Промывка скважин на воду: способы, технологии, оборудование

Бурение и обустройство скважины на участке позволяет организовать независимое водоснабжение для дома и участка. Но на этом хлопоты не заканчиваются. В процессе эксплуатации скважины потребуется постоянное поддержание ее состояния в чистом виде. Разумеется, «чистое состояние» в данном случае понятие условное и означает лишь освобождение канала от песчаных забоев и прочей инородной массы. Но без специального обслуживания использование колодца будет невозможно. К тому же промывка скважин является обязательной технологической мерой еще на стадии бурения.

Причины засорения скважин

Способствовать засору скважины могут разные факторы, среди которых и естественные процессы. Главной причиной считается непостоянное использование скважины, то есть отсутствие регулярного водозабора. Например, если дачник надолго покинул загородный участок, то к приезду через год-два он вполне может ожидать в скважине накопление ила, песка, ржавчины от водопроводных труб и других нежелательных элементов. Это и есть естественный процесс загрязнения, которому не мешает нормальная эксплуатация скважины. Еще одна причина заключается в ошибках строительства скважины. Если не были предприняты меры по укреплению устьев, то малейшие грунтовые подвижки могут спровоцировать обрушение породы, в результате чего потребуется промывка скважин от травы и грунта с его составом. Самые серьезные последствия оставляет загрязнение на этапах бурения или при его неправильном осуществлении. Заполненная песком новая скважина и вовсе может не поддаться восстановлению, поскольку ресурсы на выкачивание больших объемов плотных мелких частиц иногда сопоставимы с полным процессом бурения.

Применяемое оборудование

Используется целый комплекс технических средств, приспособлений и агрегатов. В качестве подающего и осуществляющего забор оборудования могу применяться бурительные коммуникации, среди которых трубы, желоба, насосы и колонны. Не обходится мероприятие и без силового оснащения. Для этого может задействоваться перекачивающий насос для промывки скважины, гидроаккумуляторы и станции с автоматическим управлением. Комбинированное выполнение операций бурения и забора шлама производится с помощью трубобуров. Кроме этого, профессиональная очистка требует использования и фильтрующих средств уже на поверхности. Для таких нужд применяют резервуары, отстойники с дезинфекцией, специализированные очистные агрегаты и т. д. Важно иметь в виду, что большинство устройств потребуют подключения немалого энергоресурса. Иногда работа не обходится без трехфазной сети и автономных генераторов.

Технологии промывки

Обычно используются технологии промывки посредством циркулирующей воды или другой жидкости, способствующей очистки скважины. Сама циркуляция может организовываться как периодическая и непрерывная. Второй вариант чаще применяется на скважинах, которые обслуживают промышленные объекты – когда необходимо высокое качество воды при условии объемного забора. Циркуляция в процессе бурения и забоя ставит целью устранение выбуренного шлама. По налаженным контурам также производится транспортировка породы на поверхность. Для этого используется специальная линия передачи, конечным технологическим этапом в которой выступает шламосборник. Роторное бурение скважин с промывкой также сопровождается гидромониторным разрушением породы на забоях. Нередко обвалы провоцируются искусственно, чтобы выявить и устранить наиболее слабые участки в устьях.

Прямая циркуляция воды

При таком методе очищающий раствор направляется в гнездо скважины по насосам из специальной емкости через шланг. Также в качестве обслуживающей подачу оснастки могут использоваться ведущие трубы и вертлюги. Раствор минует насадки долота и гидравлический мотор, выполняет очистку забоя и перевозит шлам вверх по организованному кольцевому контуру, который располагается между стенами скважины и обсадной трубой. В конечном итоге прямая промывка скважины отправляет выбранную массу в систему очистки на поверхности, где смесь подвергается тщательной фильтрации. Для многоступенчатой очистки используются отстойники, вибросита, центрифуги и вспомогательные насосы с гидроциклонами. Конфигурация очистки с промывкой прямым способом может быть упрощена посредством сокращения агрегатов, если бурение производилось в непроницаемых твердых породах.

Обратная промывка скважины

В первую очередь инженеры всегда рассматривают возможность выполнения прямой очистки, но если в силу недостатка мощностей этот метод оказывается малоэффективным, то задействуют обратную промывку. В этом случае активный раствор подается по кольцевому пространству, организованному между стеной скважины и бурильной трубой. Для поддержки восходящих потоков с выбранной массой используется гидротранспорт керна. Таким оборудованием можно извлекать даже тяжеловесный шлам. Важной особенностью обратной промывки является то, что чистка скважин может осуществляться в условиях закрытого устья. То есть задействуются только мощности, размещенные в самой скважине. Силовая подача реализуется с помощью бурового насоса. Но есть и недостатки у этого метода. Главный из них заключается в невозможности применения забойных двигателей. Породоразрушающий инструмент также не допускается к применению в рамках обратной промывки.

Комбинированная циркуляция

Данная методика неплохо себя проявляет в работе со скважинами, которые имеют сложное шламовое устройство. Жидкость подается самотеком, а также с помощью бурильного насоса. Обычно колонна бурения имеет несколько каналов и по одному из них направляется раствор. Второй канал можно использовать для подачи сжатого воздуха, а третий – напротив, поднимает шламовую массу. Такая схема, на первый взгляд, неспособна обеспечивать высокую производительность забора, но остается и возможность расширения каналов за счет турбобуров. Единственным недостатком, которым обладает промывка скважин комбинированного типа, является сложность конфигурации взаимодействия разных каналов. Дело не только в трубопроводной и насосной инфраструктуре, но и в повышении мощностей, которые обеспечивают многоуровневую циркуляцию.

Местная циркуляция

Если в разрезе при обследовании были выявлены процессы поглощения пластов, то целесообразно использовать так называемую местную циркуляцию. По сути, она является призабойной. Метод реализуется с помощью буровой оснастки и погружного насоса. Буровое оборудование осуществляет разработку породы, а насосные агрегаты выводят шлам в специальный уловитель. Такая чистка скважин предусматривает подключение механического или электрического привода. В то же время шламоприемник располагается не на поверхности в зоне фильтрации, а интегрируется в бурильную колонну. Способ достаточно простой, но требует больших мощностных ресурсов и не подходит в работе с глубокими скважинами, наполненными открытым плотным шламом.

Жидкости для промывки

Для промывки может использоваться и обычная вода, но для большей эффективности эту задачу решают с помощью специальных смесей. Выбор конкретного раствора делается исходя из условий чистки, параметров скважины и характеристик шлама. В профессиональной сфере практикуется использование насыщенных солевых и глиняных смесей. Если порода содержит растворимые соли, то промывка легче выполняется как раз солевыми растворами. Чтобы размягчить породу, к основному составу также добавляют поверхностно-активные элементы. С их помощью устраняются и плотные шламовые забои. Если планируется промывка скважин в условиях ликвидации аварий, то желательно использовать нефтяные смеси и растворы соляной кислоты. Что касается воды, то ее вполне можно задействовать без добавок при очистке каналов среди устойчивых твердых пород.

Особенности промывки своими руками

Без специального оборудования частичную промывку при незначительном содержании шлама и песка в скважине можно выполнить самостоятельно. Один из способов предполагает использование желонки. Она опускается вниз, после чего обеспечивается подача воды. Далее производится забор разбавленного бурового раствора наружу. В итоге получается несложная, но поверхностная промывка скважины. Своими руками можно организовать и насосную конструкцию с прямым забором. Действует эта конфигурация с помощью погружного и откачивающего насосов, которые связываются в единый коммуникационный блок возле устья. Перед откачкой на поверхности следует предусмотреть и емкость для сбора песка с илом и другими компонентами шлама.

Что еще учесть при чистке скважины?

При выполнении очистки следует учитывать несколько нюансов. Во-первых, разрушающее пласты оборудование должно применяться только после полного обследования скважины на предмет вероятности обрушения. Аварии при выполнении производительного забора – тоже не редкость. Во-вторых, промывка скважин на воду с применением химических растворов также должна быть рассчитана на предмет экологической и санитарной безопасности. Это особенно касается случаев обслуживания скважин, предназначенных для забора чистой воды – даже с учетом дополнительной фильтрации.

Заключение

Бурение скважины для последующего водоснабжения – сложная и ответственная процедура. Существует немалый процент случаев, когда даже успешное бурение в итоге не позволяет в полной мере использовать объект для планируемых целей. Это связано именно с сильными процессами зашламления дна. Но в любом случае стоит изначально обращаться к специалистам, которые смогут диагностировать подобные процессы. Что касается стоимости услуг на чистку, то обычно она включается в общий комплекс бурительных работ и в среднем составляет 1,5-2 тыс./м. Важно учитывать, что промывка скважины, цена которой формируется в общей смете на бурение и составляет те же 2 тыс./м, к примеру, будет отличаться по технике выполнения от обслуживания уже в процессе эксплуатации. Как правило, за объект при регулярной очистке берется разовая плата в 7-15 тыс. в зависимости от сложности работы и объема. Если в долгосрочном договоре на бурение с профилактическим обслуживанием указывается промывка, то ценник может быть снижен.