скважина на плывуне что делать
При бурении скважины обнаружен плывун. Как его пройти?
Содержание:
Многие из тех, чья деятельность связана с водоснабжением, наверняка знают, что такое плывун в скважине, но пока еще никто не знает ответа на вопрос: почему такое явление вообще возникает. Но, несмотря на то, что причины возникновения плывунов так до конца и не выяснены, бурить скважины на участках, где они присутствуют, люди уже научились. Чтобы понять, насколько сложно пробурить скважину через плывун, следует разобраться, что он из себя представляет.
Плывун — это подземный слой почвы, состоящий из мелкого песка и глины, которые смешаны с водой. Такая смесь, представляющая собой кашеобразную массу, обладает высокой подвижностью, что и затрудняет ее прохождение при бурении скважин.
При бурении скважин через плывун, если не подготовиться к такому процессу основательно, могут возникнуть следующие проблемы:
Между тем, несмотря на такие проблемы, квалифицированные специалисты знают, что делать в таких ситуациях и как пройти плывун, получив в итоге полноценную скважину, которая прослужит своему владельцу много лет.
Эффективные способы бурения скважин с плывуном
Основная задача при бурении скважины с плывуном состоит в том, чтобы пройти этот неустойчивый, подвижный слой почвы, не потеряв при этом буровой колонны. Для ее решения в наше время активно используют три способа.
Способ #1: Бурение методом параллельной обсадки
Суть этого метода состоит в том, что обсадная труба при бурении опускается в скважину одновременно с буром, что значительно замедляет весь процесс и делает его более дорогостоящим.
Способ #2: Бурение с помощью кондуктора
Второй метод предполагает использование специального кондуктора, назначением которого, как и в случае с обсадной трубой, является защита как бурового инструмента, так и стенок получаемой скважины от плывущей породы. Отличие этого способа от первого заключается в том, что кондуктор используют только для того, чтобы проходить плывун, до границы этого слоя бурение производится обычным методом. Скважина также бурится уже традиционным способом, без использования кондуктора, когда плывучий слой почвы полностью пройден.
Способ #3: Бурение с применением клеящих составов или бентонита
Третий способ прохождения плывунов кардинально отличается от первых двух. Смысл этого метода заключается в том, что при бурении скважин с плывунами в них добавляют специальные клеящие составы или бентонит. Делается это для того, чтобы сформировать стенки скважины, укрепить их и защитить от разрушения под воздействием плывущей массы.
Следует иметь в виду, что все перечисленные способы целесообразно использовать в том случае, если производится бурение глубоких скважин. Если же вас вполне устроит неглубокая скважина (10-20 метров), и вы вдруг обнаружили в такой скважине плывун, то пройти его можно традиционным методом ударного бурения. Таким методом обустраивают абиссинские колодцы, и заключается он в том, что трубу просто забивают в почву при помощи тяжелой металлической «бабы». Также, если в скважине появился плывун, то пройти его можно при помощи ударно-канатного способа бурения, предполагающего использование специального ударного стакана, помещаемого внутрь обсадной трубы.
При бурении скважин с плывунами следует иметь в виду, что ни в коем случае в них нельзя устанавливать пластиковые трубы. Конечно, работать некоторое время такая скважина будет, но со временем плывун может смять пластиковую трубу или даже полностью разрушить ее.
Также следует иметь в виду, что при наличии плывуна на вашем участке, на нем не имеет смысла копать обычный колодец. Даже если вам удастся добиться требуемой высоты столба воды в нем, то очень быстро такое колодец придет в негодность и перестанет давать воду.
Как видите, методов, позволяющих пройти плывун при бурении скважины достаточно много, главное применять их с умом и использовать для этого надежную технику и качественные материалы.
Плывун в скважине, как кость в горле
Перенасыщенный водой плывун обваливается в скважину
Из чего состоит плывун, что такое плывун в скважине, как с ним бороться и победить, далеко не праздное любопытство, а проблема сравнимая с костью в горле. Пока не удалишь, спокойно жить не будешь.
Плывун создаёт мелкий, пылеватый песок с глинистыми включениями. Когда он смешивается с водой, образуется «ползущая масса» ненавистная для бурильщиков.
Этот неприятный слой на фото залегает, как правило, на глубине от 1 до 20 метров. Забуриваясь в плывун, начинается заполнение затрубного пространства скважины плывущим грунтом.
Бурение замедляется, мотопомпа может не справиться с увеличенной нагрузкой и вымыть всю обрушившуюся породу, есть опасность потерять буровую колонну. Есть ли инструкция или полезные советы на этот счет?
Три полезных способа
Внимание: Есть простое решение данной проблемы, ставится металлическая труба в плывун и в обязательном порядке её конец должен быть заглушен.
Как пройти плывун
Ювелирная работа при бурении скважины
Плывун имеет множество состояний: однородный и неоднородный, крупный и мелкозернистый, может содержать обломки твердых пород, а может сцементированные массы песка. Он может находиться в состоянии покоя, а может двигаться под напором воды.
Мощные слои плывуна, находящиеся под напором воды, преодолеть чрезвычайно затруднительно, но возможно. Необходима высокопроизводительная, отливная техника и немалые затраты.
Итак:
Внимание: Эксплуатация такой скважины доставляет трудности, потому что затолкать глубинный насос очень проблематично, приходится качать вручную или поверхностным насосом.
Как реанимировать колодец с плывуном
Заплывший песком колодец можно восстановить профессиональным буром
Просмотрев видео в этой статье о бурении скважины внутри колодца, становятся понятными действия бурильщиков. Сам колодец уже был вырыт определенной глубины.
Плывун, который встретился в процессе копки колодца, уже успешно пройден. Остается только пробурить скважину внутри колодца и снова радовать себя любимых кристально чистой водой.
Итак:
Представьте себя с ручным буром на глубине 15 метров, в замкнутом пространстве, где не хватает воздуха дышать, а не то, что работать и привлекайте профессионалов. Пусть каждый занимается своим делом.
Что делать, если в скважине плывун?
Под плывуном понимается слой грунта, насыщенного влагой. При активном влиянии неблагоприятных факторов пласт деформируется, становится менее густым и в итоге проваливается в гидротехническое сооружение. Что делать если в скважине плывун и как избежать негативных последствий?
Плывун в колодце: хорошо это или плохо?
В структуру плывуна включены мелкие частицы песка, глины и почвы, при смешивании с водой превращающиеся в вязкую густоватую смесь. После чего она расползается и забивает гидротехническое сооружение. Такой слой залегает в почве на глубине от одного до 20 м.
Что такое плывун в скважине и к чему он приводит? В ходе бурения вся затрубная область шахты заполняется плывуном. Почва расплывается, и буровая установка с трудом справляется со своей задачей, при этом велика вероятность лишиться буровой колонны.
Воздействие плывуна на шахту скважины
Плывун может быть статичным или перемещаться под напором воды, однородным либо неоднородным, с крупными частицами и мелкозернистым, его структура может состоять из обломков твердых пород, содержать уплотненные массы песка. Массивные слои, приходящие в движение под воздействием воды, преодолеть очень трудно, но возможно. Что делать для этого? Потребуется отливная техника с высокой производительностью и значительные финансовые затраты.
Истинный плывун самый опасный – градиент насыщенности у него максимальный. При замерзании такой грунт вспучивается и даже малое давление жидкости заставляет слой двигаться. Водоотдача от такой скважины не превышает 0,5 куб. метра в сутки. Источник такой мощности не способен снабдить водой в достаточном объеме даже небольшой дачный участок.
Однако благодаря ложному плывуну есть возможность бесперебойно снабжать водой частные хозяйства. Вода в гидротехническом сооружении на ложном плывуне способна подняться на уровень от 0,5 до 1,5 м.
Признаки плывуна и способы устранения
Первым признаком является проявление и нескончаемый поток водно-песчаной суспензии в скважине. Во избежание проблем с добычей воды можно предпринять следующие действия:
Недостатки обустройства колодцев на плывуне:
Не стоит устанавливать на плывуне донное фильтрационное устройство по причине того, что оно впоследствии будет разломано, перемешано и поглощено грязевой массой.
Способы прохождения плывунов
Как пройти плывун при бурении скважины вручную? Можно попробовать применить один из нескольких достаточно эффективных методов.
Шпунтованная доска
Данный вариант эффективен при неглубоком водоносном горизонте. Пройти плывун поможет высушенная обрезная доска толщиной в 50 мм и длиной 2 м. Один ее конец заостряется. Определенное число брусьев должно быть скреплено между собой в форму единого щита таким образом, чтобы паз находился с одной стороны, а гребень – с противоположной.
Доска, забитая вглубь до 400 см по окружности шахты, содействует ускорению бурения. Затем земля в скважине удаляется до заостренного в нижней части шпунта. Далее шпунт вбивают еще глубже и продолжают проходку. Такие действия следует повторять до полного прохождения плывуна.
В колодце на дне устанавливается полутораметровая деревянная коробка. В ней обязательно следует проделать небольшие отверстия для поступления грунтовых вод. Днище конструкции должно быть заполнено двумя слоями: 30 см некрупного щебня и 20 см песка. Такое очистительное устройство не допустит проникновения в гидротехническую конструкцию ила и масс песка, сохранит воду чистой.
Коробчатая конструкция из дерева
Такой способ защиты от плывуна будет эффективен в тех случаях, когда грязевой поток не поступает под большим напором.
Параллельная обсадка
Обсадная труба опускается вместе с осуществляющим бурение аппаратом следом за буровым долотом. По завершении процесса для вытаскивания обсадной колонны применяется специальный бурильный станок складного типа.
Прохождение «кондуктором»
Под «кондуктором» понимается обсадная металлическая труба, защищающая стенки от влияния плывущей породы, внутрь которой встроено долото. Для прохождения плывуна необходимо изъять бур и поместить в шахту «кондуктор». Дальнейшие действия выполняются буровым долотом.
Шахта с кондукторами
Применение бетонита
Бетонит – особая глинистая субстанция, способная заблокировать плывун. Глинистая масса при взаимодействии с водой превышает свой изначальный объем до 16 раз. В итоге образуется отличный гидроизоляционный состав. Важно своевременно уловить плывун и вовремя засыпать бетонит, тогда скважина будет устроена без каких-либо проблем.
При прохождении плывуна не следует торопиться. В противном случае может обрушиться порода, причем с высокой скоростью. Велика вероятность не только потери бурового инструмента, но и полного заваливания колонны.
Другие методы
Как пройти плывун? При обнаружении плывуна можно попробовать ударно-канатный метод бурения скважины на воду. Ударный стакан устанавливается во внутреннюю часть обсадной трубы. В этом же месте и выполняется бурение. Проблема герметизации днища обсадной трубы решается изготовлением и установкой заглушки. Для этого необходимо взять мешочек из ткани, по размеру равный диаметру колонны, наполнить его песочно-цементной смесью в соотношении 1:1. Заполненный мешок положить на дно и оставить на 72 часа до полного застывания цемента.
Абиссинский колодец получается путем забивания дюймовой металлической трубы так называемой «бабой». Таким образом, получается скважина глубиной от 10 до 20 м. В подобной шахте практически невозможно разместить глубинный насос. Поднимать грунтовые воды придется вручную либо поверхностным гидравлическим аппаратом.
Проблемы при выполнении бурения
При выполнении бурения скважины на плывуне велика вероятность столкнуться со следующими проблемами:
Организовывать бурение скважины лучше всего в осенне-зимний период в связи с тем, что земля еще не успела промерзнуть и уровень грунтовых вод невысокий.
Что такое плывун в скважине и как его пройти при выполнении работ по бурению
Плывун – это нестабильный, перенасыщенный водой слой грунта, с толщиной, варьирующейся от одного до десяти метров. Вследствие перепада давления он начинает двигаться, что приводит к обрушению скважинных шахт. Но при правильном бурении можно безболезненно пройти опасный участок.
Признаки плывуна
Нестабильные прослойки специалисты подразделяют на настоящие и фальшивые.
Первые отличаются следующими особенностями:
Ложными именуют пористые пласты, состоящие из мелких частичек песка. Они перенасыщены водой. Залегают на глубине до 50 м, вследствие чего на них воздействует избыточное давление грунта. В результате в скважинную шахту вымывает мелкие песчинки.
Фальшивые плывуны достаточно хорошо отдают воду, и при естественном либо искусственном понижении гидравлического давления переходят в устойчивое состояние. При бурении они не представляют особой опасности.
Опасности движущихся пластов
Воздействие плывуна на скважину
Пробивание скважин сквозь плывун без подготовки может привести к возникновению проблем:
Впоследствии возможно смещение ствола скважины, ее частые пересыхания и регулярное попадание грязевых частиц в воду.
Особенности обустройства водозабора на участках с плывунами
Необходима ежегодная прочистка скважины во избежание засорения
Если есть вероятность наличия плывуна, нужно учитывать определенные нюансы обустройства водозабора. Запрещено:
Точно выяснить, есть плывун или нет, довольно трудно. Чтобы это узнать, перед пробуриванием шахты необходимо провести разведочные работы.
Если нет возможности нанять профессионалов, перед пробиванием шахты возьмите пробу почвы посредством ручного бура. Определить наличие неустойчивого пласта возможно при заглублении на 1,5–2 м по тому, как будет погружаться инструмент: он провалится, будто в пустоту.
Дополнительно можно пообщаться с соседями, у которых есть скважины, или посмотреть планы местности, созданные на основе инженерно-разведывательных мероприятий. Они содержат информацию о специфике почве и пролегании водоносных пластов.
Прохождение плывуна на неглубоких водозаборах
Ударно-канатное бурение скважины
Если достаточно неглубокой скважинной шахты – до 20 м, неустойчивый слой можно пройти посредством традиционного ударного бурения. Подобным методом обустраивают абиссинские водозаборы. Пройти плывун при ударном бурении скважины вручную несложно: все, что потребуется – забить трубу посредством тяжелой металлической «бабы».
Можно воспользоваться ударно-канатной методикой, которая предполагает применение желонки, размещаемой внутри обсадной трубы. В такой ситуации приспособление позволит вытаскивать наружу плывущий грунт. Для облегчения работы желательно трос крепить к специальной треноге, а подъем выполнять с помощью мотора-редуктора со сцеплением.
Чтобы после удара желонки барабан не раскручивался по инерции, можно установить специальное устройство для торможения.
Если шахта неглубока, и сам грязевой слой расположен близко к поверхности, можно применить и еще один метод. Проходят плывун здесь с помощью конструкции из шпунтованных досок, собранной вручную. Каждый элемент имеет толщину 5 см и длину 200 м, заострен в нижней части.
Дно скважины укрепляется с помощью простого деревянного ящика с отверстиями. Он ставится на песчано-щебеночную подушку. Таким образом создается самодельный фильтр от грязи и песчинок. Можно также покрыть дно дощатым щитом, в котором по завершении бурильных работ высверлить отверстия для поступления воды.
Однако подобные способы защиты от плывуна работают только тогда, когда водный поток с примесью грязи не слишком мощный, течет без напора.
Варианты решения проблемы для глубоких скважин
Главной задачей при пробивании шахты через плывун заключается в том, чтобы пройти этот нетвердый, подвижный слой грунта, не лишившись при этом буровой колонны. Чтобы решить проблему, активно применяют три метода:
Бурение способом параллельной обсадки
Последний вариант отличается от первого тем, что кондуктор применяют, чтобы пробуривать избыточно насыщенный влагой слой земли. До рубежа этого пласта бурение выполняется обычным способом. Пробивание скважины также проводится традиционным методом, без применения кондуктора, после полного прохождения плывуна.
Бурение сквозь нестабильный пласт – задача сложная. Лучше выбрать место с более устойчивым подпочвенным слоем или вместо обычной скважины возвести абиссинскую.
Как обойти плывун при бурении скважины: виды плывунов и методы их обхода
Детальное изучение геологического строения участка не исключает появления нестабильного горизонта. Иногда требуется пройти плывун при бурении скважины, что усложняет работу, требует использования дополнительных методов обустройства инженерного сооружения.
Плывун опасен из-за своей непредсказуемой подвижности.
Плывун и его виды
Насыщенная влагой почва, в состав которой входит песок различной фракции, глинистый материал, называется плывуном.
Из-за перепадов давления при нарушении пласта эта смесь начинает двигаться, толщина проблемного слоя породы может составлять 2-10 м.
Плывун в скважине может заполнять пространство за трубой, привести к потере буровой колонны. При попадании в такой пласт можно долго вычерпывать подвижную смесь, а используемая при этом помпа может не справиться с нагрузкой и выйти из строя.
Определить тип плывуна может геолог, поэтому перед тем, как пробурить скважину вручную, рекомендуется обратиться к специалистам.
Настоящие плывуны
Пласты этого типа включают в себя мелкодисперсные смеси с примесью пылеобразных элементов. Настоящие плывуны содержат глинистую взвесь, надежно удерживающую воду. Масса становится подвижной при вскрытии пласта и возникновении гидравлического удара.
Насыщенный водой грунт характеризуется низкими фильтрационными показателями, при промерзании склонен к вспучиванию, а высыхая, приобретает форму монолита.
Пласты с фальшивой плывучестью
К данной разновидности относят горизонты, имеющие пористую структуру и состоящие из влажного песка с мелкофракционными частицами. Пласты могут находиться на глубине до 50 м, что обусловливает давление внутри слоя.
При разрушении кровли в скважину вымывается песчаная пыль. Процесс имеет временный характер и легко устраняется своими руками.
Как проходить плывуны — способы решения проблемы
Наличие в колодце горизонта, состоящего из смеси песка и глины, может усложнить эксплуатацию. Повышается вероятность смещения колец и разрушения мест их соединения.
При наличии нестабильного горизонта рекомендуется закладывать скважину, действуя по принципу песчаного колодца на воду. Для обустройства инженерного сооружения данного типа требуется труба из металла, на конце которой имеется фильтрационная колонна.
Пройти горизонт можно, используя ударно-канатный способ: с помощью специального оборудования труба вертикально забивается в землю. Если порода, из которой состоит горизонт, мягкая, то этот способ позволяет легко пройти интервал до 20 м.
С проблемой плывуна бурильщик может столкнуться на глубине от 1 до 20 м. Проходить слой надо неторопливо, чтобы исключить завал грунтом буровой колонны.
Если при проходке обнаружен плывун, то воспрещается использование обсадных труб из поливинилхлорида, поскольку они подвержены деформации.
Шпунтованная доска
Использование щита от плывуна.
При наличии приповерхностного слоя плывуна используется щит из деревянных заготовок. Для прохождения горизонта потребуется сухая шпунтованная доска с заостренным концом, толщина которой должна составлять 50 мм, длина — 2 м. Края заготовок обрабатываются так, чтобы создать прочное крепление элементов.
Такая конструкция позволяет проводить буровые работы быстро и без трудностей. Для оперативного прохождения доску закрепляют по периметру шахтной выработки на глубине до 40 см, грунт выбирается, а операция повторяется до полного прохождения проблемного интервала.
Дно оборудуют деревянным ящиком высотой 50 см с отверстиями для поступления воды. Под конструкцию устанавливают фильтрационный слой, который отсечет поступление взвеси и очистит воду. Этот тип защиты работает при наличии грязевого потока слабой силы.
Параллельная обсадка
Обсадные колонны применяются для того, чтобы породная масса и буровая смесь не заиливала скважину. Такой метод достаточно трудоемкий, требует внимательности при опускании установки и высокого уровня подготовки специалиста.
Оптимальным вариантом является использование бура сложной конструкции, к которому по размеру подбирается обсадная труба.
Обсадная колонна от плывуна.
При прохождении интервала до точки вскрытия кровли с насыщенным влагой горизонтом можно применять шнек. Когда достигнута кровля, в скважину опускается труба, а в проблемном интервале проходка осуществляется специальным приспособлением, оборудованным клапаном.
Частью этого метода является обустройство заглушки в нижней части фильтрационной колонны: в мешок из специальной ткани, соответствующий по размеру внутренней части колонны, насыпают песчано-цементную смесь и опускают ее на дно. Через 2-3 суток состав затвердевает, и образуется заглушка.
Метод прохождения кондуктором
Основным отличием данного способа является возможность бурения без использования обсадных труб до плывуна. Для прохождения этого горизонта вынимают бур и вставляют в скважину кондуктор, при этом обсадная труба используется для герметизации стенок.
Для прохождения горизонта используют железобетонные кольца, которые изолируют стенки. При выполнении работ важно соблюдать последовательность выполнения операций.
Использование бентонита
Природный материал характеризуется пористой структурой, способностью поглощать воду с образованием гелеобразной субстанции. В условиях ограниченного пространства материал бетонирует стенки.
Этой твердости достаточно для проведения буровых работ, но для эксплуатации требуется укрепление металлической трубой. Бентонит работает как смазка при прохождении.