Содержание
Пройти плывун при бурении скважины, да без проблем, главное понять суть проблемы и изучит инструкции. Плывун значительно затрудняет бурение, и порой делает его невозможным без применения специальных технологий.
Что такое плывун в скважине
Плывун представляет собой подземный пласт почвы, перенасыщенный грунтовыми водами.
В результате образуется взвесь воды с частицами грунта, имеющая консистенцию жидкой каши. Плывун приходит в движение при малейшем воздействии на него. Точной причины образования подобного природного явления ещё не выявлено. Плывунов бывает несколько видов, но на своём приусадебном участке вы можете столкнуться с двумя из них: состоящим из смеси с водой мелкого песчаника, либо глины.
Оба этих варианта одинаково неприятны для бурильщиков, и создают им массу проблем. Впрочем, плывун – вообще проблемное явление в любом строительстве, начиная от копки котлована под фундамент дома, и заканчивая прокладкой подземных коммуникаций. К слову, зыбучие пески, затягивающие в себя всё живое – тоже один из видов плывунов, только не глубинных, а поверхностных.
Опасностей, которые таит подземная жижеобразная масса, несколько:
- Наполнение пространства вокруг скважины крайне неустойчивой, текучей консистенцией.
- Поломка мотопомпы для откачки бурового раствора, которая перестаёт справляться с внезапно увеличившейся нагрузкой.
- Затягивание буровой колонны плывуном в образовывающуюся в ходе откачки подземную полость.
В обычном состоянии разжиженный слой находится в хрупком равновесии, в состоянии неустойчивого покоя. Но стоит лишь начать какие-либо земляные работы в месте его нахождения, как этот перенасыщенный влагой слой почвы немедленно приходит в движение, приобретая физические свойства жидкости. Попытки выкопать колодец здесь будут выглядеть аналогично попыткам сделать углубление в водной поверхности: плывун будет мгновенно заполнять образовавшуюся полость.
Возможно ли, в таком случае, вообще в плывуне пробурить скважину?
Как проходить плывун вручную
Буровые работы в местах расположения плывунов чересчур затруднены, и отнимают множество времени и сил. Поэтому, опытные бурильщики советуют, по возможности избегать таких мест. Узнать о существовании плывуна можно от соседей, которые уже пытались пробуриться рядом с вами. Также можно перед началом буровых работ взять пробу грунта при помощи садового бура. Заглубившись на 1,5-2м можно определить наличие плывуна по характеру погружения инструмента: в плывун он провалится, словно в пустоту.
Такой метод «локальной геологоразведки» при помощи садового бура может принести свои плоды. Обычно плывуны располагаются в непосредственной близости к верхним слоям почвы. Однако, глубина их залегания может порой достигать 10 и даже 20м. Поэтому столкнуться с разжиженным грунтом при бурении можно в любой момент. Другая проблема состоит в том, что плывун под землёй занимает обширные площади, значительно превышающие размеры придомового участка.
В связи с этим, возможности обойти его при выборе места для бурения, чаще всего, не бывает. Здесь приходится использовать одну из технологий, позволяющих решить такую техническую проблему, как плывун в скважине.
Шпунтованная доска
Щиты из шпунтованных досок используется при копке колодезной шахты в ситуациях, когда разжиженный грунт находится не слишком глубоко от поверхности земли. Для сооружения щитов потребуются шпунтованные доски-пятёрки, длиной порядка 2-х метров.
Их требуется столько, чтобы создать защиту по периметру будущей колодезной шахты. Концы их заостряются, после чего доски забиваются в землю на глубину полуметра вплотную друг к другу, чтобы пазы одной из них входили в гребень соседней.
Такая конструкция получается достаточно герметичной, чтобы защитить от проникновения в шахту жидкого грунта. По мере углубления колодца доски забиваются глубже. Учитывая низкую плотность плывуна, заглублять их вручную не составит особого труда. Подобным образом придётся действовать вплоть до полного прохождения плывуна и достижения плотных слоёв грунта.
Подобный” метод сложен с технической точки зрения – во время работы придётся контролировать равномерность и синхронность заглубления бура и обсадной трубы. В процессе работы используется специальный бур складной конструкции. Иначе извлечь его на поверхность, не внимая обсадной трубы, будет невозможно.
Метод прохождения кондуктором
Данный способ также подразумевает применение трубы для изоляции разжиженного грунтового пласта.
Разница с вышеприведённым методом – что до достижения плывуна бурение производится без обсадки. А по достижения неустойчивого грунта бур вынимается, и в скважину опускается защитная труба, именуемая «кондуктор». Затем бурение продолжается буром меньшего диаметра, чтобы он смог поместиться внутри обсадной трубы.
Использование бетонита
Ещё один способ, как пройти плывун при бурении скважины вручную, это использование особого минерального состава – бетонита.
Он создаётся на основе сухой глины с добавлением некоторых минеральных присадок. Главное его свойство – способность при контакте с водой увеличиваться в объёме до 15 раз. Внутри скважины, засыпанный в нужных пропорциях порошок, способен создать надёжный барьер для поступления жидкого грунта.
Попадая внутрь скважинной шахты, бетонит вступает в реакцию с водой и разбухает, превращаясь в густой гель. При этом плотность его такова, что он позволяет бурить скважину, не допуская её заполнения жидкостью. После прохождения буровой колонной плывуна необходимость в использовании бетонита отпадает.
Вместо бетонита при бурении скважин в плывунах можно использовать и специальные клеящие вещества на полимерной основе, широко представленные на современном рынке. Способ их действия примерно аналогичен: они укрепляют стенки скважины, предотвращая их оплывание.
В заключение
Как видим, бурение скважины сквозь плывун – вполне разрешимая задача. Правда, требующая дополнительных затрат сил и времени. Но, если имеется возможность, то следует делать скважину в другом месте.
Ещё один, более экономичный выход – отказаться от копки колодца или бурения, и остановиться на варианте с забивкой абиссинской скважины.
Процесс бурения скважины на воду, теоретически несложен, но на практике это достаточно трудная работа. Замечательно, в случае если пройдя верхние мягкие слои, вы упираетесь в плотные стабильные пласты, бурить в них легко. Кроме того в случае если попалась гор, при помощи коронки ее возможно пройти.
Но в случае если попалась скважина на плывуне, это значительная неприятность.
Плывун и его виды
- Что такое плывун? Плывуном именуют нестабильный, перенасыщенный водой грунт. В большинстве случаев, в его состав входят небольшие, пылевые песчаные грунты либо супеси. Кроме этого довольно часто видятся влажные глинистые составы и суглинки. При механическом вскрытии пласта, толщина которого может колебаться от 2, до десяти метров, в следствии перепада давления, состав приходит в движение.
- Вся неприятность в том, что таковой пласт очень не стабилен, плюс в нем смогут находиться вкрапления небольшой, речной гальки либо более большие валуны. Его консистенция возможно тестообразной либо практически жидкого, сметанного вида.
- Попав в таковой пласт, черпать его возможно весьма долго, кроме этого громадна опасность утраты бура. Но бороться с данной проблемой возможно. О том, как в скважине пройти плывун мы поболтаем позднее, а на данный момент разберемся с тем, какие конкретно бывают плывуны.
Настоящие либо настоящие плывуны
- В состав таких пластов входят пылевые, песчаные грунты, имеющие различную фракцию частиц, в следствии чего микроскопические частицы выполняют роль смазки, обволакивают и связывают всю массу.
- Кроме этого в этих пластах присутствует много глиняной взвеси, почему они владеют повышенной гидрофобностью. Иными словами, связывают и надежно удерживают воду. При вскрытии пласта, происходит гидроудар, который приводит в движение жидкую массу. Фильтрационные качества пласта очень низкие, в среднем 0,5м? в день.
- В случае промерзания таковой грунт подвержен вспучиванию, в случае если грунт высыхает, он делается практически монолитным. Единого мнения о происхождении таких пластов нет, но многие ученые склонны к тому, что они образовываются в следствии жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.
Пласты с фальшивой плывучестью
- Фальшивыми именуют песчаные, пористые пласты с небольшой фракцией частиц, очень сильно насыщенные водой. Глубина залегания у них возможно до 50 м, ввиду чего в самого пласта появляется избыточное давление.
- При механическом вскрытии кровли, давлением начинает интенсивно вымывать небольшую песчаную пыль в скважину. Явление это временное и при грамотном подходе достаточно быстро устраняется.
Совет: верно выяснить, на какой вид плывуна попали, может лишь эксперт. Любителям, перед началом бурения своими руками, возможно посоветоваться с соседями по участку, у которых уже имеется скважина либо лучше обратиться в местную геологоразведку.
Варианты борьбы с данной проблемой
- Изначально направляться подчернуть, что если вы точно понимаете, что у вас на участке присутствует пласт настоящего, настоящего плывуна, то затевать рыть колодец, мы вам настоятельно не рекомендуем. Потому как надежных, долгосрочных способов борьбы с данной проблемой, в условиях колодца, пока не существует, вам подходит лишь скважина.
Совет: если вы начали копать колодец и, углубившись на определенную глубину, нашли настоящий плывун, как вариант, потом вас может спасти скважина в колодце на плывуне. Она возможно сделана по принципу «абиссинского колодца» либо иным подходящим для вас методом.
- Инструкция по обустройству скважины «абиссинский колодец» предельно несложна. Кратко: берется железная труба с конусом и фильтрационной колонной на конце, строго вертикально направляется в землю и тяжелой железной «бабкой» забивается до отметки водоносного слоя. Но так возможно углубиться максимум на 20 м, при условии стабильного мягкого грунта.
- Основных способов того, как избавиться от плывуна в скважине, существует 2. Сходу предупреждаем, что оба они достаточно трудоемкие и если вы не уверены в своих силах, мы вам не рекомендуем делать работы своими руками, обратитесь к экспертам. Цена работ вырастет, но вы гарантированно обустроите свою скважину.
Принципиально важно: найдя плавун в скважине, вам направляться сходу отказаться от применения популярных в данное время пластиковых НПВХ обсадных труб. Из-за движения породы их . Применяйте лишь металл, как вариант, в железную обсадку имеете возможность вставить пластик.
Вывод
В завершении хочется дать совет, если вы все же решили бурить своими руками, обратите внимание на то, что плавун в скважине проходится медлительно и с опаской. Если вы поторопитесь, стены скважины смогут обрушиться и ваше буровое оборудование возможно безвозвратно утеряно.
На видео в данной статье продемонстрирован процесс бурения.
При бурении скважин на воду у специалистов этой области часто возникает такая проблема, как проходить плывун при бурении скважины.
Плывун представляет собой объем грунта с песком, который вобрал в себя большое количество воды. В ходе бурения плывун начинает разрушаться, разжижается и частями осыпается вглубь скважины. Плывун может образоваться из мелкодисперсного песка с глинистыми образованиями.
При смешивании с водой получается ползущая масса. Так как бур, проходя сквозь тело плывуна, наполняет вязкой субстанцией промежуток за трубой внутри скважины, грунт начинает расползаться, и это причиняет бурильщику неудобства в работе.
С данной проблемой можно столкнуться на глубине 1–20 метров. Также стоит отметить, что работа с плывуном должна протекать неторопливо. Это очень капризное явление.
Объем пород, которые обваливаются, могут вывести из строя мотопомпу и бурильный инструмент. Наиболее мощные модели отечественного и импортного инструмента можно увидеть на выставке. В случае завала грунтом буровой колонны последствия могут быть необратимыми.
Однако плывун – это решаемая проблема.
Способы прохождения плывуна при бурении скважины
Итак, рассмотрим несколько действенных способов, как проходить плывун при бурении скважины:
- При использовании переносной буровой установки появляется возможность применения технологии гидробурения. Чтобы предотвратить осыпание грунта со стенок только что образованной скважины, в раствор для бурения добавляют порошок на клеевой основе.
- Также, для того чтобы получить скважину, можно воспользоваться ударно-канатным методом, который может предотвратить разрушение колодца плывуном. При помощи желонки бурильный инструмент будет работать в полости обсадной трубы. Благодаря технологическому способу абиссинского колодца возможно воссоздание внутри плывуна не очень глубокой скважины (воду из которой впоследствии добывают на глубине максимум 8 метров). Для этого в землю нужно забить трубу из металла, диаметр которой составляет около одного дюйма. Существенным недостатком может стать тот факт, что воду можно будет добывать лишь при помощи поверхностного насоса.
- Наименее часто применяют метод, в котором используют параллельную обсадку. Параллельно бурильной колонне с небольшим отрывом во времени следом за долотом помещают трубу обсадки (обсадную). Для извлечения бурильной колонны в ход пускают складной бур. Однако данный метод является весьма трудным, потому как нужно внимательно наблюдать за работой обсадной трубы (ее опускают медленно, почти параллельно с буром) и бурильной колонны.
- Еще одним действенным методом борьбы против плывунов является метод, при котором скважину обустраивают так называемым кондуктором. Кондуктор – это металлическая труба, диаметр которой совпадает с размерами скважины и изолирует ее от вязких пород. Чтобы добраться до проблемного участка почвы, бурят без помощи обычной обсадной трубы. После преодоления тела плывуна бур извлекают и вглубь скважины погружают кондуктор. После того как скважину обустроили кондуктором, внутрь него помещают долото меньшее по размерам и продолжают дальнейшее бурение.
- Наиболее практичным и надежным способом побороть плывуны является применение бентонита. Это материал природного происхождения, состоящий в основном из глины. Бентонит разбухает в 14–16 раз по сравнению со своим прежним объемом, если вступит во взаимодействие с водой. В крайне ограниченном пространстве, таком как скважина, данный материал свободно разбухает, образуя тугой гель.
Бентонит, благодаря своему составу и свойствам, изолирует грунтовые стенки колодца от дальнейшего проникновения влаги. Поэтому на данном этапе бентонит является наиболее популярным средством, применяемым в процессе бурения скважин на воду.
Из-за своих уникальных свойств этот порошок, в правильных пропорциях разбавленный водой, обволакивает забой по всему объему таким образом, что вода, даже под высоким давлением, не имеет возможности проникать через стенки скважины.
Также бентонит выступает смазывающим и гидроизоляционным материалом для бурильного инструмента и приямков. Это увеличивает сроки работы и ресурс службы буровой установки.
Но всё-таки самым дешевым и элементарным способом преодоления плывунов с помощью бентонита является добавление его в состав растворов для бурения, представленных на выставке во всем многообразии.
Узнать, как проходить плывун при бурении скважин, также можно на ежегодной выставке «Нефтегаз».
