Как пробурить скважину своими руками личный опыт, принципы, видео

1 Принципы и технология бурения

Существует множество способов пробурить скважину там, где вам необходимо. В этом плане человечество продвинулось довольно серьезно. Однако почти все они заключаются в некоторых основных принципах, что так или иначе должны соблюдаться.

В первую очередь стоит понимать, что бурение можно производить, только если у вас есть специальное оборудование.

Так скважины на воду чаще всего бурят используя шнек, роторные установки или забивные стаканы. Буровые долота (такие, как долота PDC) и другие плоские изделия практически не используются в быту, так как подобное оборудование не дает возможности вынимать грунт из скважины простыми методами.

Бурильный инструмент погружают в землю и разрабатывают им грунт. Подача его наверх осуществляется за счет особенностей самого оборудования.

Бурение происходит постоянно, однако оно может чередоваться с установкой стальных обсадных труб. Тут нужно заметить, что монтаж обсадных труб – это обязательная процедура. Особенно если подразумевается бурение источников питьевой воды.

Обсадные трубы, как правило, устанавливают по секциям или уже после завершения процесса бурения. Но здесь все зависит от типа грунтов на участке и еще нескольких факторов. Например, наличие плавуна просто обязывает устанавливать трубы постепенно, так как в противном случае он попросту забьет весь канал, и работа будет напрасна.

Монтаж и выравнивание обсадных труб для скважины

Обсадные трубы соединяют муфтам или специальными фитингами

Очень важно качественно закрепить все соединения и убедится в том, что установка труб прошла правильно. В противном случае вас ждут неприятности

На дно обсадной трубы или скважины на воду монтируют фильтр грубой очистки. Он являет собой обычную сетку, что отсеивает крупные фракции песка и других отходов.

Пробурить скважину можно за сутки, однако это справедливо для механических методов. Своими руками трудиться придется дольше. Бурение ведется до прохождения в водоносный слой грунта. Он характеризуется появлением избыточного количества влажного грунта или мокрого песка.

Однако и этот слой нужно пройти. Он в большинстве случаев имеет тонкую прорезь на уровне 1-3 метров. За ним идет водоупорный слой. Именно оттуда и берут воду для скважины. После завершения процесса бурения и монтажа труб используется оборудование для прокачки скважины, так как любая, даже чрезвычайно чистая скважина, нуждается в прокачке.

В одних случаях на это уходит меньше часа, в других же прогонять воду нужно в течение нескольких часов. Прокачка происходит с помощью насоса или помпы. Грязную мутную жидкость из канала выкачивают до тех пор, пока ее не заменит чистая вода.

Если в течение нескольких часов ничего не изменилось, значит вам не удалось пройти водоносный слой. Поэтому рекомендуется углубиться еще на 1-2 метра для закрепления результата. После этого остается смонтировать скважинный кессон, насос, подключить трубы водоснабжения и заняться непосредственно эксплуатацией.

Выбор участка

Бурение скважин на воду вручную часто требуется для обеспечения полива на дачном или придомовом участке. Обеспечить такой участок с технической водой можно ударным методом.

Прежде проверяют, возможно ли обустройство песчаной скважины. Если на соседских участках есть песчаные скважины, не высыхающие в летний сезон, условно соедините их линией и продлите ее на свой участок. Примерно в этом участке ищите источник воды.

Выбор участка

Выбирая место для бурения, учтите следующие нюансы:

• Колодцы вашего и соседского участка должны быть не ближе 45 м. Иначе в летний период ни в одном из них не будет нормальной подачи воды.
• Найдите наивысшую точку на участке – на склоне или впадине больше вероятность загрязнения воды после обильных осадков.
• Колодец должен располагаться на расстоянии как минимум тридцать метров от септика или канализационного колодца.

Способы и методы бурения скважин

Их несколько и разделяют их на ручные и механические.

Ручные способы

За неимением лишних средств, пробурить скважину можно и самостоятельно, не прибегая к помощи техники. Есть несколько вариантов бурения скважин своими силами:

• Ручное бурение. Данный метод применяется для бурения на глубину до 25 метров. Делается при помощи штанг, бура, обсадных труб и бурильной вышки, куда бур будет подниматься и опускаться;
• Ударно-канатный метод. В этом случае почва и прочие породы раздробляются тяжелым забивным стаканом, поднимающимся на вершину самодельной вышки и падающим вниз. Это очень длительный процесс, но самый дешевый и доступный.

Механические способы

Существует три главных способа бурения, основанные на принципе разрушения грунта и подаче его на верх в сухом виде с помощью механизмов, либо в мокром виде, когда отрытый грунт вымывается водой под искусственным напором или самотеком. Рассмотрим их более предметно:

• Вращательный способ. Это самый высокопроизводительный вариант. Он недорогой и вполне доступный для водоснабжения небольшой дачи. Самым популярным видом вращательного бурения считается подвид вращательного метода — колонковый, при котором грунт разрушается вращением кольцеобразной коронки и для повышения скорости разработки, под забой подается промывочная жидкость;
• Роторное бурение. Это так называемый вращательно-вибрационный метод, при котором разрушение грунта происходит долотом, работающим от роторного привода. Ротор приводится в движение от автомобильного привода или иного переносного двигателя. Выкопанный грунт удаляется при помощи воды, которая подается как самотеком, так и с помощью насосной станции;
• Вибрационное бурение. Суть данного метода заключается в том, что грунт разрушается с помощью высокочастотных колебаний, а удаление выкопанного грунта может быть как “мокрым”, так и “сухим”.

Типы водозаборных выработок и грунтов

Питьевой источник во дворе загородного дома представляет собой цилиндрический шурф глубиной 10-150 м. Принцип бурения водозаборных систем основан на вскрытии глубоко расположенных пластов, богатых подземными ресурсами. Водный горизонт — пласт, в трещинах и порах которого находится влага. Пробить колодец или скважину — это значит найти такой источник, который обеспечит нужный объем жидкости подходящего качества.

Существует целый ряд условий, которые необходимо учитывать при устройстве систем забора воды самостоятельно:

1. Дебит — количество влаги, которое может дать скважина в единицу времени (л/с, м³/ч).
2. Годовая амплитуда — глубина залегания пласта в течение года в метрах.
3. Мощность горизонта — толщина водяного слоя.
4. Глубина расположения — границы кровли и подошвы пласта в метрах.

Почва характеризуется 3 типами подземных источников:

• верховодка;
• фильтровые напорные и безнапорные воды;
• артезианские.

Песчаные напорные и безнапорные источники находятся на глубине 40-95 м. Вода среднего качества, но после фильтрации пригодна для питья и приготовления пищи.

Артезианский слой в зависимости от региона строительства располагается на глубине 100-250 м и дает возможность извлекать нужный объем воды высокого качества. Подобные выработки долговечны, затраты по очистке — минимальные, скважины обеспечивают бесперебойную поставку ресурса в течение 35-50 лет.

Прежде чем выкопать скважину, следует выбрать место, определить глубину расположения и качество питьевого источника.

В зависимости от результатов исследования выбирают тип и глубину выработки, которая может быть следующего вида:

• абиссинская («игла»);
• песчаная фильтровая («на песок»);
• артезианская.

Абиссинский колодец («игла») — наиболее простой способ вручную и своими силами обеспечить бесперебойный источник водоснабжения. Для устройства системы достаточно набора металлических штанг и наличия садового бура. Прогнозируемая глубина выработки — 10-12 м, продуктивность — 45 л/мин, срок эксплуатации — 25-30 лет.

Скважины «на песок» состоят из металлической или асбестовой и сетчатого фильтра. Конструкцию помещают в песчаный грунт водоносного слоя, откуда и выполняют забор воды. Дебит источника составляет 0,8 м³/час, глубина — 15-40 м, эксплуатационный ресурс — 10-15 лет.

Артезианский источник рекомендуют пробивать, если потребность в питьевой воде составляет 100-250 л/час. В этом случае прогнозируемая глубина колодца от 100 м, дебит неограничен, срок использования — 35-50 лет.

Подготовка места и оборудования

Перед началом работ нужно выбрать:

• место и тип скважины;
• метод бурения;
• диаметр обсадной трубы;
• насосное оборудование;
• инструменты для выполнения работ.

Погружной насос выбирают, исходя из размеров обсадной трубы, дебета скважины, потребности в воде и других показателей, продумать этот момент нужно еще до начала бурения, чтобы сооружение не было слишком узким для оборудования.

Тип скважины станет очевидным после такого разговора. Скорее всего, это будет вариант “на песок”. Место определяется санитарными нормами. Нужно сделать источник воды поближе к дому и как можно дальше от выгребной ямы, септика, животноводческих помещений и т.п. Абиссинский колодец иногда ставят даже в подвале дома.

Диаметр обсадной трубы и насосное оборудование нужно подбирать одновременно. Самыми эффективными считаются погружные насосы. Разница между диаметром устройства и стенками обсадной трубы должна составлять хотя бы 5-10 мм.

О способах бурения

Перед тем, как пробурить скважину для воды своими руками, необходимо выбрать тип бурильной установки (их три).

Ударно-канатная

Тяжелый груз, называемый патроном, а также специальный инструмент – желонку – с помощью троса подвешивают к раме. Снизу на патрон, весящий около 80 кг, наваривают несколько прочных треугольных зубьев. Поднимая его и сбрасывая, разрыхляют грунт, который затем извлекают желонкой.

Перед началом работ необходимо сделать неглубокую скважину с помощью садового бура. Подъем патрона можно осуществлять и вручную, но лучше использовать для этого роторный мотор.

С помощью такого нехитрого оборудования можно построить скважину самостоятельно

Применяется данный способ при работах на легком или глинистом грунте.

Шнековая

Рабочий орган такой установки похож на садовый бур, только очень мощный. Изготавливается он из 100-миллиметровой трубы, на которую наваривают пару витков шнека диаметром 200 мм. Для изготовления одного витка используют круглую листовую заготовку с прорезанным в ее центре отверстием диаметром чуть более 100 мм. По радиусу заготовки выполняют разрез, затем кромки в месте этого разреза разводят в двух противоположных направлениях, перпендикулярных плоскости заготовки.

Бурение скважины шнековой установкой

По мере погружения бура штангу, на которой он закреплен, наращивают. Вращают инструмент вручную с помощью длинной ручки, изготовленной из трубы. Через каждые 50 – 70 см бур придется извлекать, а поскольку по мере углубления он будет иметь все больший вес, для этого необходимо будет установить треногу с лебедкой.

Роторная

При всей своей сложности данный вариант является наиболее эффективным и универсальным. Разработка грунта ведется посредством буровой коронки, закрепленной на постоянно наращиваемой трубе – буровой штанге или колонке. Буровые коронки могут иметь различную конструкцию, выбор которой зависит от типа преодолеваемого в данный момент грунта.

При роторном бурении сочетают вращательное и ударное воздействие на породу. Кроме того, конструкция буровой колонки позволяет закачивать в скважину воду или глинистый раствор, которые размывают грунт и значительно ускоряют продвижение инструмента.

Далее мы будем говорить именно о роторном способе бурения.

О способах устройства скважин

Скважину для добычи воды можно соорудить по-разному. Как сделать скважину на даче своими руками и конкретный ее вид зависит от того, насколько глубоко залегает водоносный слой.

Гидрогеологи выделяют три диапазона:

• до 12 м;
• от 12 до 50 м;
• от 50 до 200м.

До 12 м

На поверхностных водоносных горизонтах в большинстве случаев сооружают абиссинский колодец (скважина-игла)

Важно отметить, что часто над этим горизонтом может располагаться «верховодка» — водоносный слой с большим количеством загрязнений, поступающих с поверхности земли. Воду из него употреблять нельзя

Скважина должна пройти сквозь верховодку и достичь водоносного слоя с приемлемым качеством воды. Делается абиссинский колодец довольно просто:

1. Начинаем с устройства неглубокой скважины. Как пробурить скважину своими руками знают многие. Нужны две вещи: энтузиазм и садовый бур. Диаметр скважины может быть небольшим, сойдет и 40 мм. Вместо садового бура можно воспользоваться ледобуром, сняв его с воротка и закрепив на наращиваемой штанге. Бурение ведут до тех пор, пока извлекаемый грунт не будет иметь жижеобразную консистенцию. Это значит, что вы добрались до плывуна.

2. Далее в скважину опускают трубу диаметром 1 – 1,5 дюйма с коническим наконечником (или заостренным концом) и фильтром в самой нижней части. Фильтр делается так: на участке трубы длиной 80 – 100 см просверливают множество отверстий, затем на этот отрезок наваривают покупную сеточку или наматывают проволоку с просветом между витками в 1 мм.

3. Заполнив трубу водой, ее начинают забивать в плывун, прокалывая его, как иглой.
4. Как только вода из трубы резко уйдет вниз, погружение прекращают. Теперь скважину необходимо промыть чистой водой, после чего ею можно будет пользоваться.

Часто вода в трубе после прокола стоит достаточно высоко, чтобы ее можно было выкачать с помощью поверхностного насоса. Если же она оказывается глубже 8-ми метров, придется поступить одним из двух способов:

• вырыть обычный колодец и добывать воду с помощью ведра и ворота;
• построить скважину большего диаметра с обсадной трубой, в которой можно будет установить погружной насос.

Производительность абиссинского колодца обычно составляет 1 – 1,5 куб. м/ч.

От 50 до 200 м

Для этих глубин характерным является водоносный слой, образованный известняком. Скважина на известняке называется артезианской. Она обладает несколькими преимуществами:

• содержит кристально чистую воду;
• имеет высокую производительность на уровне 10 куб.м/ч;
• может эксплуатироваться более 50 лет.

Этот вариант можно было бы считать идеальным, если бы не два обстоятельства:

• артезианскую скважину могут построить только квалифицированные специалисты, располагающие специальным оборудованием;
• сооружение такого объекта обходится довольно дорого.

Несмотря на то, что устройство скважины на даче своими руками в данном случае невозможно, сбрасывать со счетов этот вариант не следует. Дебет артезианской скважины легко покроет потребности нескольких участков, поэтому очень часто жильцы целой улицы скидываются на ее сооружение. В результате все получают качественную воду за вполне доступную стоимость.

От 12 до 50 м

Средние глубины – царство водоносного песка. Вода здесь достаточно чистая, но добраться до нее с помощью одной только лопаты или заостренной трубы не получится. Тем не менее, желание построить скважину на песок своими силами — вполне осуществимо. Понадобится специальное оснащение и более глубокие знания технологии бурения скважин на воду своими руками. Именно о песчаных скважинах пойдет дальше речь.

Каждый из источников водозабора располагается на определенных водоносных слоях

Как установить обсадку

Установка обсадной трубы выполняется двумя способами.

Первый вариант. Бурят створ по диаметру больше, чем обсадная труба, затем опускают трубу в ствол, или несколько. Чтобы колона не рухнула, используют так называемые бурильные ворота – одним придерживают трубу, уже ушедшую в ствол, другой ставят на новую, прежде чем убрать первый. После этого колонну осаживают вглубь, если она не опускается сама.

Второй вариант. Обсадную нижнюю трубу снабжают режущими зубцами, а бур выбирают меньшего диаметра. Забурившись на несколько метров, бур вытягивают, а трубу осаживают принудительно, а режущие зубцы срезают лишний грунт. Такой способ несколько медленнее, так как перед новым циклом бурения необходимо выбирать осыпавшуюся породу.

Установка обсадной трубы

Инструменты и установки

Разные виды бурения скважин требуют использование различного оборудования. Выбор инструмента определяет характер почвы в вашем районе.

Используются следующие ручные буры:

• Шнековый. Необходим при роторном бурении в условиях мягкой глины и влажных супесей.
• Стакан. Нужен в канатно-ударном, в условиях облипающей и вязкой почве.
• Ложковый. Применяется в ударно-вращательном бурении, в условиях сыпучего и рыхлого грунта.
• Желонка. Используется в канатно-ударном, в условиях ила, осыпающейся почвы и тому подобное.
• Долото. Штанга для разбивания валунов.

Каждый бур имеет режущую коронку. Делается она из твердосплавной и закаленной стали.

Перед тем как пробить источник, происходит монтаж специальных установок:

• Ударно-канатная. Скорость бурения очень низкая. Принцип заключается в падающей желонке, которая под своим весом разбивает грунт. Она же и поднимает почву наверх. Представляет собой треногу с тросом. На веревку крепится желонка.
• Шнековая. Длина шнека достигает 2 метров. Процесс бурения происходит вручную и механизированно. Выполнив 3 оборота, почва извлекается наружу. Постепенно штанга наращивается. Мобильная установка позволяет обеспечить высокую производительность.
• С промывкой. Самая производительная установка. По сути, это бурение водой при использовании штанги с лопастным буром. За один час можно углубиться до 10 метров.

Подготовительные мероприятия

Самый важный этап – определение глубины водоносного слоя. Определить его можно по растениям – береза, черный тополь, ольха растут вблизи источников воды. Древесину этих пород раньше использовали для изготовления рамки. Если проволока в дереве начинает вращаться в руках, значит рядом есть подземный источник.

Если водоносная жила расположена неглубоко, над этим местом вечером будут кружить мошки и комары. О наличии жидкости говорит туман или избыток росы по утрам. Если рядом есть пруд или озеро, то это всегда означает, что вода находится неглубоко.

Если ничего из вышеуказанных признаков не указывает на близость водоносной жилы, необходимо обращаться к специалистам-геологам. К тому же на все гидротехнические сооружения нужно делать технический паспорт.

Сделать пробное бурение выгоднее. Можно натолкнуться на камни или глинистый слой, поэтому место нужно искать в песке, чтобы вода была чище. После пробы жидкость нужно взять на анализ и только после этого начинать бурить стационарную скважину.

Прохождение плывунов

В целом, технология работ остается такой же, как и при углублении в обычном грунте. Однако, появляются дополнительные сложности. Фактически, плывун – это очень подвижный слой почвы. Поэтому в работах важна скорость обсадки.

Если использовать обычные методы – есть большая вероятность того, что колодец просто зальет песком. Поэтому нужно привлекать спецтехнику, которая сможет обеспечить быстрый подъем почвы на поверхность.

Кроме этого, нужно обеспечить возможность быстрой обсадки. Для этого:

• можно использовать дополнительный груз, который устанавливается на ремонтные кольца;
• при возможности использовать экскаватор – он сможет придавить ковшом секции, а за счет этого они быстро опустятся вниз.

После того, как секции будут установлены, они надежно скрепляются. Завершающий этап – установка донного фильтра и пробки.

Способы углубления

Если обратиться в специализированную организацию, работы по углублению пройдут довольно быстро. Однако выльются в немалые затраты. Обычно, процесс состоит из:

• оценки скважины и выявлении причины осушения или снижения дебета;
• геологической разведки и анализа грунта;
• общая оценка скважины, анализ состояния обсадной трубы и поиск технических проблем.

После этого составляется смета и начинаются бурильные работы. На этом этапе:

• обсадная колонна прочищается от возможных наростов;
• вода полностью откачивается;
• проводятся бурильные работы;
• на поверхности собирается добавочная часть обсадной трубы с меньшим диаметром, чем у существующей;
• конструкция опускается вниз и сращивается.

Однако, проделать такие работы, можно лишь при наличии специального оборудования и опыта. Если проводить работы самостоятельно, то нужно понимать, что углубить действующую скважину, получится, лишь на несколько метров.

Способы для самостоятельного углубления:

1. При помощи ремонтных колец;
2. При помощи фильтра.

Самое главное, проконсультироваться с грамотным специалистом перед началом работ.

Углубление при помощи фильтра

В целом, принцип работ заключается в проделывании отверстия в дне скважины и установке в него самодельного фильтра. Бурильные работы чаще всего проводятся при помощи желонки. Это один из самых простых и действенных способов для бурения. Тем более, он легко реализуется своими руками.

Куда бурить?

Каким образом в природе формируются водоносные пласты можно посмотреть на следующей схеме:

Верховые воды, залегающие на глубину до 10 м, формируют преимущественно атмосферные осадки. Такую воду можно использовать для питья после очистки (фильтрации через шунгит, кипячения), а для технических целей верховодку берут прямо из колодца. Что касается дебета скважины под нее, то он слишком мал, да еще и нестабилен.

Для питьевой воды своими силами лучше всего бурить скважину в межпластовые воды (на схеме они указаны красными стрелками). Конечно, самая качественная вода — это артезианская, но самостоятельно до нее добраться практически невозможно, даже если наверняка знать, где нужно бурить. А кроме того, индивидуальная разработка и добыча такого ценного природного ресурса запрещена законом вплоть до уголовной ответственности.

Своими силами получается пробурить скважину только в безнапорный пласт — то есть в песок, пропитанный водой и лежащий на глиняной подстилке. Отсюда еще одно распространенное название таких скважин — скважины «на песок», хотя водоносный слой в них может состоять и из галечника, и из гравия, и еще из какой-нибудь субстанции. Дебет их невелик (если есть 2 000 «кубов» в сутки, то это очень хорошо) и может колебаться.

Глубина залегания безнапорных вод — 5-20 м от поверхности земли. И такую воду уже можно пить, правда, после раскачки скважины и соответствующей проверки качества добываемой жидкости в контролирующих инстанциях.

Обратите внимание! Конструкция любой скважины в безнапорный пласт достаточно сложна, поскольку требует отфильтрования песка при добыче. Добавляет сложности и отсутствие напора – в связи с этим появляется ряд требований к насосу и водопроводу в целом

Напорные пласты ниже безнапорных. Глубинный диапазон их залегания в земле — от 7 до 50 м. Такие пласты — это плотные породы: трещиноватые, водоупорные (суглинок, известняк) или гравийно-галечниковые отложения. Самую качественную воду можно добывать из известняка. И скважины (их еще называют «скважинами на известняк»), пробуренные в эту породу, служат достаточно долго. Их дебет, как, впрочем, и многих других напорных скважин, составляет до 5 кубов воды в сутки. Эти сооружения также отличают высокие показатели стабильности. Воду почти до поверхности земли поднимает ее собственный напор, поэтому любые напорные скважины, как и соответствующие системы водоснабжения, гораздо легче обустраивать.

Как сделать пробивку ударным способом

Это самая недорогая технология, но довольно трудоемкая. Для работы вам потребуются такие приспособления:

• тренога из металлопроката с крюком и блоком на вершине;
• лебедка с тросом, снабженная ручкой;
• забивной инструмент – стакан и желонка;
• сварочный аппарат;
• ручной бур.

Стакан для пробивки грунта

Перед тем как пробурить грунт на требуемую глубину, заготовьте обсадные трубы. Их диаметр должен быть таким, чтобы рабочий инструмент свободно проходил внутри, но с минимальным зазором, а длина соответствовать высоте треноги. Одно условие: ударная технология неприменима на скальных породах или в грунтах с каменными включениями. Для проходки таких горизонтов понадобится бур с твердосплавными напайками.

Самостоятельное бурение скважины на воду выполняется в таком порядке:

Из первой секции обсады изготовьте фильтр, просверлив в шахматном порядке отверстия Ø8—10 мм с шагом 7—8 см на участке трубы длиной в 1 метр. Сверху отверстия закройте нержавеющей сеткой, фиксируемой заклепками.
Сделайте лидерную лунку ручным буром на глубину 0,5—1 м

Здесь важно правильно выставить инструмент под углом 90° к поверхности, чтобы канал получился строго вертикальным.
Вставьте первую секцию обсадной трубы в лунку, откорректируйте вертикаль и заложите внутрь ударный инструмент.
Оставив помощника поддерживать обсаду, поднимайте и отпускайте стакан с помощью катушки. При наполнении вынимайте его и вычищайте породу

По мере удаления грунта труба станет занимать его место и постепенно погружаться в землю. Чтобы ускорить процесс, прикрепите к ней парочку тяжелых грузов.
Когда край первого участка опустится до поверхности земли, приварите к нему вторую секцию, строго контролируя вертикаль уровнем. Таким же образом продолжайте работы, пока не достигнете водного слоя.

Приварка следующей секции по уровню

Когда конец трубы опустится на 40—50 см ниже уровня грунтовых вод, пробивку канала прекращайте и переходите к «раскачиванию» источника. Для этого опустите до дна ПНД трубу, подключенную к поверхностному насосу, и залейте в шахту 2—3 ведра воды. Затем включите агрегат и дайте ему поработать в течение 2 часов, контролируя чистоту и напор воды. Последний шаг – обустройство скважины и подключение ее к водоснабжению дома, о чем сказано в другой инструкции. Подробнее процесс бурения смотрите на видео: