которой подается вода под высоким давлением, устанавливают на трехопорный лафет и вращают вручную с помощью воротов.

Для эффективного разрушения породы на дне скважины используют также ударные долота. В этом случае на конце буровой штанги монтируют острозаточенные долота и штыки из твердых сплавов. При нанесении несильных, но частых ударов, с одновременным проворачиванием штанги вокруг оси, острая кромка долота раскалывает небольшие камни на мелкие фрагменты, которые выносятся потоком воды. Способ довольно эффективен для работы на известняковых пластах, но абсолютно не пригоден на вязких и подвижных суглинках.

Заключение

В отличие от сухого способа бурения скважин, при использовании воды в качестве режущего инструмента выполнение завершающих операций является одним из наиболее сложных этапов постройки водозабора. Прежде всего, использование большого количества воды сильно обводняет стенки скважины и делает их непрочными, даже после обработки глиной. Поэтому после извлечения буровой штанги необходимо установить обсадочную трубу, засыпку щебнем и бетонирование устья скважины, пока поток воды не размыл ствол. Для этого необходимо аккуратно извлечь буровую трубу. При небольшой глубине, до 10-15 м, трубу можно вытащить вручную с помощью зажима. Для более глубоких скважин используются домкраты и тросовые лебедки.

Система автономного водоснабжения зачастую является практически единственным способом обустройства подачи воды для загородных домов или дач. В качестве источника очень часто выбирается скважина, которую оборудуют на территории участка. Желание владельца провести процесс обустройства с минимальными потерями для территории, особенно если она уже облагорожена, и кошелька вполне понятно. В таком случае стоит использовать гидробурение скважин своими руками или же, если отсутствует опыт подобных работ, с привлечением специалистов.

В основу этого метода бурения положен метод разрушения почвенных пород при помощи жидкости и бурового инструмента. Необходимая нагрузка обеспечивается весом штанг и специальной бурильной оснастки, с помощью которых в скважину закачивается буровой раствор или как его еще называют промывочная жидкость. Она представляет собой взвесь из глины и воды. Около места бурения выкапываются приямки размером 1х1 м. Они заполняются бурильным раствором. Приямки обязательно соединяются между собой лотками.

Гидробурение - достаточно простой и эффективный способ пробивания скважины, которая станет основой автономной системы водоснабжения

Промывочная жидкость подается к забою. Для этого выходной шланг, соединенный с мотопомпой, погружается в приямок. Его выход подключается к вертлюгу. Буровой раствор, находящийся в приямке, забирается мотопомпой и под давлением направляется к скважине. Промывочная жидкость вымывает шлак, полученный в результате бурения, охлаждает бурильный инструмент и шлифует поверхность скважины. По мере продвижения вглубь рабочая колонна наращивается дополнительными секциями буровых штанг. По достижении оптимальной глубины скважина промывается водой и в нее устанавливается раскачивающий насос.

Что нужно приготовить для работы?

Гидробурение скважин осуществляется с помощью малогабаритной установки или МБУ. Те, кто привык связывать процесс бурения с громоздкими механизмами, будут удивлены, что это устройство представляет собой установку высотой в три метра и диаметром метр. В состав этой сборной конструкции входит:

• разборная металлическая рама;
• буровой инструмент;
• лебедка;
• двигатель, который позволяет передавать на бур усилие;
• вертлюг – часть рабочего контура, обеспечивающая скользящее крепление остальным деталям;
• водяная помпа, которая создает и поддерживает давление в системе;
• бур для прохождения почвы, может быть разведочным или лепестковым;
• буровые штанги, формирующие колонну;
• шланги, подающие воду от мотопомпы к вертлюгу;
• блок управления установкой.

Потребуется преобразователь тока, который необходим для бесперебойного снабжения оборудования электричеством, лебедка для опускания и поднятия наборных и обсадных труб. Устройство может быть встроено в МБУ, этот момент потребуется уточнить. Выбирая бензиновую мотопомпу для перекачивания бурового раствора, лучше взять достаточно мощный качественный аппарат, поскольку нагрузка на него будет большой. Понадобятся , фильтр и мелкий инструмент, к которому относится трубный ключ, пересадочная вилка, ручной зажим и др.

Для бурения скважины используется стандартный бур, но в зависимости от типа грунта могут потребоваться и его специальные разновидности

С чего лучше начать?

Перед началом буровых работ нужно примерно определить, . Это необходимо для уточнения сложности предстоящей работы и подготовки необходимого количества обсадных труб. Наиболее простой способ познакомиться со спецификой местных почв – обращение в местные земельные органы, где должны храниться геодезические карты. По-хорошему, даже при неглубоком рытье, было бы не лишним получить специальный документ из центра санитарно-эпидемиологических заключений, например из такого - http://www.sezspb.ru/ . С помощью таких специалистов можно получить полный объем лабораторно-инструментальных исследований для ввода в эксплуатацию различных объектов строительства.

Кроме того необходимо определиться с источником воды, из которого будет забираться жидкость для бурового раствора. Нужно учитывать, что в среднем в зависимости от состава почвы и глубины скважины для бурения уходит от 5 и до 20 кубометров воды.

Следующий шаг – подготовка участка. Начать нужно с подготовки запаса воды. Можно запастись дополнительными емкостями размером около 2 кубов. Можно пойти другим путем: выкопать яму на пять или больше кубометров, обработать ее стенки раствором глины и залить в нее воду. Затем проводится монтаж МБУ. Процедура ее сборки предельно проста и занимает около часа. Главное условие – выставить устройство строго горизонтально. Даже небольшой перекос не позволит установить впоследствии обсадную трубу. В 1-1,5 метрах от конструкции обустраиваются технологические выемки, так называемые приямки. В них будет находиться буровой раствор.

Приямков должно быть два. Один из них будет выполнять роль фильтра. Он располагается ближе к бурильной установке. Размеры приямка-фильтра могут быть около 0,7 м в длину, глубину и ширину. Основной приямок, несколько большего размера, располагается немного дальше. Он соединяется с фильтром небольшой траншеей или лотком. Около основного приямка устанавливается мотопомпа. Шланг, идущий из ее входного отверстия, должен быть опущен в основной приямок. От выходного отверстия устройства протягивается шланг к буровой установке. С помощью штанги он соединяется с вертлюгом, через который в скважину будет подаваться буровой раствор.

Технология проведения работ

Гидробурение скважин опытные работники рекомендуют начинать с утра, поскольку обычно процесс занимает много времени и даже может растянуться на несколько дней. Грунт везде разный, соответственно и в работе с ним возможны различные нюансы. Поговорим о песчаных почвах. Для бурения в таком грунте нужно подготовить максимальный запас воды, поскольку работы с песком предполагают большое поглощение жидкости. Непосредственно перед началом работ нужно замесить раствор глины.

Для этого в приямок с водой загружается глина и перемешивается миксером. Консистенция жидкости должна напоминать кефир. При поступлении такого бурового раствора в скважину он не уходит в песок, как обычная вода, а постепенно забивает стенки отверстия, образуя своеобразный сосуд. Обязательно нужно проверить исправность лебедки, насоса для откачки воды и другого инструмента. Поскольку в процессе пробивки песчаного грунта остановки невозможны. Обсадная труба должна быть опущена сразу же, иначе возможны обвалы и работу придется начинать практически сначала.

На схеме представлено устройство малогабаритной бурильной установки,с помощью которой осуществляется гидробурение

Процедура гидробурения достаточно проста. Мотопомпа подает буровой раствор в шланги. Через вертлюг жидкость попадает в штанги, к работающему буру. Раствор шлифует стенки скважины, что делает их прочнее, воздействует на буровой инструмент, помогая ему проходить породу, и охлаждает элементы установки. После отработки жидкость отводится в приямок-фильтр. В этой емкости грунт, захваченный водой из скважины, осядет на дно, а очищенный буровой раствор по лотку перетечет в другой приямок. Теперь он снова может использоваться в процессе работы МБУ.

Небольшой нюанс: состав бурового раствора зависит от типа почвы. Если в ходе работ видно, что грунты меняются, следует внести корректировки и в состав бурового раствора. Процесс бурения продолжается до достижения водоносного слоя. Если одной штанги не хватило, можно добавлять следующие вплоть до выхода на чистую воду. Производители МБУ обычно гарантируют работу своего устройства на глубине до 50 м. Однако на практике умельцы с помощью таких установок пробивают скважины глубиной до 120 м. После достижения водоносного слоя скважина промывается большим количеством чистой воды.

Особенности установки обсадных труб

После промывки скважины буровые штанги аккуратно извлекаются. Нужно учитывать, что если детали поднимаются тяжело, значит, промывка была недостаточной. Теперь можно устанавливать обсадные трубы. Они могут быть металлические, асбестоцементные или пластиковые. Последний вариант наиболее широко распространен, поскольку очень долговечен, не подвергается коррозии и деформациям. Чаще всего устанавливаются трубы диаметром 125 мм, для неглубоких скважин подойдет вариант 116 мм. Достаточная толщина стенок деталей – 5-7 мм.

Для лучшего качества подаваемой воды и дополнительной очистки ее от грязи используются фильтры: с напылением, щелевые или . В последнем случае простейшим вариантом можно считать такой: с помощью болгарки по всей обсаде поперек выполняются щели. Для изготовления фильтра более высокой очистки в трубе просверливается множество отверстий, затем деталь оборачивается специальной сеткой или геотканью для лучшей фильтрации, все закрепляется хомутами. Обсадная труба с фильтром на конце опускается в скважину.

Скважинный фильтр такого типа легко может быть выполнен самостоятельно. Для этого в обсадной трубе высверливаются отверстия, которые лучше закрыть сверху слоем геотекстиля или специальной сетки

Если установка затруднена наличием сильного водоноса, который быстро «замывает» скважины, можно попробовать следующее. В прикручиваемом на фильтр наконечнике нарезаются прорези или сверлятся отверстия. На трубу надевается оголовок, к которому крепится напорный шланг от помпы. Затем включается как можно более мощный напор воды. После этих манипуляций обсадная колонна должна легко войти в водонос. После установки обсадной трубы в качестве дополнительного фильтра можно засыпать внутрь колонны половину ведра гравия.

Следующее действие – очередная промывка скважины. Это необходимо, чтобы размыть водонос, который насытился буровым раствором в ходе бурения. Операция выполняется следующим образом. На трубу надевается оголовок, закрепляется шланг от мотопомпы и внутрь скважины подается чистая вода. После промывки колонна равномерно и плотно засыпается гравием. Теперь на тросе можно опускать насос и пользоваться скважиной. Небольшой нюанс: механизм нельзя опускать на самое дно, иначе он очень быстро выйдет из строя. Оптимальная глубина – чуть ниже уровня водяного столба.

Процесс гидробурения скважины на воду достаточно прост и вполне доступен для самостоятельного выполнения. Однако прежде, чем начать работы, нужно очень внимательно изучить инструкции, а лучше всего, принять участие в бурении под руководством специалистов. Несмотря на кажущуюся простоту, есть множество нюансов, известных только профессионалам. Если же нет опыта или желания, можно пригласить специалистов, которые достаточно быстро и за приемлемую стоимость пробьют скважину и обустроят ее. Владельцу останется только радоваться появлению автономной системы водоснабжения у себя в доме.

Автономный источник – это, пожалуй, самый выгодный вариант решения проблемы водоснабжения дома. Особенно в том случае, если в процессе обустройства применяется технологический процесс гидробурения скважин. Ведь с помощью гидробурения можно обустроить скважину не только дешево, но и быстро.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим нюансы этого технологического процесса, ознакомившись с которыми вы сможете создать скважину буквально своими руками.

Процесс гидробурения основан на размягчении грунта в месте заглубления бура особой промывочной жидкостью, в качестве которой используется обычная техническая вода. На подобные ухищрения идут ради уменьшения силы трения грунта о бур, что, в итоге, гарантирует не только высокоскоростное, но и энергоэффективное обустройство скважины. Ведь разжиженный грунт «сверлится» намного легче слежавшегося, сверхплотного горизонта.

Технически это выглядит следующим образом:

• Поблизости от места бурения откапывают сеть приямок – квадратных углублений с габаритами метр на метр, которые соединяются между собой особыми траншеями – лотками.
• Бурильную жидкость – глиняную взвесь, составленную на основе технической воды – заливают прямо в приямки. Туда же опускают и заборный шланг моторизированной помпы.
• Напорный шланг помпы соединяют с вертлюгом, обеспечивая тем самым постоянный приток жидкости в зону бурения.

В итоге, глиняная взвесь шлифует стенки шахты, охлаждает бурильную головку и размягчает грунт в месте бурения.

Причем энергозатраты в данном случае минимальны – мощность мотопомпы не идет ни в какое сравнение с характеристиками бурильной установки, а выгоды от увеличения скорости бурения и уменьшения степени износа головки – более чем очевидны.

Инструменты и оборудование для гидробурения

Основной рабочий инструмент, с помощью которого реализуется интересующая нас технология – это малогабаритная бурильная установка (МБУ), которая состоит из следующих узлов:

• Каркаса – рамной конструкции разборного типа, на которую крепят двигатель и лебедку. Причем рама не только «несет» энергетическое оборудование, но и «удерживает» бурильные трубы (штанги) в вертикальном положении.
• Энергетической части – двигателя, генерирующего крутящий момент на штанге и лебедки, производящей тягловое усилие.
• Вертлюга – особого узла, с помощью которого можно обеспечить «скользящий» крепеж рабочих элементов МБУ.
• Рабочих элементов – бурильных штанг и бурильной головки (разведочного или лепесткового типа).

Впрочем, гидробурение скважин малогабаритной установкой МБУ предполагает применение целого ряда вспомогательных устройств и инструментов, а к которым относится:

• Комплект шлангов, связывающих вертлюг и помпу
• Комплект фитингов, обеспечивающих сборку трубопровода, по которому подается бурильная жидкость,
• Моторизированная помпы, которая обеспечивает нагнетание глиняной взвеси в зону бурения.
• Комплект ручного инструмента (разводной ключ, ручной зажим, пересадочная вилка), с помощью которого будут монтироваться элементы бурильной штанги.
• Электрогенератор, питающий лебедку, а равно и сама лебедка (на 1-2 тонны), если таковой нет в конструкции МБУ.

Кроме того, для обустройства самого источника понадобятся обсадные трубы и насос для раскачки скважины.

Гидробурение скважин своими руками: обзор процесса

С учетом технологических особенностей, процесс гидробурения можно разбить на три стадии:

• Подготовительный этап, во время которого выбирают буровую площадку и накапливают некоторый объем бурильной жидкости.
• Этап бурения скважины, во время которого формируется шахта будущего источника водоснабжения.
• Этап установки обсадного каркаса.
• Финальный этап, во время которого происходит окончательное обустройство скважины.

Самый важный шаг – это первый шаг. Вначале вам следует выбрать подходящее место, воспользовавшись сторонними рекомендациями или собственными наблюдениями (см. статью «Как найти воду для скважины»).

После выбора места нужно запастись 10-20 тоннами бурильной жидкости , которые можно слить в яму и распределить по приямкам. Альтернативой достаточно глубокой ямы (9 тонн вмещается в выемку 2х3х1,5 метра) может быть емкость (таких же размеров).

Обустройство скважины с использованием бурильной жидкости

Обустройство скважины начинается со сборки буровой установки. На участке монтируется каркас, к которому крепят двигатель, лебедку и вертлюг. Далее нужно собрать первое колено буровой штанги с головкой на нижнем торце, подтянуть его лебедкой к вертлюгу и закрепить в этом узле.

Монтаж элементов бурильной штанги осуществляется на резьбовой замок (трапецеидального или конического типа). Форма наконечника бура – долото или лепестки. Максимальная глубина бурения с помощью МБУ – 50 метров.

Следующий шаг – подготовка бурильной жидкости. Для этого в приямок сливают воду из ямы или емкости, в которую добавляют глину, превращая жидкость в густую взвесь, которая плохо впитывается грунтом.

По завершению приготовительных процедур можно начинать бурение. Крутящий момент от двигателя передается на буровую штангу редуктором, ниже которого располагается вертлюг. Буровая жидкость подается именно на вертлюг и заливается в штанги.

Отработанная жидкость попадает в прямиток-фильтр – траншею у зоны бурения, где она отстаивается и, после этого, перекачивается в ближайший приямок. Так можно сэкономить на объеме бурильной жидкости.

Ну а сам процесс бурения выглядит следующим образом:

• Двигатель, вертлюг и редуктор скользят по раме на кронштейне по мере заглубления буровой штанги в грунт.
• Скорость вращения бура регулируется с выносного пульта.
• После заглубления штанги до расчетной отметки кронштейн с двигателем, вертлюгом и редуктором поднимают вверх (лебедкой), а к резьбовому торцу штанги прикручивается новое колено.

И так до выхода на расчетную глубину бурения.

Центрирование штанги осуществляется с помощью калибрующего кронштейна, наваренного на каркас у нижнего торца. В кронштейне есть круглое отверстие, куда вставляют один торец штанги. Второй торец входит в вертлюг. И регулируя отклонение каркаса от вертикали и горизонтали можно выставить угол бурения.

Монтаж обсадных труб в скважину — как это делается?

После выхода на водоносные слои в скважину закачивают техническую воду, с помощью которой размягчают грунт у ствола шахты. После размягчения грунта, используя лебедку, из скважины извлекают бурильную штангу, постепенно раскручивая все резьбовые соединения на стыке составных элементов.

Завершив демонтаж штанги, в скважину погружают первую обсадную трубу, удерживая ее торец лебедкой. Причем стенки первой трубы покрывают перфорацией (пропилами или отверстиями) и оборачивают геотканью (подобие фильтрующей мембраны).

Сборку элементов обсадного каркаса ведут в раструб, обустроенный с толще стенки трубы. Поэтому в качестве обсадных элементов используют асбестовые, чугунные или полимерные (самый долговечный вариант) трубы, диаметром от 125 миллиметров и толщиной стенки от 0,7 сантиметра.

Герметизацию стыков обеспечивают с помощью электросварных муфт (что предпочтительнее) или силиконового уплотнителя.

Финальный этап

По завершению сборки обсадного каркаса приступают к раскачке скважины (см. статью «Как раскачать скважину»). В финале, к раскаченной скважине присоединяют насос и адаптер, с помощью которого можно состыковать источник с водопроводом.

То есть, к обсадной трубе делают подкоп (ниже уровня промерзания грунта), в теле каркаса вырезают отверстие. В трубу вводят насос, шланг которого соединяют с внутренней частью адаптера, монтируемой в отверстие.

Гидробурение скважин своими руками дает возможность с минимальными затратами обеспечить чистой водой свое загородное жилище.

Интересующая нас методика базируется на разрушении посредством специального бурового инструмента и жидкости грунтовых пород. Нагрузка на почву при этом обеспечивается оснасткой для гидробурения и массой применяемых для выполнения операции штанг. Эти приспособления используются для закачки промывочного состава (его называют буровым раствором) в скважину на воду. Жидкость для промывки состоит из взвеси обычной воды и глины.

Гидробурение скважины

Возле участка, где будут осуществляться буровые мероприятия, роют особые приямки с размерами около 100 на 100 см. Они соединяются друг с другом лотками. В приямки подается раствор для бурения. Затем шланг, ведущий от мотопомпы, опускают в приямок и включают агрегат. Мотопомпа забирает буровую жидкость и перекачивает ее в скважину под заданным давлением.

В результате этого образующийся при бурении шлак вымывается бурильным составом, который одновременно шлифует скважину (ее поверхность) и охлаждает рабочий инструмент, применяемый для проведения операции. При перемещении бурильной колонны вглубь почвы к ней добавляют нужное количество штанг до тех пор, пока установка не достигнет требуемой глубины. После этого используют воду для промывки скважины и монтируют насосное раскачивающее оборудование.

Неосведомленные люди уверены, что для обустройства скважины для на загородном участке методом гидравлического бурения требуется громоздкое оборудование и особые знания. Это не так. Процедура производится с использованием МБУ – специальной установки. Ее диаметр равняется 100 см, а высота примерно 300 см. Конструкция МБУ включает в себя следующие рабочие элементы:

• инструмент для бурения;
• раму из металла (выполняется разборной, ее легко доставить к месту выполнения работ);
• управляющий блок;
• деталь рабочего контура под названием вертлюг, которая нужна для соединения по скользящему принципу элементов конструкции в одно целое;
• лебедку;
• лепестковый либо разведочный бур;
• помпа (водяная), необходимая для создания в установке заданной величины давления
• двигатель (от него усилие поступает на бур);
• шланг для подачи промывочной жидкости к вертлюгу;
• колонну из буровых штанг.

МБУ для бурения

Так как МБУ функционирует от электричества, потребуется, кроме того, запастись преобразователем тока. Он обеспечит установку электроэнергией при выполнении бурильных мероприятий. В некоторых случаях такой преобразователь уже встроен в конструкцию МБУ. Дополнительно нужно будет приобрести ручные зажимы, пересадочную вилку, набор ключей для трубных изделий, обсадные трубы и другие мелкие приспособления, которые упрощают процедуру бурения скважин на воду.

Сначала определяемся с числом труб (обсадных), которые потребуются для бурения. Для этого вам нужно узнать, на какой глубине (примерно) находится водоносный слой. Обратитесь к соседям, которые уже рыли скважину на воду, или же получите официальную справку от местной геодезической организации.

Затем решите проблему с источником, откуда вы будете брать воду для бурового состава. К этому этапу следует подойти ответственно. Жидкости для ручного бурения с использованием МБУ понадобится немало – 7–20 кубических метров (все зависит от глубины залегания водоносного слоя и конкретного состава грунта на вашем участке).

Обычно воду заливают в большие резервуары (в бочки, пластиковые емкости), а затем используют ее по назначению. Можно сэкономить на покупке баков и вырыть своими руками вместительный котлован. Его стенки необходимо будет обработать глиняным раствором (простая глина плюс вода) и смело наполнить жидкостью.

Большие резервуары для хранения воды из скважины

Следующий шаг – сборка малогабаритного бурильного агрегата и его установка. Эти работы выполняются за 50–60 минут. Важный момент! МБУ следует разместить строго по горизонтали. Если будут хотя бы малые отклонения, вы не сможете при работах установить обсадное трубное изделие.

Примерно в 120–150 см от МБУ вырываете два приямка, о которых мы говорили. Первый должен находиться поближе к бурильной конструкции. Он станет использоваться в качестве фильтрующего устройства. Второй располагаете дальше и соединяете его лотком (узкой траншеей) с первым.

Мотопомпу ставьте у главного приямка. Опускайте в него шланг. Помпу подключайте к МБУ. Затем соединяйте штангу со шлангом и вертлюгом. Последний элемент позволит вам без проблем наполнять буровой жидкостью скважину на воду.

Все готово к началу работ. Профи советуют приступать к ним с самого утра – если водоносный слой залегает глубоко, времени на бурение понадобится немало.

Процедура ручного гидробурения проста. Схема ее такова:

1. Наливаете в приямок воду и замешиваете в ней глину до консистенции кефира. Операция выполняется миксером. Такой раствор при бурении станет формировать в скважине своеобразную емкость с гладкими стенками.
2. Запускаете мотопомпу. Она закачивает в шланги промывочную жидкость, которая перетекает к бурильной установке через штангу. Затем вода уходит в первый приямок. В нем жидкость из скважины, насыщенная частицами грунта, отфильтровывается (взвеси оседают на дно). Буровой раствор становится чистым и переходит в следующий приямок. Его можно повторно применить для бурения.
3. В случаях, когда длины бурильной колонны недостаточно для достижения слоя воды, насаживаете дополнительные штанги.
4. Добравшись до заветного водоносного слоя, подаете большой объем чистой жидкости в скважину, чтобы тщательно промыть ее.
5. Извлекаете штанги и устанавливаете трубы (обсадные).

Обычно используются трубные изделия сечением 11,6–12,5 см со стенками, имеющими толщину около 6 мм. Допускается устанавливать любые обсадные трубы – пластиковые, из асбестоцемента, стальные.

Максимальную длительность безаварийного применения гарантируют пластиковые изделия. Они практически не деформируются и совсем не ржавеют.

Обсадные трубы желательно снабдить фильтрами. Тогда вода из скважины будет иметь более высокое качество. Можно приобрести готовые фильтрующие приспособления. Но есть и более экономный вариант – изготовить простейшие фильтры собственными руками.

Обсадные трубы с фильтрами

Просверлите дрелью в нижней части обсадной трубы множество небольших отверстий. Обмотайте изделие геотканью, зафиксировав ее подходящими по размеру хомутами. Фильтр готов! Поверьте, такая нехитрая конструкция сделает воду из скважины в разы чище.

После установки обсадных изделий скважина промывается еще раз. Процедура дает возможность размыть водоносный слой, который в процессе выполнения буровых работ насытился промывочной жидкостью. Делается такая операция следующим образом:

• устанавливаете на трубное изделие;
• шланг, идущий от мотопомпы, тщательно закрепляете;
• подаете внутрь скважины чистую воду.

Все работы завершены. Опускайте в скважину насос и наслаждайтесь чистой водой.