Схема конструкция скважины на воду: Устройство скважины на воду + схема

Содержание

Семь основных конструкций скважин на воду характерные для территории Московской области

Семь основополагающих конструкций водяных скважин применяемые в Московской области.

  1. Конструкция фильтровой песчаной скважины
  2. Однотрубная конструкция скважины на известняк
  3. Двухтрубная конструкция скважины на известняк
  4. Однотрубная конструкция с установкой кондуктора
  5. Двухтрубная конструкция с установкой кондуктора
  6. Простая телескопическая конструкция скважины на известняк
  7. Сложная телескопическая конструкция артезианской скважины

При проведении бурения на песок и известняк выполняется обсадка скважины для изолирования от выше расположенных грунтов, для укрепления и препятствия обрушения стенок скважины, под воздействием большого внутрипластового давления.

Конструкция скважины — это набор элементов строения канала скважины на воду:

  1. Ствол – выработка в земле, в которую опускают обсадные трубы.
  2. Устье – верхняя часть ствола скважины из обсадной колонны, которая находится на поверхности.
  3. Забой – самый низ канала, дно скважины на песок, где размещается фильтр песчаной скважины.
  4. Обсадная труба (колонна) — это конструкция из металла или НПВХ, которая поддерживает стенки скважины от разрушения. От качества используемых труб (материала и толщины стенок) зависит срок службы всей конструкции.
  5. Кондуктор — при первых метрах бурения скважин в осложнённых гидрогеологических условиях (неоднородные, сыпучие грунты и валуны), устанавливается вспомогательная труба, которая фиксирует строение ствола скважины, предотвращает стенки от осыпания и не даёт проникнуть поверхностным водам. Длина кондуктора небольшая — 5-10 метров с диаметром немного больше, чем основная обсадная колонна.
  6. Зеркало воды в скважине – это расстояние от поверхности земли до уровня воды.
  7. Дебит (производительность) — это объем воды в кубометрах, которая даёт скважина за 1 час.
  8. Открытый ствол – не обсаженный ствол при бурении на известняк в плотных каменных и иных не осыпающихся грунтах.
  9. Перфорированный фильтр – это фильтр грубой очистки, который фильтрует воду от крупных и мелких песчаных частиц.

Конструкция фильтровой песчаной скважины

Песчаная скважина имеет простое строение — однотрубная конструкция: стальная обсадная труба диаметром 133 мм или 152 мм или 159 мм. В самый низ скважины монтируется галунный фильтр с мелкой сеткой (длиной 1 или 2 метра), изготовленный из нержавеющей стали, который прослужит много лет даже в самых агрессивных условиях.

Однотрубная конструкция скважины на известняк

  1. Применить можно конструкцию с одной обсадной трубой, если геологическая обстановка участка без осложнений: отсутствуют крупные валуны, известняки высокой плотности, дисперсионные несвязанные грунты.
  2. Пласты известняка напорные, водообильные, однородные (нет прожилок глины или песка).
  3. Одна эксплуатационная обсадная металлическая труба диаметром 133 мм (производительность от 3,0 м3/час) или 159 мм (производительность от 5,0 м3/час) спускается в устье скважины до известняка, а далее идет открытый ствол в известняке для поступления подземных вод.

Двухтрубная конструкция скважины на известняк

Буровые мастера советуют заказчикам выбрать двухтрубную конструкцию при совпадении таких условий:

  1. Осложнённая геология участка.
  2. Известняк водонасыщен, но вода в нём не находится под нужным гидравлическим давлением и поэтому не поднимается выше соединения известняка и основной металлической колонны диаметром 133 мм или 159 мм
  3. Система водоснабжения строится для коттеджа со стабильным водопотреблением и с немаленьким дебитом

В такой двухтрубной конструкции, эксплуатационной трубой выступает металлическая труба диаметром 133 мм или 159 мм, которая опускается до известнякового слоя. В этом горизонте находится открытый ствол с уровнем воды, но туда нельзя опускать погружной насос из-за возможных подвижек слоёв. Возможно зажатие оборудования отколовшимися кусками известняка. Чтобы предотвратить аварийную ситуацию необходимо установить на всю глубину скважины вовнутрь металлической колонны пластиковую трубу диаметром 117 мм или 125 мм. А чтобы приток воды стал больше, нижнюю часть трубы нужно перфорировать.

Часто такую конструкцию используют, если в известняковом слое есть вхождение песка или глины. Вторая обсадная труба выполняет функцию перекрытия этих прослоек и не позволяет проникнуть им в забор скважины.

Конструкция известняковой скважины с двумя обсадными трубами наиболее долговечная и стабильная. Большинство наших клиентов выбирают именно её. Звоните по телефону 8(495)723-14-04, у нас бесплатная консультация инженера.

Однотрубная конструкция с установкой кондуктора

  1. Верхние слои вашего участка осложнены сыпучими породами или высокими грунтовыми водами.
  2. Водонасыщенный известняк размещён под напором (если уровень воды выше известнякового горизонта).
  3. Система водоснабжения индивидуального дома.

При таких факторах следует выбрать конструкцию с кондуктором (вспомогательная труба диаметром 168 мм), чтобы укрепить верхние слои от осыпания при бурении. До горизонта известняка скважину бурят, а затем устанавливают обсадную колонну из металла диаметром 133 мм или 159 мм. В водоносном слое известняка обсадка труб не выполняется, оставляем открытый ствол для притока воды.

Двухтрубная конструкция с установкой кондуктора

  1. Геологическая сложная обстановка: сыпучие поверхностные грунты, плотные разнородные отложения, высокие грунтовые воды.
  2. Известняк водонасыщен, но вода в нём не находится под нужным гидравлическим давлением и поэтому не поднимается выше соединения известняка и основной металлической колонны диаметром 133 мм или 159 мм.
  3. Необходим высокодебитный источник для индивидуального водопровода в коттедже.

Вверху конструкции, где неустойчивые породы устанавливается кондуктор диаметром 168 мм. Затем до известнякового горизонта выполняется бурение и обсадка металлическими трубами диаметром 133 мм или 159 мм. Далее в открытый ствол опускаются трубы ПНД 117 мм или 125 мм на всю глубину скважины. В самом низу, чтобы приток воды был больше, можно сделать перфорацию трубы.

Простая телескопическая конструкция скважины на известняк

  1. При бурении необходимо пройти сложные породы (валуны, супеси, сверхтвердые известняки).
  2. В водоносном известняке вода находится под давлением, вода в скважине выше известняка.
  3. Требуется обеспечить водой частный дом.

Начальная обсадная колонна из стали диаметром 133 мм или 159 мм. Потом выполняется бурение и обсадка трубами тоже из стали, но с меньшим диаметром с вхождением в известняк, но при этом остаётся открытый ствол в слое известняка для водопритока.

Сложная телескопическая конструкция артезианской скважины

  1. Во время проведения буровых работ попадаются различные труднопроходимые прослойки камней, валунов и сыпучих пород.
  2. Водоносный известняк не напорный, вода в источнике глубже известняка.
  3. Скважина для водоснабжения большого коттеджа с развитой инфраструктурой.

Обсадка скважины начинается с начального диаметра 133 мм или 159 мм стальной обсадной колонной. Следующая труба в телескопической конструкции идёт меньше по диаметру и тоже из стали, устанавливается в известняк. После в известняке идёт третья часть, ещё меньше по диаметру, куда будет помещён насос. Водоприток идёт из открытого ствола или делают перфорацию в обсадной колонне.

Буровые инженеры при подборе конструкции скважины анализируют:

  1. Геологию места бурения.
  2. Гидравлические показатели будущей скважины.
  3. Какая необходима производительность системы водоснабжения. Под ожидаемый дебит подбираются обсадные трубы и характеристики оборудования системы автономного водоснабжения.

В нашем обзоре показаны схемы и описаны основные конструкции водяных скважин на песчаный и известняковый водоносные горизонты. В реальной жизни под каждый проект проектируется индивидуальная конструкция, от которой зависит срок службы и стабильность работы в целом системы водоснабжения в Вашем доме.

конструкция, схема и принцип работы скважины на воду

Конструкция скважины на воду напрямую влияет на срок службы источника. Правильный подбор и установка оборудования обеспечит долгую и бесперебойную работу системы. Мы расскажем, как подобрать обсадные трубы и фильтры для разных типов источников.

Виды водоносных горизонтов в Московской области

В Подмосковье можно найти 3 вида водоносных горизонтов.

Грунтовые воды

Ближе всего к поверхности залегают грунтовые воды. На этот слой раньше своими руками копали колодцы. Первый водоносный слой дает мало воды, и качество жидкости плохое. Она загрязнена химикатами, тяжелыми металлами и органическими отходами.

Межпластовые воды

Еще глубже залегают межпластовые воды. Они находятся между двумя пластами породы, которая плохо пропускает жидкость. Качество воды лучше, чем в первом слое. Но жидкость может быть загрязнена металлами и солями.

Артезианский слой

Напорный или артезианский слой находится между двумя водонепроницаемыми породам. В нем жидкость находится под давлением. Когда буровая машина пробуривает верхний пласт, жидкость поднимается по стволу.

Напорные скважины на воду обладают высокой продуктивностью. Они могут давать до 5000-7000 литров за час. Источник питания горизонта находится за десятки или сотни километров от устья. Качество жидкости очень хорошее.

Таблица глубин водоносных горизонтов в Подмосковье

В таблице приведена средняя глубина залегания 3 видов водоносных горизонтов:





Тип водоносного горизонта На какую глубину пробуривать
Грунтовый от 1 до 5 м
Межпластовый безнапорный от 12 до 25 м
Напорный от 30 до 100 м (максимум до 450 м)

Мы рекомендуем использовать для добычи воды напорный горизонт. Напорные скважины могут работать до 50 лет. Напорный горизонт дает воду, в составе которой почти нет мелкодисперсных частиц. Обсадная колонна не будет заиливаться, даже когда система простаивает.

Прочие виды источников часто заиливаются, быстро исчерпывают свой ресурс. Они будут служить максимум 12-15 лет. Исключением являются только скважины на глубокий песок (песчаник). Они могут служить до 20-25 лет.

Грунтовые и межпластовые воды сильно загрязнены. Воду из некоторых источников опасно пить, ее можно использовать только для технических целей. Напорные источники дают воду хорошего качества. Иногда ее можно пить без дополнительной очистки.

От чего зависит конструкция водоносной скважины

Устройство скважины состоит из нескольких основных элементов:

  1. Ствол. Вертикальная полость, в которую ставится обсадная колонна.
  2. Обсадные трубы. Трубы из металла или пластика, которые удерживают стенки шахты.
  3. Скважинный кондуктор. Он защищает трубы при бурении на сложных грунтах.
  4. Устье. Устьем называется верхняя часть трубы, которая остается на поверхности.
  5. Забой. Нижняя часть шахты, где на трубы устанавливаются скважинные фильтры.
  6. Статическое зеркало. Глубина, на которой останавливается водяной столб после подъема.
  7. Перфорированный фильтр — это элемент конструкции, который не дает крупным и мелким песчинкам попадать в ствол.

Конструкция обсадных труб и фильтров зависит от водоносного горизонта, на который проводится бурение. Далее мы расскажем, какое оборудование применяют для каждого вида источников.

Что такое абиссинская скважина-игла

Абиссинские скважины берут воду из межпластового ненапорного слоя. Средняя глубина ствола: 12-15 метров. Устройство конструкции требует установки трубы малого диаметра: не более 50-70 мм. Из-за узкого ствола подобная конструкция называется иглой.

Характеристики абиссинских источников:

  • При бурении машина проходит сквозь песок и гравий.
  • Дебит: 300-500 литров за час.
  • Возможно устройство иглы в подвале жилого здания.
  • Бурение абиссинской иглы занимает 1 день.
  • Для работы используют малогабаритную буровую машину.
  • Возможно создание иглы по ударно-канатному принципу.
  • Срок эксплуатации: до 10 лет.

Абиссинскую иглу можно использовать для летнего снабжения участка. Тогда оборудование нужно будет консервировать на зиму и запускать весной.

Абиссинские источники подходят для полива растений. Но для стабильного водоснабжения они не подходят. Слишком короткий срок службы и маленький дебит.

Конструкция абиссинской скважины иглы

При бурении создается шурф, в который забивается обсадная колонна. Обсадная труба изолирует ствол от попадания дождевой и талой воды. На нижней части трубы располагается копьевидный наконечник с фильтром. Фильтровая зона с отверстиями защищена металлической сеткой.

Фильтр не дает песчинкам попадать в иглу. Длина копьевидного наконечника: до 20 см. Колонна собирается из труб длиной 2-3 м. Они крепятся друг к другу резьбовыми соединениями. Места стыков полностью герметичны. В месте выхода обсадной трубы на поверхность иногда заливают бетонный цоколь.

Для подъема воды необходимо установить ручной насос или поверхностный всасывающий насос. В иглу нельзя установить погружное оборудование из-за малого диаметра. Если абиссинская игла должна работать зимой, оборудование следует разместить в теплом помещении.

Что такое скважины на первый песок

Первый водоносный песок находится на уровне 5-30 метров. На большинстве участков бурение на песок проводится за 1 день. Но линзы воды в песке залегают неравномерно. Первые несколько попыток бурения могут оказаться неудачными.

Песчаный горизонт в среднем дает 500 литров за час. Этого количества не хватит для снабжения большого коттеджа. Песчаные источники подходят для дачных домиков, для полива растений на участке. Уровень водоотдачи нестабилен, зависит от погоды и сезона.

Первый песок бывает загрязнен органическими отходами, удобрениями, бактериями, металлами и их солями. Прежде чем пить воду, рекомендуется провести анализ и подобрать систему фильтров. Источник может прослужить 10-15 лет. Но средний срок службы источников: 5-7 лет.

Конструкция песчаной скважины

Устройство песчаных источников проводится по простой схеме. Для многих участков в Московской области характерен разрез грунта:

  1. Плодородный слой почвы.
  2. Суглинок.
  3. Серая глина.
  4. Водоносный песок.
  5. Черная глина.
  6. Сухой известняк.
  7. Водоносный известняк.

Обсадная колонна проходит первые четыре слоя и упирается в черную глину. Конструкция состоит из одной трубы. Для песчаных источников подходят трубы нПВХ 125 мм. Фильтр устанавливается в песке. Для фильтрации воды применяется галунный фильтр с мелкой сеточкой. Стандартная длина сетки: 1-2 метра. Погружной насос всегда ставится выше фильтра.

Песчаные источники быстро заиливаются, особенно когда ими долго не пользуются. На фильтре скапливаются частицы песка. Самые мелкие песчинки проникают сквозь сетку и попадают внутрь ствола. Для защиты от песчинок фильтр осыпают снаружи щебнем или гравием. Но эта мера лишь замедляет процесс.

Чем отличаются скважины на первый песок и глубокий песок

В некоторых районах Московской области есть глубокий песок или песчаник. В нем также залегает питьевая вода, которую можно добывать. Средняя глубина залегания песчаника: 40-80 метров.

Прежде чем попасть в песчаник, вода проходит песок и глину. Они выступают в роли природного фильтра, который очищает воду от загрязнений.

Бурение на глубокий песок проводится в тех районах, где напорный горизонт залегают слишком глубоко (100 и более метров). Выбрав этот слой для добычи воды, можно сэкономить на работах.

Скважины на песчаник дают воду 20-25 лет. Качество воды хорошее, но анализы могут показать избыток солей жесткости. Эта проблема легко решается установкой фильтров.

При бурении на песчаник применяются те же способы обсадки, что и при бурении на известняк.

Что такое артезианские скважины

Напорный горизонт залегает между двумя пластами известняка. После вскрытия горизонта вода поднимается по стволу. Если давление внутри ствола сильное, она может дойти до поверхности и выплескиваться наружу. Такие источники называют самоизливными.

Преимущества бурения напорной скважины:

  • Источник будет давать воду минимум 50 лет.
  • Напорный горизонт дает до 5000-7000 литров за час.
  • Уровень водоотдачи всегда стабилен.
  • Хорошее качество добытой воды.
  • Один источник может обеспечить несколько домов.
  • Низкая себестоимость одного литра.
  • Вложения в источник окупятся за время его эксплуатации.

Для напорных систем подходят насосы, работающие по погружному принципу. При обустройстве устанавливается оголовок, адаптер или кессон.

Варианты конструкции артезианской скважины

Однотрубная конструкция. Устанавливается одна труба с открытым стволом. Мы устанавливаем трубы нПВХ 125 мм. Вариант для почвы, легко поддающейся обработке.

Двухтрубная конструкция. Ставятся две обсадные трубы: внутренняя — пластиковая и наружная — металлическая. Вариант для грунта с сильными подвижками слоев.

Однотрубная конструкция с кондуктором. Кондуктор ставится на обсадную трубу при прохождении сыпучих пород или плывунов.

Двухтрубная конструкция с кондуктором. Вариант установки труб для сложных грунтов: сыпучие породы, плывуны.

Простая телескопическая конструкция. Состоит из нескольких моделей обсадных труб разного диаметра. При погружении широкие трубы сменяются более узкими трубами. Вариант служит для прохождения валунов, супесей, твердого известняка.

Сложная телескопическая конструкция. Диаметр обсадных труб сужается дважды. Вариант для труднопроходимых валунов или сыпучих пород.

Бурение скважины на воду от компании ЭКОБУР

Мы выполняем бурение на воду в Москве и Московской области. Выезжаем по заявкам в соседние регионы. Бурение проводится под ключ: от разработки проекта скважины до установки заглушки. Работы продолжаются от 1 до 7 дней (чаще 2-3 дня). Гарантия на бурение: 10 лет.

Основные принципы работы компании ЭКОБУР:

  • Выезд по Московской области без предоплаты.
  • Бесплатная консультация инженера.
  • Строительство коммуникаций любой сложности.
  • Организация водоснабжения участков под ключ.
  • Работы выполняют опытные буровики.
  • Применяем обычные и малогабаритные буровые машины.
  • Устанавливаем технику известных брендов.
  • Собственный автопарк из 9 буровых установок.

На следующем этапе мы выполняем обустройство скважины. Услуга включает монтаж скважинной техники, подключение частного дома к водопроводу. При обустройстве заказчик получает систему водоснабжения, готовую к запуску.

Получите расчет проекта скважины для вашего участка

Мы предлагаем готовые варианты конструкции скважины для загородных домов. Вы можете не составлять расчеты своими руками, а получить готовое решение от инженеров. Оставьте заявку на консультацию на сайте или по телефону.

Менеджер определит, какой тип скважины подойдет для вашего участка, и какой план конструкции лучше выбрать. Вы получите расчет сметы во время телефонного разговора.

Схема скважины на воду | Схема установки оборудования на устье артезианской скважины с глубинным насосом

  • Главная
  • Схема скважины на воду для частного дома

Скважинный насос (1) располагается на глубине ниже 10 метров от динамического уровня воды. По трубе (2) вода поднимается наверх в кессон (4).


Кессон — это конструкция, обеспечивающая скважину теплоизоляционной и герметичной защитой, а также в нем размещается оборудование автоматики. Кессон монтируется на обсадную трубу и сваривается с нею. Такое соединение обеспечивает дополнительную герметичность скважины на воду.

Трубопровод из скважины выходит на поверхность через специальный герметичный оголовок (3). Он представляет собой два фланца, один из которых приварен к обсадной трубе, а второй крепится к первому с помощью болтов.



Обустройство скважины с кессоном


Выход обсадной трубы осуществляется под люк кессона, а не в центр дна. Поскольку при монтаже/демонтаже скважинного насоса (1) должна быть возможность беспрепятственно опускать необходимый инструмент. Такой вход обсадной трубы в кессон (4) позволяет сэкономить немало пространства, которое займет оборудование автоматики (6). Так, мембранный водный аккумулятор (5) на 100 л (чего достаточно даже для большого дома) легко размещается в кессоне.




Далее из кессона выводится труба для подачи воды и кабель электропитания скважинного насоса. Труба выходит или на поверхность (например, для поливочного крана), или прокладывается до строения. Для этого используются специальные фитинги (7) и запорная арматура (8).

Кабель питания подводится к специальному блоку (6), который управляет насосом. Этот блок управления включает в себя манометр и реле давления, совместно с мембранным баком эта система обеспечивает беспрерывную подачу воды в строение с постоянным напором. От блока кабель через герметичный ввод в оголовке (3) подходит к насосу для его электроснабжения.


Схема скважины с несколькими точками водопотребления


Описанная выше схема обустройства предполагает самый простой случай (небольшой дом с небольшим водопотреблением). Для случаев, когда вода поступает в два направления и более (например, помимо жилого строения и для полива, в баню или в фонтан на участке) необходимо учесть ряд дополнительных элементов и расширенную гребенку. С финансовой точки зрения эти изменения в обустройстве незначительны.



При обустройстве системы учитывайте периодичность ее использования. Если вы в доме проживаете круглый год, то необходимо кессон и трубы прокладывать ниже глубины промерзания грунта.

Единственное условие эксплуатации такой системы на даче – необходимо предусмотреть возможность слива воды из трубопровода обратно в скважину. Это сохранит трубопроводную сеть, оборудование и всю систему в рабочем состоянии до следующего дачного сезона.



Почему мы обустраиваем скважины именно так


С 2009 года мы обустроили более 5000 скважин для частных домов и накопили множество материалов по некачественному решению задачи автономного водоснабжения. Представленный ниже фото материал лишь малая часть примеров, из-за которых владельцы частных домов были вынуждены возвращаться к вопросам устройства скважины и тратить дополнительные средства и нервы.




Сборка обсадной колонны на сварке зависит от человеческого фактора и не подвергается контролю. В результате, преждевременная сквозная коррозия обсадной колонны на сварочных стыках.

Резьбовое соединение труб меньше зависит от человеческого фактора и используется большинством буровых компаний.



Тонкостенные трубы при резьбовом соединении прослужат недолго.

Мы используем трубы с толщиной стенки не менее 4,5 мм, что обеспечивает герметичность обсадной колонны несколько десятилетий.





Мы не сторонники кессонов из бетонных колец, которые не защищают устье скважины от грунтовых вод.

Стальные или пластиковые кессоны обеспечивают должную защиту.



Гибкие подводки служат около 5 лет.

Полипропиленовые трубы служат порядка 50 лет.



При вводе коммуникаций в кессон запрещено делать разъемные соединения в недоступных местах – соединение трубы ПНД с металлическим ниппелем за стенкой кессона в земле.

Мы пропускаем трубу ПНД внутри ниппеля с дальнейшей герметизацией внутри кессона.



Нельзя глубинный насос монтировать на шланге, так как он не рассчитан на давление 4 бар.

В качестве водоподъемной трубы мы применяем ПНД-трубы, которые рассчитаны на давление до 16 бар.





В кессоне устье водозаборной скважины дополнительно защищается герметичным оголовком. Однако при выполнении ремонта мы столкнулись с вариантом монтажа насоса с применением скважинного адаптера в кессоне и декоративным оголовком, что лишено здравого смысла. Не доверяйте свою скважину дуракам!



На смену стальным оголовкам пришли полимерные, которые надежны, эстетичны и компактны.



Горловина кессона должна возвышаться на высоту, обеспечивающую невозможность попадания поверхностной воды через нее.



Прокладывайте в траншеях полимерные трубопроводы, а не стальные.

Трубы ПНД служат 50 лет, а металл подвержен коррозии.



Задайте вопрос инженеру: (495) 649-8593


11 доводов, почему мы можем рассчитывать на Ваше доверие.

схема, ее устройство и принцип работы

Многие владельцы загородных домов нуждаются в создании собственной системы водоснабжения, ведь не везде получится подключиться к центральной магистрали. Лучший выход из такой ситуации ― это бурение скважины. Причем ее можно обустроить не только на участке, но и даже в подвале.

Принцип работы скважины

Как и в колодце вода в ней находится в водоносном слое. С помощью установленного насоса она подается наверх. Для укрепления выработки монтируют обсадную трубу, в качестве которой используют пластиковые, стальные, перфорированные или асбестоцементные изделия. Если этого не сделать, тогда со стенок грунт начнет осыпаться, из-за чего скважина впоследствии перестанет функционировать.

Скважина имеет следующую схему работы:

  • Из водоносного слоя подается вода, которая сначала проходит через фильтр, а потом уже попадает в выработку круглого сечения;
  • Включенный насос нагнетает жидкость по водонапорной трубе;
  • После чего вода поступает в приемник и перемещается по водопроводу.

Хотя схема может меняться, все зависит от типа используемого насоса.

Разновидности буровых выработок

Абиссинский колодец ― это забивная скважина, которая является самым простым вариантом. Чтобы ее обустроить на участке водяной пласт должен иметь глубину до 12 метров. Качество воды в ней зависит в основном от строения почвы. Такую выработку при необходимости можно устроить в подвале.

Песчаная скважина, схема которой пользуется большим спросом, подходит лишь для личного пользования. Вода из нее по своим свойствам характеризуется как техническая, поэтому используется только для купания или полива огорода. В среднем водоносные слои в этой скважине залегают на глубине около 10—50 метров.

Кстати, буровые работы при таких пластах реально выполнить своими руками, главное, чтобы на участке через несколько метров не проходил сланец. Пройти его без помощи профессионалов навряд ли получится.

Разумеется, песчаные скважины имеют некоторые недостатки. Главный минус такой выработки ― перебой подачи воды. Связана проблема с сезонными перепадами уровня живительной влаги. Вдобавок ее нужно периодически обслуживать, особенно касается дачников, которым вода нужна лишь в летнее время. В этой ситуации фильтр, находящийся в скважине, со временем заиливается. Вот почему подъем воды должен быть регулярным. Кроме этого, срок службы такой скважины составляет не более 15 лет.

Артезианская выработка хоть и считается самой дорогой, но является наиболее эффективным методом централизованной подачи воды. Для ее бурения используется крупная техника, позволяющая углубиться примерно на 200―300 метров.

Из артезианской скважины вода лучше и качественнее, нежели из песчаной. Еще в ней фильтр почти не засоряется. Он монтируется в нижней части подающей трубы диаметром 219 мм. Эта выработка гарантирует на 99% постоянную подачу живительной влаги, а срок ее службы составляет 50 лет.

Правда, такие скважины тоже обладают недостатками. Например, иногда требуется монтаж дополнительных систем фильтрации, поскольку в составе воды могут содержаться различные соединения железа. К тому же, как упоминалось ранее, ее обустройство стоит дорого. Еще обязательно придется получать разрешение на бурение такой выработки и согласовывать проект.

Выбор необходимого оборудования

Самым важным этапом в обустройстве скважины является подбор оборудования, поскольку именно от него будет зависеть ее период эксплуатации и качество работы. В основном следует обратить внимание на выбор:

  • кессона;
  • гидроаккумулятора;
  • оголовка;
  • насоса.

Кессон

Он необходим для защиты устья от внешних негативных воздействий. Подобное устройство служит своеобразной емкостью, предохраняющей верхние метры ствола выработки от воздействия низких температур в земле.

Герметичный контейнер кессона еще может использоваться как технологический объем для установки разного оборудования, которые обслуживают скважину. Монтаж в нем автоматики, очистительных фильтров и прочих устройств позволяет сэкономить пространство в доме.

Производят кессоны из разных материалов: пластика, металлических конструкций или бетонных отливок. Установка этого оборудования особенно подходит в наших климатических условиях, ведь при суровых зимах грунт на дачной территории промерзает на глубину до полутора метров. Поэтому горизонтально проходящие трубопроводы должны располагаться ниже уровня промерзания.

Кессонный люк, установленный на верхней части устройства, как правило, утепляется листовым пенопластом. Внутри оборудования можно разместить лестницу.

Насосные устройства

Насос выступает основным элементом всей системы. При этом он может быть следующих типов:

  • Погружной. Этот вибрационный насос является бюджетным вариантом. Его довольно редко применяют для обустройства системы водоснабжения, поскольку он имеет слишком низкую производительность. Более того, он способен даже разрушить стенки скважины.
  • Центробежный. Такой агрегат является профильным оборудованием для водоснабжения из выработки.
  • Поверхностный. Применяется лишь тогда, когда в скважине динамический уровень живительной влаги не опускается ниже семи метров.

Сегодня на рынке представлено много моделей скважинных насосов. Выбор их параметров происходит по характеристикам скважины и системы водоснабжения.

Кстати, в случае поломки насоса придется не только приобретать новый, но и платить за поднятие сломанного и монтаж купленного. Именно поэтому следует подходить более серьезно при выборе производителя.

Конструкция гидроаккумулятора

Данное оборудование для скважины используется для предотвращения гидроудара и регулировки давления содержимого трубопроводов. Еще гидроаккумулятор поддерживает минимальный уровень жидкости в системе.

Внутри этого устройства при нормальном функционировании находится запас живительной влаги, а также поддерживается минимальное давление. При использовании гидроаккумулятора насос включается реже, да и изнашивается меньше.

Конструкция такого устройства схожа с компенсационным баком, который применяется в отопительных системах. Но изготавливается гидроаккумулятор из других материалов, они не контактируют с водой и не меняют ее качество. Мембрана в нем создается из пищевой резины.

Оголовок для обсадной трубы

Предназначено это устройство для защиты от попадания мусора в ствол. Помимо этого, оно является опорой для подвески водоподъемной колонны и насоса. Оголовок создается из металла или пластика. В первом случае он способен выдерживать до 500 кг, а во втором ― до 200 кг. Соединение должно быть герметичным с применением резиновой прокладки.

Технология бурения скважины на воду

Прежде чем заняться бурением, необходимо сначала выкопать шурф, иначе говоря, углубление размером 1,5х1,5 метра. Стенки его нужно зашить досками. Потом над ним монтируется буровая вышка, представляющая собой треногу из металлических труб или бревен. На ее вершине фиксируется лебедка, к которой крепится колонка для бурения. Она может состоять из нескольких метровых штанг, скрепленных между собой в единое целое.

Бурение нужно выполнять с помощником. Один должен ключом поворачивать штангу вокруг своей оси, а другой ― молотком бить сверху, создавая тем самым дополнительную нагрузку. Вообще, желательно, чтобы эту работу выполняли 4 человека: двое исполнителей занимались прокруткой бура, а остальные осуществляли его подъем и опускание лебедкой.

Бур необходимо вытаскивать через каждые 50 см и хорошо очищать от грунта. Определить нужную глубину можно по уровню воды в выработке. Затем в скважину устанавливается обсадная труба с фильтрующей системой. Промежуток между трубой и землей следует залить бетонным раствором. Она будет возвышаться над грунтом.

После этого выполняется обустройство глиняного замка вокруг скважины. Если его не сделать, то все время в выработку будет проникать с поверхности дождевая и талая вода, что ухудшит ее качество.

На страховочный трос фиксируется насос с трубой для подачи жидкости и силовой кабель. Трубу подачи необходимо вывести наверх и приварить к кессону.

При глубоком залегании водоносного слоя бурение следует проводить с помощью спецтехники. Тем более что в некоторых ситуациях приходится выполнять несколько контрольных бурений для определения наилучшего источника.

Перед бурением требуется выполнить экспертизу. Запрещено обустраивать скважину на воду около септиков, выгребных ям и скоплений мусора.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Устройство скважины на воду | Как устроена скважина для воды

Конструктивные особенности артезианских и песчаных скважин.


Скважины являются очень удобным источником воды. Они не зависят от функционирования центрального водоснабжения, обладают более высоким качеством воды. Конструкция и внутреннее устройство скважин зависят от их вида. Основными являются артезианская и песчаная. Рассмотрим особенности каждой из них.

Артезианская скважина

Это самый эффективный и дорогостоящий способ подачи воды. Глубина артезианских скважин составляет варьируется от 40 до 300 метров в различных районах Подмосковья. Бурят их между двумя водоупорными слоями. Качество воды, которую получают с их помощью, значительно выше по сравнению с остальными. Вода в них присутствует постоянно. Очень редко засоряется фильтр, расположенный в нижней части подающей трубы. Вода практически не содержит патогенные микроорганизмы. Долговечность такого сооружения составляет около 50 лет.

Рассмотрим, как устроена скважина для воды, такого типа.

Ее строительство начинается с бурения в грунте отверстия, доходящего до известняка. В него опускают обсадную трубу 1 с установленным на конце фильтром. Под естественным давлением грунта влага заполняет ее полость. Далее по территории известняка проходит открытый ствол обсадной трубы меньшего диаметра 2. Она обеспечивает подачу воды в скважину.

Жидкость пребывает здесь под значительным напором и поднимается выше известняка. Благодаря этому скважинный насос 3 может размещаться внутри обсадной трубы ниже динамического уровня воды примерно на 10 м. На ней для крепления трубопроводов должна присутствовать резьба. Применять сварочный аппарат в этих целях не рекомендуется. Колонна артезианской скважины должна быть совершенно герметичной. Помимо защиты от осыпания грунта она должна защищать водоносный горизонт от различных стоков.

Описанный выше вариант является классическим. Существуют еще артезианские скважины с двойной обсадкой, кондуктором, с переходом на трубы меньшего диаметра.

Песчаная скважина

Скважина, созданная на песке, питается водой с водоносных линз. Бурение может осуществляться как до песка, так и до гравийных прослоек. Пробурить такое сооружение удается не всегда. Бывает, что в обнаруженной линзе слишком мало воды и дальнейшее бурение нецелесообразно. Во время работ шнек может упереться в твердый валун. Это также не позволит выполнять дальнейшие работы.


Вода в песчаных скважинах находится в рыхлом грунте, при ее откачивании необходим специальный фильтр. Добраться до водоносного слоя можно за 2-3 дня даже ручным способом. При наличии специальной техники скорость работы возрастает, и скважина может быть готова за 1 день. Чтобы стены сооружения не осыпались и не загрязняли воду, по всей его глубине устанавливают перфорированные обсадные трубы. Чаще всего их диаметр составляет 125 мм.

Забор воды происходит через сетчатый фильтр. Размер его ячеек зависит от вида грунта. Он задерживает ил, мелкие камни, песок. Без фильтра в систему водоснабжения могут попасть механические частицы и вывести ее из строя. Чтобы продлить период работы, на дно засыпают гальку, которая выполняет функции дополнительного фильтра. Для перекачивания воды необходим специальный погружной насос. Его подбирают с учетом производительности скважины и потребности в воде. Насосное оборудование устанавливают внутри обсадной трубы.

Глубина сооружения на песке достигает 50 м. Насос в ней обычно устанавливают на высоте 10-30 м от дна. В дальнейшем от него прокладываются трубы из нержавеющей стали. Чем глубже находится водоносный слой, тем чище вода.

Принцип работы скважины на воду этого типа заключается в следующем. Вода из водоносного слоя через фильтр проникает в скважину. После включения погружного насоса он начинает нагнетать влагу по водонапорной трубе. Она подается наверх в приемник и перемещается по наружному водопроводу. Далее через насосную станцию вода переходит во внутренний трубопровод.

При правильной эксплуатации такая скважина способна прослужить около 15 лет. Долговечность службы действительно прямо пропорциональна периодичности использования. Только регулярное откачивание воды может предотвратить заиливание установки. Еще одним способом продлить срок службы такой скважины является своевременная очистка и замена фильтра.

принцип работы и схема ее обустройства и подключения

Скважины на загородных участках иногда являются единственной возможностью организовать подачу воды в дом. Колодцы уже не обеспечивают потребности современных людей, слишком мало они могут дать воды. А вот скважины могут обеспечить водой достаточно большой дом или несколько домов. Конечно, все будет зависеть от того, какую скважину решено бурить: песчаную или артезианскую. Есть у них определенные различия, особенно это касается мощности водоносного пласта. Поэтому перед тем как начать бурение, надо разобраться в таком вопросе, как правильно организуется скважина на воду – принцип работы и схема ее подключения.

Схема скважины на воду

Принцип работы скважины

Принцип работы скважины на воду достаточно прост.

  • В пробуренную в грунте скважину устанавливается осадная труба: стальная или пластиковая, на конец которой насаживается сетчатый фильтр. Он будет удерживать большие примеси, которые находятся в воде, а именно песок и мелкие камушки.
  • В трубу опускается насос, который качает воду на поверхность.
  • Вода поступает в приемный резервуар, где частично примеси оседают.
  • Далее производится ее подача в водопроводную сеть.

Обсадная труба устанавливается обязательно, потому что без нее стенки скважины со временем начнут обрушаться, засыпая вход в водоносный пласт. То есть, скважина перестанет функционировать.

Что касается фильтра, то это могут быть разные элементы. К примеру, стальная оцинкованная сетка, обмотанная вокруг трубы и закрепленная хомутами, мелкие отверстия в самой трубе и так далее.

Насос может опускаться в скважину, а может быть установлен на поверхности грунта, а в саму скважину опускается только шланг. То есть, схема подключения скважины будет зависеть от выбранного насоса. И здесь нельзя говорить о том, что какой-то из этих двух вариантов лучше. У обоих есть свои преимущества и недостатки. К примеру, поверхностный насос легче обслуживать, он всегда ни виду. Глубинный, наоборот, не видно, что позволяет скрыть всю скважину, тем самым обеспечив необходимый ландшафтный дизайн участка.

Принцип работы

Разновидности скважин

Принцип работы скважин у всех одинаковый, но при ее сооружении многое будет зависеть от того, какого типа скважину планируется бурить на загородном участке. Важность данной позиции заключается в том, что каждый тип скважины бурится на определенную глубину.

  • Абиссинский колодец имеет глубину до 20 м.
  • Песчаная скважина бурится до 50 м.
  • Артезианская до 300 м.

Получается так, что строение скважины у всех видов одинаковое – это вертикальный ствол, но чисто конструктивно они отличаются друг от друга. Чем же?

Абиссинский колодец – это забивная скважина. То есть, обсадные трубы забиваются в землю при помощи кувалды. Скважину на песок надо бурить, используя ручные или электрические установки и инструменты. Именно данную разновидность можно провести своими руками, не привлекая специалистов, чем часто и пользуются загородные жители.

Разновидности скважин

По сути, песчаная скважина – это вертикальный ствол, в который устанавливается обсадная труба одинакового диаметра. Что не скажешь об артезианской разновидности. Этот вид может обустраиваться по-разному.

  • Однотрубная система. То же самое, что и песчаная с установкой труб одинакового диаметра.
  • Двухтрубная. Это когда сначала буриться скважина до известкового пласта, и в нее устанавливается труба большего диаметра. А ниже бурение производится до водоносного слоя, куда вставляется труба меньшего диаметра. Обычно верхняя труба – стальная, нижняя – пластиковая. Все дело в том, что верхние пласты обычно подвижные и пластик может не выдержать их нагрузку.
  • Телескопическая. Это когда в скважину устанавливаются трубы разных диаметров. И чем ниже в недра, тем меньшего диаметра труба должна быть установлена. И таких ступенчатых установок может быть более трех.
  • С кондуктором. Обычно такую конструкцию скважины на воду используют в тех случаях, если на участке присутствуют плывуны. Это насыщенный водою грунт, обычно песчаный. Он подвижный, поэтому может нанести деформацию обсадной трубе, что станет причиной вывода скважины из строя. Кондуктор – это труба большого диаметра (800-1200 мм), которая устанавливается на толщину слоя плывунов. Она стальная с большой толщиною стенки, так что выдержит достаточно приличные нагрузки. Нередко кондуктор используют в качестве кессона, благо диаметр трубы это сделать позволяет.

Двухтрубная обсадка

Схема скважины артезианской одна из самых сложных. Своими руками ее не пробурить, слишком большая у нее глубина. Плюс, приходится проходить буром твердые пласты, вручную этого не сделать. Здесь требуется спецтехника и опыт специалистов.

Внимание! Стоимость услуг бурения артезианской скважины значительна, но пробурив именно ее, можно гарантировать, что загородный дом или несколько домов будут обеспечены чистейшей водой в течение 50 лет, как минимум. При этом скважина будет выдавать до 10 м³/час воды, что хватит не на один дом.

И все же основная масса загородных жителей выбирает песчаные скважины. Они просто дешевле в производстве работ, к тому же ее можно пробурить своими руками. Но у нее есть свои отрицательные показатели.

  • Вода из такой скважины не всегда чистая и пригодная для питья. Придется устанавливать систему водоподготовки, а это почти такие же затраты, как бурение артезианской разновидности.
  • Песчаный водоносный слой маломощный, из него можно получить максимум 4-5 м³/час.
  • Прослужит она не более 15 лет. И нет гарантии, что на участке найдется еще место, где можно будет пробурить скважину на песок. А если у соседей пробурена точно такая же скважина, то объема воды водоносного пласта может не хватить и на 5 лет.

И хотя строение скважины на песок гораздо проще, специалисты рекомендуют организовывать водозабор из артезианской.

Схема артезианской скважины

Водоснабжение из скважины

Схема водоснабжения из скважины также не отличается особой сложностью. В нее входит несколько видов оборудования, которые выполняют только им присущие функции.

  • Насос.
  • Кессон.
  • Оголовок.
  • Гидроаккумулятор.

Скважинный насос

Насос

Конечно, основным элементом скважины на воду является насос. Как уже было сказано выше, он разделяется на глубинный и поверхностный. Если выбирается для откачки воды первый вариант, то диаметр обсадной трубы подбирается по диаметру насоса. Но в свою очередь данный размерный показатель будет зависеть от мощности прибора. Поэтому сначала подбирается мощность насосного агрегата, зависящая от требований потребления воды, которые устанавливает хозяин загородного дома. По мощности выбирается диаметр, а уже в последнюю очередь подбирается сечение обсадной трубы.

Внимание! Зазор между глубинным насосом и стенками обсадки должно составлять 2-4 см.

Необходимо отметить, что глубинные насосы разделяются на скважинные и погружные. Второй вариант является бюджетным, но маломощным. Его чаще всего используют для подачи воды наружу из колодцев. Если скважина имеет небольшую глубину до 15 м, а требования к объему подаваемой воды не жесткие, то можно использовать именно эту разновидность. Скважинные насосы по всем параметрам и показателям лучше погружных.

Если принято решение использовать поверхностный насос, то в основном его подбирают по мощности. В данном случае зависимости мощностного показателя и диаметра обсадной трубы нет. Потому что в скважину будет опускаться шланг, его диаметр в пределах 18-50 мм, что меньше диаметра любой обсадной трубы.

Поверхностный насос

Кессон

Обычно кессоны устанавливаются для того, чтобы оградить скважину от погодных нагрузок, подпочвенных вод, расположенных близко к поверхности земли, и замерзания. Плюс ко всему кессон может использоваться в качестве технологического помещения. То есть, в него можно установить гидроаккумулятор, электрические блоки управления и автоматики насоса, обратный клапан.

В строении скважины кессон играет немаловажную роль, это видно из его назначения. Но не всегда этот защитный резервуар используют. За счет него можно сократить расходы, сделав своими руками что-то похожее на защитный утепленный блок, построенный из обычных строительных материалов: кирпича, досок и утеплителя. Такой блок закрывается скатной утепленной съемной крышкой, что позволяет провести обслуживание и скважины, и поверхностного насоса, и гидроаккумулятора.

Кессон

Оголовок

Элемент, который отвечает за санитарное состояние самой скважины. Он собой закрывает плотно вход обсадной трубы, так что можно гарантировать, что ни мусор, ни подпочвенные воды, ни атмосферные осадки в скважину не попадут. При этом оголовок является несущим элементом. На него подвешивается скважинный насос, через него пропускаются шланг для откачиваемой воды и электрический кабель, питающий током насос.

Многие игнорируют оголовок, закрывая ствол скважины различными предметами. К примеру, отрезанной пластиковой бутылкой. Делать этого нельзя. Не нужно экономить на этом устройстве, стоит он недорого, но это гарантия герметичности скважины. И когда разговор заходит о конструкции скважины на воду, то в том числе подразумевается и установка оголовка.

Оголовки

Гидроаккумулятор

Сегодня в схему подключения скважины обязательно устанавливается гидроаккумулятор. Хотя еще совсем недавно обходились и без него, устанавливая любой резервуар, в который закачивалась вода из скважины, где она отстаивалась. В резервуаре создавался определенный объем воды, который использовался на случай отключения подачи электричества, за счет чего останавливался насос.

Но чтобы из такого резервуара вода подавалась в водопроводную систему дома, требовался дополнительный насос, или резервуар приходилось устанавливать в чердачном помещении. Его высота установки создавало давление в водопроводной сети. Такая схема подключения скважины была достаточно сложной и не эффективной.

Гидроаккумулятор решил данную проблему. Эта металлическая емкость внутри имеет резиновую оболочку, в которую и закачивается вода из скважины. Между стенками резервуара и оболочкой закачен воздух под определенным давлением. При закачивании воды в резиновую оболочку, она расширяется, что приводит к увеличению давления воздуха. Если электроэнергия отключена, насос не работает, но воздух под давлением давит на оболочку, а та в свою очередь на воду. Так создается напор внутри водопроводной системы дома.

Гидроаккумулятор

Все элементы, входящие в схему водоснабжения из скважины, могут располагаться внутри кессона или внутри дома в специально отведенном помещении. Кстати, это может быть и подвал. Главное, чтобы температура внутри этого помещения не опускалась ниже ноля.

Дополнительные элементы

Есть несколько элементов, которые обеспечивают удобство эксплуатации скважины.

  • Обратный клапан, который сдерживает обратный ток воды из водопроводной системы. Он обычно начинает работать, когда останавливается насос.
  • Кран для прокачки. Его используют только, если появилась необходимость откачать мутную воду из скважины. Обычно это случает на первом этапе эксплуатации, и если водоносный слой за счет межсезонья снизил свой уровень. В такие моменты насос может выкачать основной объем воды, и со дна начинает подниматься ил. Как только уровень поднимется, в первую очередь надо будет откачать мутную воду.
  • Манометр, который контролирует давление воды в водопроводной трубе. Он обычно связан с реле, которое отключает или включает насос при повышении или падении давления соответственно.

Элементы водопроводной сети в подвале дома

Казалось бы, что схема скважины не такая уж и сложная. Но из описания видно, что состоит она не только из труб и насоса. Чтобы гарантировать полное соответствие локальной водопроводной сети центральному водопроводу надо обязательно использовать все вышеописанные элементы. Без них нельзя говорить о современном водопроводе, как таковом.

Скважина на воду принцип работы схема и устройство

Владельцы дач и загородных домов нуждаются в обустройстве собственной системы водоснабжения. Далеко не всегда для них открыта возможность подключения к центральной магистрали. В таком случае идеальным решением станет обустройство собственного источника. Прежде, чем приступить к активным действиям, следует ознакомиться с теоретическим аспектом, узнать принцип работы скважины и варианты её бурения.

Способы бурения

Перед выяснением ответа на вопрос, как устроена скважина, вполне логично будет изучение методов и устройств, способствующих её формированию. Возможные варианты бурения:

  • Алмазное бурение . Названо по типу рабочего инструмента. Применяется крайне редко из-за его высокой стоимости.
  • Турбинное бурение . Скважины на воду появляются благодаря применению турбобура. При обороте турбины он совершает поступательные движения. В процессе используются бурильные трубы.
  • Электробур . Эксплуатация устройства предполагает его предварительное подключение к источнику энергии. Процесс бурения легко контролируется с поверхности.
  • Гидродинамическое бурение . Его использование актуально для создания бесфильтровых конструкций. Незаменимо в случаях, когда важно строго придерживаться формы.
  • Шнековое бурение разрушает породу, которую после подымают наверх. Применяют при работе с мягкими породами для неглубоких скважин. Подобная методика очень популярна, но совершенно не подходит для работы с твёрдыми участками.
  • Пневмоударное бурение . Актуально для применения на небольших глубинах. Отличается высокими энергозатратами, поэтому редко используется владельцами дач.
  • Винтовые двигатели . Работа с ними напоминает турбинное бурение. Относительно небольшие габариты винта делают более комфортной его эксплуатацию. Часто используется для создания водозаборных систем на дачных участках.

Основные этапы бурения на следующем видео:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы скважины

Принцип работы идентичен для всех разновидностей водозаборных скважин. В чём он заключается?

  1. После бурения скважины производится монтаж обсадной трубы. Она может быть стальной или пластиковой, перфорированной или асбестоцементной. Подобное устройство защищает стенки от осыпания, в результате которого вода загрязняется, а источник со временем перестаёт функционировать.
  2. Первичную очистку жидкости от твёрдых частиц исполняет фильтр. Его фиксируют к нижней части обсадной колонны. Для этого выжигают или высверливают отверстия. Перфорированную часть устройства покрывают фильтровальной сеткой.
  3. Для герметизации устья используют оголовок
  4. Насос по трубам поднимает воду. Его устанавливают после устройства обсадной колонны.

Важно! Предварительно к насосу подсоединяют обратный клапан, кабель и напорную трубу. Мощность оборудования рассчитывается на основании данных – удалённость скважины от потребителя; расстояние между водоносным слоем и землёю.

  1. Водоподъёмную трубу присоединяют к водопроводной.
  2. Утепляют скважину.
  3. Устанавливаются все необходимые элементы для автоматизации водоснабжения, в том числе и система контроля давления.

Функциональные узлы скважины

Скважина имеет достаточно много элементов:

  • Водозабор. Для его устройства характерно наличие сетки и обратного клапана.
  • Всасывающая магистраль. Через неё вода поступает в корпус насоса или насосной станции.
  • Непосредственно насос. Всасывает жидкость и под давлением поднимает её вверх.
  • Реле давления.
  • Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
  • Электромотор.

Инвентарь для обустройства скважины

Чтобы наладить работу скважины, нужно использовать следующие элементы:

  • Насос со страховочным тросом и электрокабелем для последующего подключения.
  • Автоматическое устройство, которое будет регулировать напряжение и беречь двигатель от перегревания.
  • Гидропневмобак. Его задача – защитить от гидравлических ударов, отрегулировать давление, уменьшить частоту включений-выключений насоса. Размеры бака варьируют от 10 до 10000 литров. Оптимальный объём для среднестатистического дома – 100 л.
  • Кессон. Стальной бак служит для защиты оборудования, необходимого для подъёма воды. Устанавливается на глубине 0,5-1 м.

Внимание! Конструкцию обязательно нужно утеплить и гидроизолировать.

  • Провод (который обеспечивает бесперебойное снабжение) и водопроводные трубы (выводят от кессона к дому).

Последовательность подключения элементов

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

Рекомендуем к прочтению:

  • Снаружи обустройство водопровода начинается с определения показателей: глубина источника и мощность насоса. Большинство насосных агрегатов имеют встроенный обратный клапан, в противном случае его нужно будет установить.

Важно! Обратный клапан удерживает воду под давлением.

  • Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
  • Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
  • Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
  • В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Схема устройства скважины

Обустройство скважины может иметь различные вариации. Схема зависит от материалов изготовления и вида скважины.

В целом схема устройства выглядит так:

  • Вода поднимается из водоносного слоя, проходит сквозь фильтр и оказывается внутри выработки с круглым сечением.
  • Включённый насос направляет жидкость по водопроводной трубе.
  • Вода движется вверх и попадает в приёмник, а оттуда в водопровод.

Конструкция артезианской скважины наглядно отражена на фото:

% PDF-1.4
%
115 0 объект
>
эндобдж
xref
115 114
0000000016 00000 н.
0000002650 00000 н.
0000002836 00000 н.
0000002990 00000 н.
0000003741 00000 н.
0000006520 00000 н.
0000006587 00000 н.
0000006701 00000 п.
0000006800 00000 н.
0000006860 00000 н.
0000007014 00000 н.
0000007074 00000 н.
0000007195 00000 н.
0000007323 00000 н.
0000007383 00000 п.
0000007443 00000 н.
0000007571 00000 н.
0000007631 00000 н.
0000007779 00000 п.
0000007839 00000 п.
0000007964 00000 н.
0000008080 00000 н.
0000008140 00000 н.
0000008199 00000 н.
0000008368 00000 н.
0000008427 00000 н.
0000008548 00000 н.
0000008644 00000 н.
0000008703 00000 н.
0000008764 00000 н.
0000008876 00000 н.
0000008937 00000 н.
0000008998 00000 н.
0000009154 00000 н.
0000009315 00000 п.
0000009477 00000 н.
0000009626 00000 н.
0000009791 00000 н.
0000009932 00000 н.
0000011152 00000 п.
0000011394 00000 п.
0000012617 00000 п.
0000012861 00000 п.
0000013090 00000 н.
0000013193 00000 п.
0000014407 00000 п.
0000014655 00000 п.
0000014905 00000 п.
0000016118 00000 п.
0000016351 00000 п.
0000017575 00000 п.
0000018792 00000 п.
0000019034 00000 п.
0000019273 00000 п.
0000020492 00000 п.
0000021710 00000 п.
0000021771 00000 п.
0000022009 00000 п.
0000022038 00000 п.
0000022068 00000 п.
0000022098 00000 п.
0000023315 00000 п.
0000023551 00000 п.
0000024773 00000 п.
0000024796 00000 п.
0000027242 00000 н.
0000028460 00000 п.
0000028698 00000 п.
0000028721 00000 п.
0000031193 00000 п.
0000031216 00000 п.
0000033370 00000 п.
0000033393 00000 п.
0000035744 00000 п.
0000035767 00000 п.
0000038294 00000 п. O% Opih 촤 ܴ, ш; WvG]; I

Принципиальная схема типовой конструкции скважины, показывающая (A): структуру скважины…

Китайская сланцевая нефть, которая сохраняется в озерных сланцах с сильной неоднородностью и относительно низкой зрелостью, была центром исследований нетрадиционных ресурсов. Однако контролирующие факторы обогащения сланцевой нефти и оценка ресурсного потенциала ограничивали эффективную разведку и разработку озерной сланцевой нефти. На основе данных каротажа скважин, содержания TOC, значений пиролиза Rock-Eval, термической зрелости, данных 100 нефтенасыщенности и коэффициента давления, наблюдение керна, рентгеноструктурный анализ, анализ физических свойств, сканирующая электронная микроскопия, компьютерная томография, Интерпретация ГИС и метод объемного генезиса в зависимости от трехмерного геологического моделирования были использованы для определения коэффициентов обогащения и оценки ресурсного потенциала сланцевой нефти формации Циншанькоу в бассейне Южного Сунляо.Сланцевую нефть в основном обогащали полупоглубокие и глубокие озерные сланцы K2qn¹ с высокой способностью генерировать углеводороды и благоприятными петрологическими и минералогическими характеристиками, характеристиками порового пространства и физическими свойствами в низкоструктурной части бассейна Южный Сунляо. Трехмерная геологическая модель ресурсов озерной сланцевой нефти свиты Циншанькоу была определена по ключевым параметрам (Ro, TOC и) сланцевой нефти в благоприятной зоне бассейна Южный Сунляо на северо-востоке Китая.Геологический ресурс сланцевой нефти, рассчитанный двумя методами сеточного расчета (и), составил, соответственно, и. Огромные ресурсы сланцевой нефти указывают на многообещающее будущее в разведке и разработке сланцевой нефти формации Циншанькоу в бассейне Южного Сунляо.

1. Введение
Сланцевая нефть, которая успешно и эффективно разрабатывалась в Северной Америке, в настоящее время является горячей точкой исследования нетрадиционных углеводородных ресурсов [1–5]. Сланцевая нефть в основном развита в мезозойских и кайнозойских озерных сланцевых толщах континентальных бассейнов Китая [2, 6–9].Озерное сланцевое масло имеет большой потенциал для восполнения и даже замещения сокращающихся традиционных запасов нефти в Китае [2, 7, 10–13]. Кроме того, контролирующие факторы и методы количественной оценки нефтеносности имеют решающее значение для понимания ресурсного потенциала сланцевой нефти [6, 9, 14–16]. Однако контролирующие факторы и оценка ресурсного потенциала озерных сланцевых масел не были определены должным образом [9, 17–21].
Методы оценки сланцевой нефти включают динамические и статические методы.На основе динамических данных во время разработки сланцевой нефти динамические методы пытаются количественно рассчитать ресурсы сланцевой нефти с помощью математической модели. Статические методы можно разделить на статистический метод, метод аналогии и генетический метод [22]. Статистический метод, для которого требуется большое количество типичных примеров, обычно применяется в процессе разведки на средней и высокой степени. Метод аналогии, для которого требуется аналогичная калибровочная зона, обычно применяется в невысокой степени геологоразведочного процесса [23].Генетический метод, относящийся к детерминированной оценке и зависящий от подхода материального баланса, может применяться на всех этапах разведки бассейна. Метод моделирования на основе геологической модели также использовался для оценки ресурсного потенциала сланцевой нефти в верхнемеловой формации Cardium в осадочном бассейне Западной Канады [24]. Стандарт и методы оценки американского морского сланцевого масла не могут быть напрямую использованы при оценке озерного сланца в Китае из-за ограниченного количества разведочных скважин сланцевой нефти, сильной неоднородности, множества типов пор и относительно низкой зрелости озерного сланца [22].На основе трехмерной (3D) геологической модели метод объемного генезиса является наиболее распространенным и эффективным методом оценки озерной сланцевой нефти Китая [25–27]. Настоящая работа направлена ​​на определение управляющих факторов и оценку ресурсного потенциала озерной сланцевой нефти свиты Циншанькоу в бассейне Южный Сунляо, северо-восток Китая, с помощью метода объемного генезиса в зависимости от геологической модели.

2. Геологические условия

2.1. Структурные характеристики бассейна
Бассейн Сунляо — это мезозойско-кайнозойский континентальный осадочный бассейн на северо-востоке Китая (рис. 1 (а)).Бассейн Сонляо в основном претерпел пять стадий структурной эволюции, включая стадию раннего подъема мантии, стадию начальной экструзии, стадию рифтогенеза, стадию депрессии и равновесную усадку [28]. Бассейн Сунляо можно разделить на шесть структурных единиц первого порядка, включая Северное погружение, Северо-Восточное поднятие, Центральную депрессию, Юго-западное поднятие, Юго-восточное поднятие и Западный склон (Рисунок 1 (b)) [29]. Бассейн Южный Сунляо в основном включает Южную Центральную депрессию, восточную часть Западного склона и западную часть Юго-Западного поднятия (Рисунки 1 (b) и 1 (c)) [29].Центральная впадина южной части бассейна Сунляо в основном состоит из прогиба Чанглинг, террасы Хуазцзин, поднятия Фусинь и террасы Хунган (рис. 1 (с)).

Строительство типовой скважины и сроки

Строительство типовой скважины и сроки

Типовое строительство водозаборной скважины и сроки

Монтана Информационный центр подземных вод

Рисунок иллюстрирует
некоторые термины, относящиеся к
строительство и исполнение
типичная неартезианская вода
хорошо.Хотя может быть
множество вариаций в деталях,
все колодцы должны содержать
показаны особенности и могут быть
описаны с использованием этих терминов.
Артезианские скважины отличаются тем, что они
построены так, что давление
в водоносном горизонте можно контролировать.
В артезианских условиях
уровень грунтовых вод будет выше
верхняя часть водоносного горизонта и, возможно,
над поверхностью земли.

Левая часть чертежа
показывает геологические условия для
это хорошо.Скважина
пронизанный грунт, приповерхностный
песок и гравий, которые разделены
из водоносного горизонта слоем глины,
и второй песок и гравий.
Нижняя часть второй
песок и гравий насыщены и
водоносный горизонт. Ниже водоносного горизонта
скважина попала в сланец, который
не водоносный горизонт. Бурильщик водяных скважин описывает и записывает геологические единицы.
в момент бурения скважины. Геологические условия, в которых строятся скважины, сильно различаются, и хотя
изображенные на чертеже являются общими, они не отражают все условия, с которыми встречаются все скважины.

Кольцевое уплотнение: Кольцевое уплотнение — это материал между стенкой скважины и обсадной колонной, обычно размещаемый рядом с
поверхность земли и предназначена для предотвращения попадания поверхностных вод и других потенциальных загрязнений в колодец.
Обычно используемые материалы включают бентонит (липкая глина) и чистый цементный раствор (цемент и вода без примесей).
песок).

Водоносный горизонт: Водоносный горизонт — это геологическая единица (песок и гравий, песчаник, известняк или другая порода), которая
полезное количество воды в колодец или родник.

Скважина: скважина, пробуренная для строительства скважины. Большинство скважин для внутренних колодцев в Монтане лишь незначительно
больше, чем обсадная труба.

Кожух: Стальная или пластиковая труба, помещенная в скважину для предотвращения ее обрушения. Корпус герметично прилегает к
стенка скважины у поверхности земли с кольцевым уплотнением.

Просадка: Просадка в скважине — это разница между уровнем откачиваемой воды и статическим.
(неперекачивающий) уровень воды.Просадка начинается при включении насоса и увеличивается, пока скважина не достигнет
« устойчивое состояние » когда-нибудь позже. Поэтому измерения просадки обычно сообщаются вместе с суммой
времени, прошедшего с начала откачки. Например: « Просадка составила 10 футов через 1 час после закачки.
начало
. «

Конус просадки: Понижение уровня грунтовых вод возле скважины, вызванное откачкой, называется
«Конус депрессии » или иногда «конус депрессии ».Когда колодец качает, уровень воды
опускаются ближе всего к скважине, и величина просадки уменьшается по мере удаления от скважины
увеличивается. На некотором расстоянии от скважины в любой момент времени есть точка, в которой откачка не
меняют уровень грунтовых вод и просадка равна нулю.

Точка измерения: Уровни воды в колодцах обычно указываются как глубины ниже поверхности земли, хотя
точкой измерения может быть любое удобное фиксированное место в верхней части колодца.На этом чертеже точка измерения
это верх кожуха. Высота точки измерения обычно записывается, чтобы статические уровни воды могли
также указывается как высота.

Уровень откачиваемой воды: Уровень откачиваемой воды — это расстояние от поверхности земли (или точки измерения) до
вода в колодце, пока ее качает. Время измерения уровня перекачиваемой воды обычно составляет
записано также. Например: « Уровень откачиваемой воды был на 85 футов ниже поверхности земли через 1 час после откачки.
начал.
«

Экран или перфорация: Все колодцы открыты для водоносного горизонта, так что вода может поступать в колодец. Заканчивания скважин
варьируются от « открытый ствол » в консолидированной породе, не требующей обсадной колонны, до « открытого забоя », где единственный способ
попадание воды в колодец — через торец обсадной колонны. Однако во многих скважинах есть какие-то колодцы.
установлен экран или в кожухе прорезаны перфорации, через которые может попасть вода. Отверстия должны быть
правильного размера, чтобы вода могла проникать, а песок и другие водоносные слои — нет.

Статический уровень воды: Статический уровень воды — это расстояние от поверхности земли (или точки измерения) до
вода в колодце в непрокачиваемых (статических) условиях. Статический уровень воды может зависеть от климатических
условия и откачка соседних скважин, и часто измеряются повторно, чтобы получить информацию о том, как
водоносные горизонты реагируют на изменение климата и развитие.

Выхлопная труба и заглушка: В скважинах, укомплектованных скважинными фильтрами, выхлопная труба может быть установлена ​​ниже
экран.Выхлопная труба обеспечивает место, где песок, который может попасть в скважину через фильтр, может осесть.
от насоса. Торцевая крышка заставляет всю воду попадать в колодец через экран колодца. Большинство скважин
в комплекте с перфорацией не будет выхлопной трубы.

Уровень грунтовых вод: Верхняя часть насыщенной части водного горизонта (также известного как неограниченный) водоносного горизонта. Ниже
уровень грунтовых вод, поровые пространства (или трещины) в геологической среде заполнены водой.Над уровнем грунтовых вод
поровые пространства заполнены воздухом. Гидрологи часто используют перевернутый треугольник для обозначения воды.
Таблица.

Общая глубина: Общая глубина колодца — это расстояние от поверхности земли до дна.

Добыча: Количество воды, измеряемое в галлонах в минуту, которую скважина производит при перекачке.

Блог о водоочистке

Beauchamp: схемы погружных скважин

Есть несколько типов колодцев с грунтовыми водами.

Это схема типичной погружной скважины и слоев грунтовых скважин, которые бурильщики ищут при бурении скважины для получения воды наилучшего качества и защиты от загрязнителей поверхностных вод. Это наиболее распространенный тип пробуренных скважин для жилищного и коммерческого водоснабжения. Эти колодцы обычно имеют диаметр от 4 дюймов до 8 дюймов для жилого дома. Колодец этого типа может быть неглубоким, от шестидесяти футов, до нескольких сотен.
футов в глубину, в зависимости от глубины грунтовых вод в каждом регионе.Количество и качество воды из каждого колодца сильно различается даже от одного дома к другому.
Глубина установки погружного насоса в колодце строго зависит от «статического» уровня воды в колодце. Даже если скважина может иметь глубину 100 футов, «статический» уровень воды в самой трубе скважины может достигать 30 футов. Поэтому погружной насос можно установить где угодно, обычно от 40 до 70 футов. Колодцы этого типа обычно производят наибольший объем воды.

Погружные насосы для жилых скважин доступны мощностью от 1/2 до 3 л.с.Погружной насос мощностью 1/2 л.с. производит около 10 галлонов воды в минуту. Многие погружные скважины способны производить 30 галлонов в минуту или более в зависимости от производительности скважины и размера погружного насоса. Это важное соображение при строительстве дома или замене старого колодца. С помощью простого обновления до более крупного насоса вы вполне можете значительно увеличить количество галлонов в минуту, доступное для вашего дома, и иметь возможность управлять домашним хозяйством гораздо более эффективно. Теперь доступен новый тип скважинного насоса / конструкции.Эта новая конструкция насоса называется насосом непрерывного действия или насосом постоянного давления. Эти системы поддерживают постоянное давление 60 или 70 фунтов, в зависимости от того, как оно настроено, и обеспечивают постоянное давление воды, близкое к тому, которое будет подавать городская вода или общественный колодец. Погружные скважины обычно работают с реле давления 30/50 или 40/60.

Скважинная система постоянного давления

Для более подробной и информативной схемы погружных колодцев посетите веб-сайт Совета по водным системам по этой ссылке.

https://www.watersystemscouncil.org/well-owners/well-diagram/

Рекомендации по насосному оборудованию при проектировании скважин — Журнал по водным скважинам

Убедитесь, что вы учли все относящиеся к насосу элементы при проектировании системы колодцев.

Марвин Ф. Глотфелти, RG

Рисунок 1. Последовательность проектирования скважины.

Водяные скважины должны быть спроектированы с учетом требований по размеру насосного оборудования, настройке глубины и запланированному графику эксплуатации скважины.Насосное оборудование также является важным фактором при оценке или устранении неисправностей старых существующих скважин.

Как я изложил в своей книге The Art of Water Wells (NGWA Press, 2019), первое, что следует учитывать при проектировании нового водяного колодца, — это предполагаемое назначение колодца, которое обеспечивает определение насос типоразмера , необходимый для выполнения предполагаемой функции скважины.

Рисунок 2. Компоненты вертикального турбинного насоса с линейным валом: двигатель насоса A, труба B-колонны, вал C-образной линии, чаши насоса D, впуск E-насоса.

Последовательность проектирования скважин (Рисунок 1) применима практически ко всем видам использования скважин — от небольших домашних скважин до крупных муниципальных или промышленных скважин. Все второстепенные проектные решения скважины будут зависеть от выбранного размера насоса, поскольку диаметр обсадной колонны, интервал экранирования и т. Д. Должны соответствовать насосному оборудованию и его планируемому использованию.

Скорость потока насоса обычно регулируется диаметром чаши насоса (и размером рабочего колеса в каждой чаше), тогда как способность насоса поднимать воду на поверхность земли (общий динамический напор или TDH) обычно регулируется количество ступеней насоса.Существует множество типов насосов, используемых для забора грунтовых вод (например, струйные насосы, ручные насосы, ветряные мельницы, центростремительные насосы), но два наиболее распространенных типа насосов, используемых в водозаборных скважинах, — это вертикальные турбинные насосы с линейным валом и погружные насосы .

Особенности вертикального турбинного насоса с линейным валом

Вертикальные турбинные насосы с линейным валом (Рисунок 2) работают, втягивая грунтовые воды во впускное отверстие насоса (Рисунок 2E) и вверх по трубе колонны (Рисунок 2B), когда рабочие колеса насоса (Рисунок 2D) вращаются внутренним валом (Рисунок 2C). ), который приводится в действие двигателем насоса (рис. 2A) на поверхности земли.

Поскольку в этом типе насоса используется длинный вращающийся вал, важно обеспечить хорошее выравнивание скважины при использовании вертикального турбинного насоса с линейным валом для обеспечения правильной работы линейного вала насоса. Несмотря на то, что обсадная труба и экран скважины могут иметь некоторый горизонтальный дрейф, внутренний вал вертикального турбинного насоса должен оставаться на прямой линии (Рисунок 3). В противном случае во время работы насоса возникнет чрезмерная вибрация, и подшипники линейного вала будут преждевременно изнашиваться.

Многие проектировщики скважин путают требования к отвесу с требованиями к выравниванию или просто считают «отвесность и выравнивание» единым атрибутом колодцев с водой. Фактически, вертикальность скважины (вертикальная ориентация скважины к центру Земли) не является критичной, если она имеет адекватное выравнивание (расположение скважины по прямой и неизогнутой траектории).

Рис. 3. Вертикальное расположение насоса и центровка по
.

Несколько лет назад генеральный менеджер крупного производителя насосов сказал мне, что если вертикальный турбинный насос с линейным валом правильно установлен (заклинен под углом) на поверхности земли, чтобы выровнять двигатель с линейным валом (Рисунок 3B), Колодец с уклоном до 30 ° может работать нормально.Однако, если в скважине есть изломы и плохая центровка (рис. 3C), линейный вал насоса будет изнашиваться, что снизит долговечность и эффективность насоса.

Хотя для скважины целесообразно уделять больше внимания выравниванию, чем отвесу, все же следует учитывать вертикальность скважины в тех случаях, когда насос должен быть установлен в пределах интервала экранирования. В таких случаях вибрация и крутящий момент насоса при запуске могут привести к истиранию чаши насоса или экрана колодца, как показано на Рисунке 4.

Рекомендации по погружному насосу

Если требуется бесшумная работа насоса (например, вблизи жилых кварталов) или если насос будет использоваться в изогнутом колодце, предпочтительнее погружной насос. Погружные насосы также обычно используются для небольших домашних колодцев или контрольных колодцев.

Рис. 4. Примеры истирания в корпусах насосов и на сетке колодца. Погружные насосы

(Рисунок 5) не имеют проблем, связанных с длинным вращающимся валом, как у вертикальных турбинных насосов с линейным валом, потому что двигатель насоса (Рисунок 5E) находится внутри скважины рядом с чашами насоса.Погружной двигатель вращает рабочие колеса насоса (рис. 5C), которые втягивают воду во впускной патрубок насоса (рис. 5D) и поднимают ее на поверхность земли через трубу колонны (рис. 5B).

Электроэнергия подается на двигатель насоса по электрическому кабелю (рис. 5A), толщина которого будет увеличиваться по мере увеличения мощности двигателя и глубины насоса. Таким образом, ширина электрического кабеля должна учитываться при определении размеров скважины, чтобы гарантировать наличие достаточного места для насосного оборудования внутри обсадной трубы скважины.

Скважины

обычно предназначены для размещения насосного оборудования значительно ниже уровня перекачиваемой воды, но все же выше верхней части экрана скважины. Однако в некоторых случаях гидрогеологические условия или структура скважины требуют размещения насоса в пределах экранированного интервала. Это условие требует некоторых дополнительных соображений при проектировании скважины.

Рисунок 5. Компоненты погружного насоса: электрический кабель A, труба B-колонны, чаши C-насоса, приемник D-насоса, двигатель E-насоса, канал потока F-воды к приемному отверстию насоса и кожух насоса G, с H -Изменен путь протока воды.

Для погружных насосов двигатель выделяет много тепла во время использования, поэтому важно, чтобы через двигатель проходил достаточный поток воды для его охлаждения (рис. 5F). Если большая часть грунтовых вод, вносимых экраном скважины, добывается из интервала глубин над забором насоса, поток воды, проходящей через двигатель, может быть недостаточным для предотвращения перегрева двигателя.

Чтобы изменить путь потока воды и защитить двигатель погружного насоса, можно использовать кожух насоса (рис. 5G) для направления откачиваемых грунтовых вод мимо двигателя (рис. 5H), даже если вода поступает из глубины, превышающей заданную глубину насоса.Таким образом, в случаях, когда используется погружной насос, может потребоваться электрический кабель большего диаметра или кожух насоса, и, следовательно, диаметр кожуха и экрана следует соответственно увеличить.

Независимо от того, будет ли использоваться вертикальный турбинный насос с линейным валом или погружной насос, если всасывание насоса расположено в пределах экранированного интервала, проектировщик скважины может пожелать включить насосную галерею , длиной от 10 до 40 футов пустой участок обсадной колонны в пределах экранированного интервала скважины (рисунок 6).Галереи насоса обеспечивают неперфорированное место для всасывания насоса, где более высокие скорости потока в этой области всасывания насоса не вызывают увеличения проникновения песка.

Установка насоса непосредственно рядом с экраном скважины может привести к истиранию чаши насоса или экрана (Рисунок 4) или вызвать образование песка из пласта из-за высоких входных скоростей перекачиваемых грунтовых вод. Проектировщик скважины должен стратегически выбрать такую ​​глубину для галереи насоса, чтобы она не была ни слишком мелкой, ни слишком глубокой, чтобы учесть проектную настройку глубины для насоса.Чрезмерно мелкая настройка насоса может ограничить доступную просадку уровня воды (и, следовательно, потенциальную скорость откачки). Чрезмерно глубокая установка насоса увеличит стоимость трубы колонны и электрического кабеля.

Learn The Art of Water Wells

Get The Art of Water Wells Марвина Ф. Глотфелти, RG, книга 2019 года от NGWA Press, которая представляет собой исчерпывающий обзор систем скважин и предоставляет применимую практическую информацию к реальным ситуациям.Книга идеальна для всех, кто работает в сфере подземных вод. Он предоставляет практическую информацию о водяных скважинах, охватывающую все, от выбора площадки до проектирования, методов бурения, экономики и т. Д. Щелкните здесь, чтобы заказать его, позвоните (800) 551-7379, факс (614) 898-7786 или напишите по адресу [email protected]

Кривые производительности насоса

Расчетный рабочий диапазон насоса указан его характеристической кривой (Рисунок 7). Кривая производительности — это график общего динамического напора (TDH) на левой вертикальной оси в сравнении с галлонами в минуту (GPM) на горизонтальной оси.

Рисунок 6. Пустой участок обсадной колонны насосной галереи в интервале экрана скважины.

График напора показывает высоту подъема, которую насос может достичь при различных скоростях нагнетания. Правая вертикальная ось на кривой производительности имеет другие значения, представляющие эффективность насоса, тормозную мощность или требуемую чистую положительную высоту всасывания (NPSHR).

Насос должен работать в рекомендованном рабочем диапазоне (вертикальные пунктирные линии на рисунке 7), чтобы повысить эффективность насосного оборудования.При проектировании водозаборных скважин мы в первую очередь уделяем внимание планируемой скорости откачки (галлонов в минуту) и грузоподъемности (TDH), а также необходимой глубине погружения насоса (NPSHR).

NPSHR определяется как давление всасывания, при котором гидравлические характеристики насоса ухудшаются на определенную величину (обычно на 3%), как указано производителем насоса. Проще говоря, NPSHR представляет собой расстояние, на которое первое рабочее колесо насоса должно быть погружено ниже уровня перекачиваемой воды, чтобы предотвратить кавитацию.

Кавитация возникает в условиях, когда вода подвергается воздействию низкого давления, когда вода поступает в рабочее колесо насоса, что может привести к ее закипанию и образованию пузырьков водяного пара. Когда вода движется в области с более высоким давлением, пока она течет через крыльчатку, пузырьки схлопываются и лопаются. Взрывающиеся пузыри звучат так, будто через насос циркулирует партия мрамора
или гравия, а кавитация приведет к значительному повреждению рабочих колес насоса.

Рисунок 7. Пример кривой производительности насоса.

Кавитацию можно предотвратить, поддерживая достаточный уровень погружения насоса для создания адекватного противодавления на крыльчатках. Абсолютное давление напора на всасывании, доступное на крыльчатке первой ступени (за вычетом давления водяного пара), называется имеющейся чистой положительной высотой всасывания (NPSHA). Пока NPSHA остается выше NPSHR, кавитации не будет.

Насос может издавать звуки и вибрацию, похожие на условия кавитации, если перекачиваемая вода содержит увлеченный воздух.Вовлеченный воздух может быть результатом таких условий, как каскадная вода внутри скважины, утечки в клапанах насосной системы или трубопровода, или воздух, поступающий из соседних перезарядных устройств.

Простым тестом для различения кавитации и вовлечения воздуха является дросселирование нагнетательного клапана насоса, в результате чего насос будет работать левее на кривой производительности (рис. 7). Если это приводит к снижению шума и вибрации, основной причиной проблемы, вероятно, является кавитация.Однако, если уровень шума и вибрации не изменится, проблема, скорее всего, связана с воздухом.

Учет насосного оборудования на протяжении всего срока эксплуатации скважины

Рисунок 8. Три источника проблем с добычей скважин.

Когда старая существующая скважина оценивается для оценки снижения ее производительности, насосное оборудование должно быть включено в этот анализ. Первое, что нам нужно сделать, это определить общий источник падения добычи воды из скважины. Это могло произойти из-за проблемы с самой скважиной, такой как забитый экран, который забился биопленкой и накипью, или скважина могла быть разработана не полностью, когда она была пробурена, так что остаточный буровой раствор остается в стволе скважины.

Проблема также может заключаться в насосном оборудовании, а не в колодце, например, изношенные рабочие колеса, отверстие в трубе колонны или проблема с электричеством. Третья возможность — это деградация регионального водоносного горизонта, которая будет отличаться от проблем с скважинами или насосами. Характеристики водоносного горизонта обычно не меняются со временем (хотя есть некоторые исключения), но падение регионального уровня грунтовых вод не является чем-то необычным, и такое событие определенно повлияет на добычу воды из скважины.

На рисунке 8 показаны сигналы, которые позволят нам в целом классифицировать источник проблемы с добычей скважины. Если статический уровень воды остается неизменным, но мы видим падение добычи воды из скважины, а также падение уровня воды, перекачиваемой насосом, у нас проблема со скважиной.

Если статический уровень воды, а также уровень перекачиваемой воды остаются постоянными, но мы по-прежнему наблюдаем падение добычи воды, это сигнализирует о проблеме с насосным оборудованием.

Если статический уровень воды со временем падает, мы также испытаем снижение уровня откачиваемой воды и дебита скважины.Это указывает на проблему с региональным водоносным горизонтом из-за условий овердрафта и / или прерывания источников пополнения.

Насосные стаканы и двигатель будут время от времени заменяться в течение всего срока службы скважины, а конкретное оборудование может быть отрегулировано по мере необходимости вместе с глубиной установки насоса. Эти настройки насосного оборудования могут выполняться за годы эксплуатации скважины в ответ на меняющиеся условия, которые могут возникнуть в системе грунтовых вод.

Однако мы не можем изменить конструкцию скважины в течение срока ее эксплуатации без проведения сложных и дорогостоящих работ по восстановлению.Диаметр обсадной колонны скважины, интервал экранирования, размещение насосной галереи и т. Д. Следует выбирать с учетом текущих и будущих условий, чтобы скважина могла эффективно работать в течение многих лет.

Ни у кого из нас нет хрустального шара, который точно скажет нам, что нас ждет в будущем в отношении спроса и предложения системы водоснабжения. Тем не менее, мы можем сделать разумные прогнозы будущих потребностей в воде и разумные прогнозы вероятных условий системы скважины / насоса / водоносного горизонта, так что на протяжении всего срока эксплуатации скважины (примерно от 25 до 100 лет) мы будем выполнять наши цели по добыче воды с эффективное и надежное снабжение подземными водами.

Есть вопросы по бурению для Glotfelty?

Есть ли проблема с бурением, над которой вы давно задумывались? Вопрос, по которому вы давно хотели получить второе мнение? Отправьте их автору колонки «Искусство колодцев» Марвину Ф. Глотфелти, RG, и он воспользуется своим более чем 35-летним опытом, чтобы решить этот вопрос за вас. Напишите Glotfelty по адресу [email protected], и ответ появится в готовящемся к выпуску NGWA: Industry Connected Video.


Марвин Ф. Глотфелти, RG , является главным гидрогеологом Clear Creek Associates, Geo-Logic Associates Co. Он является лицензированным бурильщиком скважин и зарегистрированным профессиональным геологом в Аризоне, где он консультировал по водным ресурсам более чем 35 лет. Он является автором книги The Art of Water Wells (NGWA Press, 2019) и был лектором McEllhiney Foundation в 2012 году. Связаться с Glotfelty можно по адресу [email protected]

Baker Water Systems — Схема скважины

Baker Water Systems — Схема скважины

Рекомендуемые товары

Дворовые гидранты

Бескамерные адаптеры

Крышки колодцев

Ограничители крутящего момента

Схема скважины

Жилой

Продукты для фильтрации

Продукция для водяных скважин

Принадлежности для колодцев

Монтажные и электрические аксессуары

Отключение насоса сточных вод

  1. ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

    (Раздел G)
    Расположенный в верхней части насоса, он предотвращает обратный поток в насос и удерживает напор воды в системе.

  2. ПЕРЕХОДНИК ЛАТУННЫЙ ТРОС

    (Раздел А)
    Соединяет адаптер без ямы и погружной насос страховочным тросом.

  3. ЗАЖИМЫ ИДЕАЛЬНЫЕ

    (Раздел Q)
    Зажимы из нержавеющей стали для надежных соединений между трубой и вставными фитингами или ограничителем крутящего момента.

  4. НАБОР ДЛЯ ТЕРМОУСАДКИ 3M ™

    (Раздел S)
    Для герметичного сращивания электрических кабелей в установках с погружными насосами.

  5. ГРАНИТЕЛЬ МОМЕНТА

    (Раздел R)
    Устанавливается непосредственно над погружными насосами для защиты компонентов насоса и скважины от повреждения пусковым моментом.

  6. ВЕРЕВКА БЕЗОПАСНАЯ

    (Раздел R)
    Линия безопасности от верха колодца до насоса.

  7. КАБЕЛЬНАЯ СТЯЖКА

    (Раздел R)
    Крепит кабель к отводной трубе

  8. ЗАЩИТА КАБЕЛЯ

    (Раздел R)
    Патент США № 6,595,284.
    Защищает провода погружного кабеля от истирания о стенки колодца. Доступны два стиля: самозажимной или защелкивающийся.

  9. ПЕРЕХОДНИК БЕЗЖИГНЫЙ

    (Раздел M)
    Обеспечивает водонепроницаемое, санитарное, съемное соединение между насосом и домом.Устанавливается в кожух ниже линии замерзания для предотвращения замерзания.

  10. ВСТАВКА ЛАТУННАЯ

    (Раздел А)
    Обеспечивает соединение между трубой из полиэтилена и трубной резьбой безбарьерного адаптера.

  11. КОЛПАЧОК НА ВОДОСНАБЖЕНИЕ

    (Раздел L)
    Внутренняя прокладка сжимается до внешнего диаметра корпуса, обеспечивая водонепроницаемое уплотнение. Верхняя часть крышки легко снимается, чтобы получить доступ для обслуживания.

  12. УПЛОТНЕНИЕ СКВАЖИНЫ

    (Раздел K)
    Используется в надземных установках для обеспечения надежного уплотнения внутри корпуса.

  13. ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

    (Раздел G)
    В насосных установках обратный клапан, установленный рядом с входным отверстием резервуара, удерживает воду в резервуаре, когда насос не работает.

  14. ТРОЙНИК БАК

    (Раздел O)
    Подключает водопровод от насоса к напорному резервуару и сервисный трубопровод от резервуара к дому. Предусмотрены отводы для подключения реле давления, манометра, сливного клапана, предохранительного клапана, отсекающего клапана и т. Д.

  15. ДРЕНАЖНЫЙ КЛАПАН

    (Раздел H)
    Для легкого опорожнения системы.

  16. ЛАТУНЬ

    (Раздел D)
    Наружная резьба позволяет прикрепить реле давления к тройнику бака.

  17. КЛАПАН ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ

    (Раздел I)
    Защищает от повышения давления. Следует использовать в любой системе, где насос может развивать давление, превышающее максимальное значение системы.

  18. МАНОМЕТР

    (Раздел R)
    Измеряет давление воды в напорном баке.

  19. РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ

    (Раздел S)
    Сигнализирует насосу о запуске, когда в системе водоснабжения падает до предварительно установленного низкого давления, и об остановке, когда достигается отметка высокого давления.

  20. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ SQUARE D

    (Раздел S)
    Для электрического управления и распределения к насосу.

  21. МОЛНИИ

    (Раздел S)
    Защищает двигатель насоса и элементы управления от скачков напряжения, вызванных молнией, переключением нагрузок и помехами в линии электропередач.

  22. КЛАПАН ШАРОВОЙ

    (Раздел H)
    Действует как запорный клапан на линии подачи от резервуара к дому.

  23. ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДЫ

    (Раздел T)
    Фильтр для всего дома, удаляющий частицы ржавчины, песок и т. Д.от водопроводной воды.

Перед тем, как пробурить скважину

Эти важные шаги включают выбор площадки, бурение и испытание скважины с помощью насоса. Несмотря на то, что следование рекомендациям на этой странице не гарантирует получение всей чистой воды, которая может вам понадобиться или которую вы хотите иметь, это значительно увеличит ваши шансы на получение чистой, надежной и продуктивной скважины, которая сможет удовлетворить ваши потребности.

Расположение

Исследование подземных вод не является случайным (или случайным).Избыточная дождевая вода просачивается в почву и камни под поверхностью земли, накапливаясь в зонах насыщения, называемых водоносными горизонтами. Колодец — это отверстие, пробуренное в водоносном горизонте, из которого небольшая часть грунтовых вод может быть откачана на поверхность для использования человеком. Это правда, что любая скважина, проникающая в водоносный горизонт, будет давать воду, но количество воды, добываемой из случайно расположенной скважины, может быть очень небольшим. Такие низкопродуктивные колодцы часто обеспечивают достаточное количество воды для бытовых или фермерских нужд. Если скважина должна обеспечивать поливную воду, обычно требуется более высокопроизводительная скважина.

Научные методы были разработаны для определения местоположения скважин, где они будут проникать в зоны трещиноватых пород, погребенных под поверхностью почвы. Скважины, расположенные в зоне трещиноватости породы, будут производить гораздо большее количество воды, чем скважины, пробуренные в зонах, где порода не имеет трещин. Обнаружение зон трещиноватости или, что еще лучше, пересечения двух зон трещиноватости может быть трудоемкой и дорогостоящей процедурой. Только геологи и инженеры, имеющие подготовку в области интерпретации аэрофотоснимков и гидрогеологии, имеют квалификацию для поиска скважин методом отслеживания трещин.Однако, если желательна скважина с высокой производительностью, гонорар консультантов за ее размещение стоит дополнительных выгод.

В дополнение к рассмотренным выше соображениям размещения, которые относятся к поиску подходящей воды, колодцы должны располагаться на расстоянии не менее 50 футов от канализационных коллекторов и септиков; не менее 100 футов от пастбищ, участков поглощения канализационных систем, выгребных ям и скотных дворов; и не менее 25 футов от силоса. Также следует избегать участков, где грунтовые воды достигают 10 футов от поверхности почвы.

Бурение

Бурение скважины — это больше, чем просверливание ямы в земле. Готовая скважина будет состоять из скважины, вырубленной в водоносном горизонте, диаметром достаточно большого, чтобы принять обсадную трубу скважины (см. Рис. 1), в которую будет установлен насос. Следовательно, решение о том, какого размера должен быть насос для удовлетворения ваших предполагаемых потребностей, должно быть принято до начала бурения. Таблица 1 связывает необходимый размер обсадной трубы с размером насоса, необходимого для перекачивания различных количеств воды. Например, в 6-дюймовый корпус будут установлены насосы, которые могут перекачивать до 100 галлонов в минуту (галлонов в минуту).Если вы хотите перекачивать более 100 галлонов в минуту, вам потребуется 8-дюймовая обсадная колонна, которая потребует как минимум 10-дюймовой скважины. Эти решения будет принимать ваш бурильщик, но он должен знать ваши потребности.

Рисунок 1. Компоненты скважины.

Сама скважина может быть пробурена с использованием любого из нескольких типов буровых установок, включая ударные, роторные или различные комбинации. После того, как скважина будет пробурена в водоносный водоносный горизонт или через него, в продуктивной зоне следует установить скважинный экран.Зоны над продуктивным водоносным горизонтом должны быть обсажены, чтобы предотвратить провалы, а кольцевое пространство между стволом скважины и обсадной колонной должно быть заполнено цементным раствором, чтобы предотвратить попадание поверхностных загрязнений в скважину.

Таблица 1. Диаметр обсадной трубы и ствола скважины для требуемой скорости закачки.
Размер ствола
(дюймы)
Размер обсадной колонны
(дюймы)
Скорость откачки
(галлонов в минуту)
6 4 Менее 20
8 6 20 до 100
10 8 75 до 175
12 10 150 до 400
14 12 350 до 600
20 16 600 до 1300
24 20 1300 до 1800
28 24 1800 до 3000

Разработка

Разработка скважины — это процесс очистки скважины мелких частиц, оставшихся в результате бурения, и вымывания этих мелких частиц из гравия и водоносного горизонта между экраном скважины и первыми несколькими футами водоносного горизонта.

Разработка осуществляется нагнетанием, откачкой или любой другой операцией, которая заставляет воду проходить через зону разработки с высокими скоростями. За разработку скважины отвечает бурильщик. Правильно разработанные колодцы дадут больше воды, чем плохо разработанные колодцы.

Когда скважина установлена, остается вопрос: «Сколько воды можно выкачивать из скважины на постоянной основе?» Поддерживаемая производительность насоса определяется способностью горных пород водоносного горизонта перемещать воду к скважине под действием силы тяжести во время откачки скважины.Для определения продолжительной насосной производительности скважины необходимо провести испытание насоса на скважине. Испытание насоса должно быть выполнено подрядчиком по бурению скважины в рамках контракта на бурение скважины. Желание провести испытание насоса должно быть разъяснено бурильщику до начала бурения, поскольку некоторые бурильщики не могут проводить испытания насоса. Обязательно используйте бурильщика, который сможет выполнить работу, включая проверку насоса.

Тестирование насосов

Когда скважина установлена, остается вопрос: «Сколько воды можно перекачивать из скважины на постоянной основе?» Постоянная производительность насоса зависит от способности водоносного горизонта перемещать воду к скважине под действием силы тяжести во время откачки скважины.Для определения продолжительной насосной производительности скважины необходимо провести испытание насоса на скважине. Испытание насоса должно быть выполнено подрядчиком в рамках контракта на бурение скважины. Желание провести испытание насоса должно быть ясно указано бурильщику до начала бурения, поскольку некоторые бурильщики не могут провести испытания насоса. Обязательно используйте бурильщика, который сможет выполнить все буровые работы, включая испытание насоса.

Было разработано несколько типов испытаний насосов, но все они предназначены для установления долгосрочной равновесной скорости, при которой вода будет течь к скважине и поступать в нее.Самым простым и понятным испытанием насоса является установка насоса в скважине после завершения этапа разработки и откачивание воды из скважины с постоянной скоростью. Сброшенная вода должна быть слита на некотором расстоянии от колодца, чтобы она не могла рециркулировать обратно в колодец во время испытания насоса. Скорость откачки должна быть достаточно большой, чтобы нагнетать скважину, но не настолько, чтобы откачать скважину всухую. Во время испытания насоса уровень воды в колодце должен измеряться и регистрироваться через регулярные промежутки времени, начиная с момента начала откачки и продолжаясь до остановки откачки.Перекачивание должно продолжаться не менее 24 часов (без перерыва) или до тех пор, пока уровень воды в колодце не останется на той же высоте при трех последовательных получасовых измерениях.

На рис. 2 схематически показаны уровни воды в геологической структуре, когда насос забирает воду из скважины. Конус депрессии образуется, когда вода удаляется из ствола скважины насосом, в результате чего уровень воды в скважине падает. Это падение уровня воды в колодце означает, что вода, окружающая колодец, находится на большей высоте, и гравитационная вода в породе начинает течь в ствол колодца.По мере того как это продолжается, расстояние между исходным уровнем грунтовых вод и уровнем воды в скважине, или депрессия, увеличивается, образуя большой конус депрессии. В какой-то момент депрессия достигает точки равновесия, когда вода поступает в скважину с той же скоростью, что и откачивается из скважины. Это равновесие обычно достигается через 24-48 часов непрерывной откачки при постоянной скорости потока.

Рисунок 2. Гидравлика скважины.

Мощность скважины можно оценить, сначала определив ее удельную мощность.Удельная производительность Sc скважины — это производительность насоса Q в галлонах в минуту во время испытания насоса, деленная на депрессию s (в футах) через 24 часа или в состоянии равновесия. Другими словами, удельная производительность — это расход на фут просадки.

Sc = Q (галлонов в минуту) / с (фут)

Зная глубину скважины и место размещения постоянного насоса, можно принять максимально допустимую глубину воды в скважине на 10 футов выше постоянное расположение всасывания насоса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *