Как пройти плывун при бурении скважины?
При бурении скважин на воду перед специалистами встает такая проблема, как прохождение плывуна, который представляет собой бесформенный объем грунта с песком, вобравший в себя определенное количество влаги. В процессе бурения, так называемый, плывун начинает разжижаться и частично осыпаться в скважину, в результате чего эта жижа смешивается с водой и получается ползущая масса.
Часто бур, проходя через плывуны, наполняет вязкой субстанцией пространство внутри скважины. А это причиняет значительные неудобства в работе. С подобной проблемой бурильщик может столкнуться на глубине от 1 до 10 метров. К слову, это не единственный нюанс, который осложняет работу. Поскольку плывун – это капризное явление, работу с ним нужно проделывать медленно, иначе объем обваливающихся пород может вывести из строя оборудование, а также испортить скважину.
Варианты решения
Однако наличие плывуна в почве – это проблема, которую можно решить. Рассмотрим несколько эффективных методов, как проходить плывун при бурении скважины.
1. Один из вариантов — применить технологию гидробурения. Для того чтобы грунт не сыпался со стенок скважины, во время бурения необходимо использовать раствор с добавлением специального порошка на клеевой основе.
2. Также для получения скважины на воду, можно прибегнуть к эксплуатации параллельной обсадки. Параллельно бурильной колонне с малым отрывом во времени следом за долотом нужно поместить трубу обсадки. И для извлечения бурильной колонны пустить в ход складной бур. Но в настоящее время этот способ является сложным в силу того, что нужно внимательно наблюдать за работой обсадной трубы – ее нужно опускать медленно и почти параллельно с буром, а также нужно следить за бурильной колонной.
3. Еще одним эффективным способом борьбы против плывунов станет обустройство скважины так называемым кондуктором (металлической трубой, которая изолирует скважину от вязких пород). Для того чтобы добраться до проблемного участка почвы, специалисты бурят без помощи трубы для обсадки, а после преодоления тела плывуна бур извлекают и вглубь скважины погружают кондуктор. Позднее, когда скважина обустроена этой металлической трубой, внутрь нее помещают долото меньшее по размерам и продолжают дальнейшее бурение.
4. Следующий способ борьбы с плывунами считается самым практичным и надежным. Речь идет о применении бентонита – это материал, который состоит в основном из глины. Бентонит при взаимодействии с водой разбухает в 14-16 раз по сравнению со своим прежним объемом. В таком ограниченном пространстве, как скважина, материал разбухает и образует тугой гель. Именно благодаря своим свойствам бентонит способен изолировать грунтовые стенки колодца от последующего проникновения влаги. Поэтому сегодня этот материал и является самым популярным средством, которое применяют в процессе бурения скважин для получения воды.
Решить раз и навсегда
Как видите, вопрос бурения скважины довольно сложен. Особенно, если речь идет о грунтах, в которых часто встречаются плывуны. При этом проблема заявляет о себе не только во время бурения скважины, но и после – во время эксплуатации, если проблема плывуна не была грамотно решена при обнаружении. В этом случае скважина может перестать функционировать вовсе.
Для того чтобы этого не произошло, необходимо изначально грамотно подойти к решению вопроса. Тогда вы будете бесперебойно получать воду хорошего качества из вашей скважины.
Доверить работу в таком сложном деле можно только профессионалам, имеющим большой опыт по решению аналогичных сложностей. Если вы хотите, чтобы ваша скважина функционировала исправно долгие годы, обращайтесь в нашу компанию.
Остались вопросы? Звоните по телефону +7 3452 930-317
Советы бурильщика, как проходить плывун при бурении скважины
Плывун часто становится причиной поломки бурильного оборудования, ствола шахты, обсадной колонны. Далеко не все бурильщики знают, как проходить плывун при бурении скважины и даже бросают работу, оставляя заказчика наедине с кучами грязи и глины на участке.
На самом деле, как пройти плывун при бурении скважины понимают только опытные бурильщики. Мы расскажем вам о том, что такое плывун и откроем секреты мастерства, которые помогут с ним справиться.
Что такое плывун
Название «плывун» присваивают слою грунта, состоящему из сильно обводненного песка, коллоидных и глинистых частиц земли, то есть мелких песчинок, супеси и внушительного количества воды, испытывающей давление. Песчаная кашица нестабильна, легко смещается. Однако границы плывуна герметичны, поэтому вода из него не уходит.
Что такое плывун при бурении скважины? Это в первую очередь большая проблема, осложняющая углубление бура в грунт. Плывун может растянуться вниз до 10 метров. Такие участки возникают по двум причинам:
1. Здесь когда-то протекала река, дно ее русла состояло из песка. Через многие годы река засыпалась и стала подземной. Потом и вовсе исчезла, оставив после себя обводненные участки.
2. Твердая порода под влиянием времени разрушилась и превратилась в мелкие частицы, перемешанные с водой, поскольку они впитывали и удерживали ее как губка.
Чаще всего плывун при бурении скважин встречается в болотистой местности, в зоне осушенных болот, в песчаниках и там, где когда-то в период мезозойской эры был океан, море или озеро. Очень важно понимать, как проходить плывун при бурении скважины на воду, чтобы избежать выноса земли в обсадные колонны и поломки буровой установки.
Какие встречаются плывуны при бурении скважины
По составу и особенностям различают два вида плывунов: истинные и ложные. Проблемы при бурении создают и те, и другие, но разные. Когда ведется бурение скважин на воду, плывун, независимо от вида, можно пройти, если знаешь его природу. Необязательно бросать пробуренную шахту и начинать бурить заново в другом месте. Рассмотрим особенности плывуна каждого вида и риски, которые с ним связаны.
Истинный плывун
Это вязкая кашица, состоящая из коллоидных и глинистых маленьких частиц, расположенных между более крупными частичками грунта. Она отлично вбирает в себя воду и удерживает ее. В этой гидрофильной массе содержатся микроорганизмы, благодаря которым вся эта субстанция становится отдельной, обособленной системой, в корне отличающейся от окружающего грунта по составу и свойствам.
Для истинных плывунов характерны свойства:
· липучесть при засыхании;
· заторы при фильтрации;
· скорость потока при фильтрации менее 0,5 м/сутки.
По причине вязкости субстанция из плывуна налипает на бур и затрудняет его движение вниз. Инструмент работает с большим напряжением. Он может сломаться, вывести из строя помпу. Иногда вязкая субстанция попадает в затрубное пространство. Обсадка внедряется в такой грунт с трудом. Возможна деформация, трещины, сколы трубы. Обсадную колонну даже может засосать в грунт.
Ложный плывун
Состав таких плывунов другой. Ложный плывун состоит из мелкого песка и воды, залегает под высоким давлением. Такие участки могут распространяться на тысячи квадратных метров. Когда бур вскрывает пласт ложного плывуна, вода с песком под большим напором устремляется вверх.
Аварии при буровых работах могут иметь серьезные масштабы. Такие плывуны встречались не только при бурении скважин на воду, но и при строительстве метрополитена, тоннелей, плотин, принося значительные разрушения и поломки техники.
3 способа, как пройти плывун при бурении скважины
В современном бурении известны три технологии, способные без последствий пробурить грунт с плывуном. Изучите их, если собираетесь бурить источник, особенно когда на ближайшей территории уже фиксировались такие случаи. Встречая плывун при бурении скважины, многие не знают, что делать и бросают наполовину созданную шахту. Мы расскажем, как этого избежать и справиться с проблемой.
Бурение с параллельной стальной обсадкой
Этот метод предполагает опускание металлической обсадной колонны вместе с буром, параллельно. Обсадка забивается в грунт, не давая ему засыпать шахту скважины. Минусы метода: скорость работы буровой установки значительно снижается, колонна может отклониться от вертикали и пойти под уклоном.
Для бурения скважин на воду в плывун лучше использовать стальную обсадку с достаточно толстыми стенками. Нередко внутрь стальной трубы помещают пластиковую, то есть делают двойную обсадку. Труба из пищевого пластика внутри дает чистую воду без ржавчины. Подходящие трубы для обсадки шахты подбираются индивидуально.
Бурение с металлическим кондуктором на плывун
Второй метод экономичней первого, так как стальная труба – кондуктор – ставится только на участке плывуна, а не на весь ствол шахты. Минусы: требуется дополнительное время, так как кондуктор нужно привезти на участок, кроме того, требуется большой опыт и профессиональная сноровка для его установки.
Инструкция, как проходить плывун при бурении скважины с использованием кондуктора:
1. Установите бур большего размера в диаметре, чем был.
2. Пробурите зону плывуна.
3. Установите кондуктор, длиной во всю ширину подвижного пласта.
4. Вновь поменяйте бур на предыдущий вариант.
5. Продолжите бурение ниже стального кондуктора.
Бурение с бентонитом и другими клеящими смесями
Еще один вариант, как пройти плывун при бурении скважины – вручную добавить специальную смесь. Клеящее вещество скрепляет частицы подвижного, разжиженного грунта, делая его плотным и относительно
твердым. При прохождении буром плывуна, инструмент входит в плотный по составу слой и работает как положено.
Бетонит, как и большинство подобных веществ, включает мелкие частицы глины. Попадая в плывун, он поглощает жидкость в объеме в 16 раз больше, чем сам. После соединения с песком или супесью вещество превращается в гель, который не липнет к инструменту, но достаточно плотный, чтобы минимизировать его отклонение и выброс воды под давлением вверх. Обсадная труба опускается ровно, не испытывает запредельную нагрузку на стенки.
Заключение
Как мы видим, способы пройти плывун вполне доступные, однако неопытный бурильщик может не справиться. Не все профессиональные компании способны правильно производить бурильные работы на таком проблемном грунте, а бурение скважины на плывуне своими руками может привести к потере оборудования или затоплению участка.
Тут можно дать только один совет: проверяйте отзывы о компании перед тем, как заказать ей бурение скважины на своем участке, старайтесь выбирать бурильщиков с опытом, которые уже смогли доказать за несколько лет существования на рынке свою компетентность.
Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с сайтом, Вы разрешаете использование cookie-файлов. Вы всегда можете отключить файлы cookie в настройках Вашего браузера.
Компания Aqualife-M занимается бурением скважин по Москве и МО. За 16 лет пробурили более 11 129 единиц. Работы ведутся малогабаитной установкой SBY 60 XL на гусеничном ходу и крупногабаритной техникой УРБ-2а2 на базу ЗИЛ 131. Вы можете, кроме бурения самой скважины, заказать создание инженерных коммуникаций: канализации, отопления, водоответвления по дому и участку, электромонтажные работы.
Адрес: 107589, г. Москва, ул. Хабаровская, д. 22, корп. 3, кв. 366
Центральный офис: МО, г. Раменское, Дергаевская 36/6, ТЦ ТОПАЗ
Фактический адрес: МО, г. Электроугли, ул. Полевая, дом 16
Филиал: Тверская область, Конаковский район, д. Сажино, ул. Светлая, дом 9
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.
Как пройти плывун при бурении скважины?
В теории бурение водяных скважин не характеризуется сложностью выполнения. Однако на практике подобная задача в некоторых ситуациях оказывается непростой.
Когда после мягкой почвы начинаются пласты, отличающиеся плотностью и стабильностью, то проблем не возникнет. Иным образом складывается ситуация, когда по пути бурения внезапно обнаруживается плывун.
Тогда остроту приобретает решение вопроса, как пройти плывун при бурении скважины вручную, без проблем создав необходимый источник автономного водоснабжения.
- Что такое плывун?
- Виды плывунов
- Как проходить плывун?
- Шпунтованная доска
- Параллельная обсадка
- Прохождение «кондуктором»
- Бетонит
Что такое плывун?
Плывун – почвенный слой, который расположен под земной поверхностью. В его составе преобладает глина, гравий и мелкофракционный песок, перемешанные с водой. Масса кашеобразного вида характеризуется большой подвижностью. Это свойство серьезно затрудняет бурильные работы.
Поэтому решение проблемы, как избавиться от плывуна в скважине, стоит знать каждому специалисту-бурильщику или владельцу участка, самостоятельно занимающемуся бурением водяного источника.
Глубина нестабильного грунта, чрезмерно насыщенного водой, находится в диапазоне 2-10 метров. Когда плывун механически вскрывается, то наблюдается значительный перепад давления, что приводит к началу движения грунта.
Плывун в поземных слоях выглядит жидкой массой, которая по собственной консистенции похожа на сметану. Сложность работы с таким грунтом заключается в исключительной нестабильности.
Вычерпать такой мягкий грунт сложно, требуется больше времени, кроме того, существует большой риск потери бура. Однако справиться с непростой ситуацией возможно, если знать, что делать и как поступить в подобных условиях.
Виды плывунов
Принято выделять пару крупных категорий плывунов.
- Настоящие – отличаются составом, преимущественно содержащем глину. Это обеспечивает высокую степень гидрофобности. Когда такой пласт вскрывается, содержимое постепенно, небольшими порциями выходит наружу. Фильтрационные качества пласта при этом сравнительно низки.
- Фальшивые (с фальшивой плывучестью) – такой плывун в глубине грунта характеризуется составом, основой которого является перенасыщенная жидкостью песчаная масса. Залегать он может даже на 50 метрах, из-за чего происходит образование повышенного давления.
Содержимое в случае вскрытия активно вымывается в скважинную полость. Однако это временное обстоятельство, которое быстро устраняется при правильном реагировании на проблему.
Как проходить плывун?
Основной нюанс, как пройти плывун при бурении скважины вручную, заключается в выборе методики работы.
Шпунтованная доска
Эффективностью этот метод отличается при залегании водоноса на сравнительно малой глубине. Проход подвижного слоя осуществляется с использованием обрезной доски. Ее параметры: длина – 2 м, толщина – 50 мм. Обязательное требование – один конец должен быть заострен.
Несколько брусьев своими руками скрепляется в щит, при этом расположение паза приходится на одну сторону, а гребня – на противоположную.
Пошаговая технология использования метода:
- Забить доску по периметру ствола (предельная глубина до 4 метров). Подобный шаг ускоряет бурильные работы.
- Удалить землю внутри шахты заостренной части забитого дощатого шпунта.
- Вбить шпунт глубже и продолжить проходку (бурение).
- Действия повторяются циклично, пока слой не будет полностью пройден.
Завершающим этапом становится монтаж на донной поверхности полутораметровой коробки из дерева, в стенках которой проделываются маленькие отверстия для бесперебойного поступления грунтовых вод. Донную поверхность нужно заполнить парой слоев: 30 см щебня средней фракции плюс 20 см песка.
Подобное очистительное устройство обеспечивает защиту гидротехнической конструкции от песчаных масс, ила, сохраняя чистоту воды.
Этот способ, как проходить плывун при бурении, эффективен, если поток загрязнения поступает без напора.
Параллельная обсадка
Сущность методики состоит в процессе одновременного опускания внутрь скважины бура и обсадки в ходе буровых работ. Такой подход значительно замедляет процедуру, а также увеличивает ее стоимость.
Труба для обсадки уходит вниз вместе с бурильным устройством. Она следует за используемым буровым долотом.
Прохождение «кондуктором»
Такой метод предполагает использование специализированного кондуктора. Его роль исполняет металлическая обсадка, обеспечивающая защиту стенок шурфа от воздействия плывущих пород. В трубу встраивается надежное долото. Предназначением такого кондуктора выступает защита используемого инструмента и стенок создаваемой скважины.
Для прохождения обнаруженного вязкого слоя требуется изъять использовавшийся бур, отправив внутрь шахты кондуктор. Вся следующая работа выполняется в ручном режиме с помощью встроенного бурового долота.
Основным отличием этой методики от параллельной обсадки выступает использование кондуктора исключительно, чтобы иметь возможность пройти слой нестабильного плывуна. До данного слоя бурить можно обычной методикой. Кроме того, скважина после полного прохождения почвенного плывучего слоя также бурится традиционным способом.
Бетонит
Еще один вариант методики, как избавиться от плывуна в скважине. Однако он коренным образом отличается от перечисленных выше. Его суть заключена в добавлении при бурении скважины в породах с плывунами особых составов на вязкой, клеевой основе либо бетонита.
Такие составы способствуют формированию стенок, приданию оптимальных прочностных свойств, защите от дальнейшего разрушения под негативным воздействием нестабильных масс.
Бетонит – специфическая глинистая субстанция, которая может заблокировать движение плывуна. После взаимодействия с водой глинистая масса увеличивается в объемах до 15-16 раз (относительно изначального показателя). Итогом процесса становится образование отличного гидроизоляционного состава.
Важным нюансом при выборе такого избавления от плывунов при шнековом бурении выступает своевременность установления наличия такого грунта и засыпания внутрь шнека бетонита. Тогда появится возможность пробурить скважину без особых проблем.
Также не нужно торопиться, когда бур проходит изолированный бетонитом плывун. Иначе может произойти обрушение породы, причем с очень высокой скоростью. Это приведет не только к потере используемого бурового инструмента, но и к полному заваливанию уже созданной шахты.
Почему нельзя использовать пластиковую обсадную трубу при плывуне?
Сегодня в процессе бурения источников автономного водоснабжения все чаще выбор делается в пользу монтажа обсадки из пластиковых труб. Однако их установка в качестве обсадной колонны в ситуациях, когда скважина создается в грунте с плывунами, категорически запрещено.
Естественно, проработать какое-то время подобная скважина способна, однако постоянно движущийся слой со временем сомнет трубу из пластика или станет причиной ее полного разрушения.