Бурение скважин под воду в плывуне

Бурение скважин под воду в плывуне - одна из самых технически сложных задач, с которой приходится сталкиваться разработчикам автономных источников водоснабжения и владельцам участков, грунты на которых имеют склонность к образованию плывунов.

Тем не менее, разработка скважины в плывуне может оказаться перспективной, если все работы будут выполнены профессионально, с привлечением специалистов.

Что представляют собой плывуны

Плывуны - это грунты, состоящие из пылеобразного мелкого песка с включениями глины. Спецификой таких грунтов являются их разжижение и текучесть под давлением. Насыщенные водой, они превращаются в «кашу», которая начинает ползти при воздействии на нее буров и мотопомп и препятствует процессу разработки скважины.

Находиться плывуны могут в подвижном и неподвижном состоянии, иметь различные фракции песчаных и глиняных составляющих, быть однородной или неоднородной структуры. В зависимости от своих состава и свойств плывуны делятся на настоящие (включающие большое количество глиняной взвеси и подверженные вспучиванию при промерзании), и фальшивые (песчаные, пористые пласты с небольшой фракцией частиц, очень сильно насыщенные водой, легко поддающиеся устранению).

При бурении скважины в плывунах могут возникать такие проблемы, как:

• заполнение текучим грунтом затрубного пространства;
• выход из строя мотопомпы из-з возрастающих нагрузок;
• потеря всей обсадной колонны, которую может затянуть в образовавшиеся пустоты в грунте.

Для правильного прохождения плывунов, снижения риска разрушения и засорения колодцев и скважин необходимо применять различные методики и виды оборудования для буровых работ.

Как проходить плывун при бурении

На сегодняшний день при бурении скважины на воду в плывуне, в зависимости от сложности плывунов и особенностей основного грунта, может быть применен один из трех способов:

• 1
  параллельной обсадки;
• 2
  применения металлического «кондуктора»;
• 3
  использования бентонита.

Технология параллельной обсадки является самой сложной методикой прохождения плывуна. Она состоит в постепенном погружении обсадной конструкции в разрабатываемую скважину, вслед за буровой колонной. В результате плывун не успевает заполнить созданное долотом буровой установки свободное пространство. Для таких работ используют специальные складные буры, которые извлекаются из обсаженной скважины без затруднений.

Разработка скважин или колодцев с применением металлического «кондуктора» предусматривает проход бура через грунт без вспомогательных устройств до плывуна. Когда начинается сложный слой грунта, в скважину заглубляется «кондуктор» - труба, препятствующая попаданию содержимого плывуна в проделанное отверстие и в рабочее оборудование. Для прохождения почвы в «кондукторе» используется долото меньшего диаметра.

Технология применения бентонита считается самой удобной и надежной в применении. Бентонит - природный материал, при контакте с водой разбухающий в 15-16 раз от своего первоначального объема и образующий в плывуне плотный гель. Это вещество защищает механизмы от попадания в них частиц песка и глины, служит смазкой для бурового оборудования и одновременно укрепляет стенки скважины.

Стоит отметить, что все представленные технологии будут целесообразными при бурении глубоких скважин. При разработке водозаборов на небольшую глубину (абиссинских колодцев на 10-20 метров), в случае выявления плывунов можно их пройти, используя метод ударного (с помощью металлической «бабы») или ударно-канатного (с помощью специального ударного станка, помещенного в обсадную трубу) бурения.

При обустройстве скважин с плывунами следует иметь в виду, что ни в коем случае в них нельзя устанавливать пластиковые трубы. Конечно, такая скважина будет функционировать какое-то время, но плывун может смять пластиковую трубу или даже полностью разрушить ее.