Из чего состоит скважина

Как устроена скважина на воду

Когда отсутствует центральное водоснабжение, обеспечение водой жилого дома доступно с помощью использования природного автономного источника – колодца или скважины.

При выборе варианта автономного водоснабжения все больше владельцев загородных домов останавливаются именно на скважинах. Поэтому актуальным вопросом для многих является, как устроена скважина для воды.

Почему так? Ведь раньше колодцы были повсеместно распространены. Все просто. Скважины отличаются надежной конструкцией, позволяющей не только получать достаточные объемы воды, но и контролировать другие параметры, включая напор, качество.

Из чего состоит скважина?

Уточняя, как выглядит скважина на воду в разрезе, становится понятно, что это достаточно длинный и узкий шурф. Он уходит в земляные недра до пересечения с водоносным горизонтом (пластом, слоем). Такой источник имеет малый диаметр «отверстия» в сравнении с глубиной (длиной) пробуриваемого канала.

К главным элементам конструкции относятся:

1. Ствол – вертикальная выработка в земле, куда опускаются обсадные трубы.
2. Горизонт – дно, наиболее низкая часть пробуренного канала.
3. Устье – самая верхняя точка обсадной трубы, которая выступает на поверхности земли.

А что еще входит в автономную скважину на воду? Во-первых, обсадная колонна, состоящая из нескольких соединенных труб. Она изолирует горизонт от попадания поверхностных загрязнений и защищает риска обрушения стенок. Герметичность стыков обеспечивается с помощью резьбового соединения.

Для придания большей прочности и достижения оптимальной герметичности водяного источника промежуток между внешней поверхностью обсадки и стенками шурфа, заполняется цементным раствором. Без такой процедуры не обходится бурение скважин любого типа.

В нижней части скважины находится сетчатый фильтр. Его назначение – препятствовать попаданию внутрь песка, ила, прочих нерастворимых частиц, растворенных в жидкости. Верхнюю часть обязательно оборудуют оголовком, адаптером или кессоном. Выбор способа зависит от типа насосного оборудования, используемого для подачи воды внутрь автономной системы водоснабжения.

Обсадная труба

Обсадная колонна (труба) – основной элемент строения скважины, необходимый для организации подачи воды от подземного горизонта до домашнего водопровода. Наименование труб отражает их основную функцию – предотвращение обсыпания земляных стенок пробуренного «отверстия».

Обсадку обычно вспоминают, когда начинает интересовать вопрос, из чего состоит источник автономного водоснабжения.

Опускается колонна в грунт после окончания буровых работ. Затрубное пространство заливается бетоном или цементом. Только потом начинается монтаж остального оборудования.

Обсадные трубы отличаются по размерам (диаметру) и материалу. Производители предлагают металлические (нержавеющая сталь), пластиковые.

Фильтры

Также основным элементом, что входит в конструкцию водяной скважины, является фильтрующее устройство. Его задача – очищение жидкости от твердых примесей до того, как она попадет внутрь обсадной колонны. Есть разные типы фильтров.

1. Гравийный. Это выполненная из гравия подушка, которая засыпается внутрь скважинной колонны. Ею задерживаются основные донные загрязнения.

Однако использование только такого способа очистки для получения питьевой воды высокого качества недостаточно. Поэтому фильтр используется исключительно как дополнительный барьер перед серьезной системой водоподготовки.

1. С перфорацией. При устройстве водозабора на галечных или известняковых породах, где нет мелких примесей, достаточно использовать грубый фильтр в виде трубы со стенками. В них просверлены небольшие круглые отверстия. Им задерживаются обломки, крупные частицы, которые могут повредить насос.
2. Щелевой. Такой фильтр монтируется обычно в трубах из пластика, где делаются тонкие и длинные прорези стенок. Жидкость легко просачивается внутрь, а вот песок остается «за бортом».
3. Сетчатый. При погружении скважинного ствола в песчаный грунт, работа насосного оборудования обязательно становится причиной постоянного движения песчинок. Чтобы они не попали внутрь канала, требуется установить фильтр с мельчайшими отверстиями.

Производится он из устойчивой к истиранию, коррозии сетки (пластиковой, стальной, капроновой, стеклотканевой). Она закрепляется на каркасе в виде перфорированной трубы аналогичного диаметра и материала, что и обсадная колонна.

1. Проволочный. Разновидность фильтра, когда на каркас вместо сетки плотными спиральными рядами наматывается проволока с клиновидным сечением. Стоимость его выше сетчатого типа, однако он значительно долговечнее и прочнее.

Итак, отвечая на вопрос, как устроена придомовая водяная скважина, можно понять, что это длинный шурф в земле до водоносного горизонта. В него вставлена хорошо герметизированная обсадная труба и установлен подходящий фильтр.

Чем обустраивают устье скважины?

За функциональную работу водоснабжения частного дома отвечает способ обустройства, которое может выполняться в различных вариантах. Выбор обвязки непосредственно зависим от периодичности использования скважины, а также финансовых возможностей хозяина и личных представлений о комфорте.

Так что такое обустройство?

Кессон

Первый вариант обустройства – кессон, который используется для защиты от внешних негативных воздействий. Устройство представляет собой своеобразный резервуар, который предохраняет несколько верхних метров скважинного ствола от влияния низких температур.

Крупная «емкость» отличается герметичностью, поэтому его дополнительно используют в качестве «погреба» для размещения скважинной автоматики и систем водоподготовки. Установка внутри кессона фильтров, автоматики, других устройств экономит внутридомовое пространство.

Изготавливаются кессоны из металла, пластика, даже бетонных отливок. Устройство закапывается ниже глубины промерзания грунта (более 1.5 метров).

Скважинный адаптер

При данном способе обустройства труба из скважины выходит напрямую в дом. В Ленинградской области адаптер и труба закапываются на глубине ниже промерзания грунта.

Подразумевается, что вся автоматика и водоподготовка размещены в доме!

Оголовок

Адаптер – наиболее бюджетный вариант. Подходит как для летнего водопровода, так и для подключения поверхностного насоса.

Одна часть конструкции монтируется снаружи источника, соединяясь с напорным трубопроводом. Другая часть накручивается снаружи (для этого применяется отверстие в стенке обсадной колонны) и соединяется с магистралью водопровода.

Здесь необходимо обеспечить герметичность соединениям, для чего применяются резиновые прокладки.

Принцип работы

В скважине вода располагается в водоносном горизонте, до которого и бурится источник автономного водоснабжения. Для ее подачи наверх используется насосное оборудование необходимой мощности. Чтобы укрепить стенки, монтируется обсадка, в качестве которой применяются трубы из пластика и металла. Именно так можно ответить на вопрос, как устроена скважина для воды.

Такой источник имеет следующую схему функционирования:

1. Из водоносного пласта подается вода, проходящая сначала через фильтры, а потом уже попадающая внутрь трубы, размещенной в колонне.
2. Действующий насос создает напор.
3. Вода поступает на поверхность и отправляется в путь по водопроводу.

Это общая схема работы автономного источника воды. При этом процесс, как работает скважина, может изменяться в зависимости от различных факторов. Также стоит рассмотреть наиболее популярные разновидности водяных источников.

Артезианская скважина

Самый трудоемкий, дорогой и одновременно наиболее надежный способ для обеспечения частного дома или нескольких жилых объектов водой. Жидкость поступает из водоносов, находящихся в глубинах известняковых пород, куда проникает минимальное количество грязных веществ.

При уточнении, из чего состоит артезианская скважина для воды, можно понять, что ее конструкция может включать фильтр грубой очистки, насосное оборудование, обсадную колонну, автоматику.

Самым заметным недостатком такого водяного источника выступает как стоимость бурения (до 500 000 руб.), так и непредсказуемый минеральный состав, требующий дорогостоящей очистки.

Скважина на песок

Считается, что этот источник – самый простой вариант получения после открытых водоемов и уходящих в прошлое колодцев. Итак, что такое скважина на песок?

Это тонкая труба, которая погружается в грунт на глубину до 30 метров. Окончанием трубы становится фильтр (обычно металлическая мелкоячеистая сетка) для недопущения попадания внутрь крупных загрязняющих частиц.

Название источника отражает расположение водоносного горизонта. Для таких объектов вододобычи он всегда располагается в песчаной линзе. Такое требование обосновано не столько технологией создания, сколько возможностями. Состав непостоянен и подвержен поверхностным загрязнениям.

Нефтянка для инженеров, программистов, математиков и широких масс трудящихся, часть 2

Сегодня мы расскажем о том, как буровые станки бороздят просторы Сибири, из чего состоит скважина; зачем, для того, чтобы добыть что-нибудь нужное, надо сначала закачать в пласт что-нибудь ненужное; и из чего, собственно, сделана нефтяная залежь. Это вторая часть из серии статей для будущих математиков-программистов, которым предстоит решать задачи, связанные с моделированием нефтедобычи и разработкой инженерного ПО в области сопровождения нефтедобычи.

Первую часть серии можно прочесть здесь

Конструкция скважины

Скважина – это отверстие в земле, в земной коре (в почве, потом в глине, потом во всяких разных породах – все видели слоистость земли на стенке любого строительного котлована), пробуренное до глубины залегания месторождения с целью выкачивания из месторождения чего-нибудь нужного (нефти или газа) или закачивания в месторождение чего-нибудь ненужного (воды или углекислого газа). Места, где нефть можно просто черпать с поверхности земли или поднимать воротом из неглубоких колодцев, почти закончились: теперь до нефти нужно сначала добуриться.

Скважину бурят буровой установкой, которая насаживает на трубу специальное буровое долото с вращающимися резцами. В зависимости от способа, может вращаться сама труба вместе с резцами, или труба может не вращаться, но в буровой инструмент подаётся по той же трубе (бурильной колонне) электричество или буровой раствор под давлением. В последнем случае буровой раствор и приводит в движение долото, и он же обратным потоком жидкости выносит на поверхность всё, что там резец набурит. Не знаю, как вы, а я был в своё время восхищён такой инженерной идеей. Там ещё и телеметрия передаётся обратно звуковыми волнами тоже по потоку жидкости.

В процессе бурения можно увеличивать или уменьшать вертикальную нагрузку на долото (то есть, давить вниз) для изменения скорости проходки, а также потихоньку отклонять буровую колонну для того, чтобы направлять скважину в ту или иную сторону. По понятным причинам для бурения нескольких скважин удобнее всего начинать бурение в одном и том же месте, называемом кустом скважин: удобно подвозить к одному месту руду, дерево, ртуть, серу, кристаллы, золото материалы, бригады, оборудование, подводить электричество, а после запуска всех скважин в работу – собирать нефть. Делать это с десятка скважин на одном кусту очевидно удобнее, чем с десятка скважин, рассредоточенных на необъятных просторах торфяных болот Сибири. Поэтому начинают бурить все скважины куста с одной площадки, и постепенно разводят их по траекториям в разные стороны, чтобы на поверхности все траектории скважин куста сходились в одном месте, но внизу равномерно распределялись по какому-то заданному участку месторождения. Это означает, что чаще всего у набора скважин с одного куста есть несколько типовых участков траектории: начальный участок продолжается участком, где скважины разводятся по разным азимутам. Если кто забыл, азимут – это направление, на которое стрелка компаса указывает, точнее – отклонение от этой стрелки. Потом идёт участок набора глубины, потом участок хитрого входа в нефтесодержащий пласт, ну и собственно, участок скважины внутри нефтесодержащего пласта, где в скважину через её стенки поступает нефть.

Чаще всего месторождение “в длину” и “в ширину”, то есть по латерали, гораздо больше, чем “в высоту”, то есть по вертикали. По латерали месторождение может простираться на километры, десятки и сотни километров, а по вертикали – на метры, десятки и сотни метров. Также очевидно, что чем более длинная часть скважины находится внутри месторождения, тем больше нефти будет к такой скважине притекать. Поэтому сейчас большая часть буримых скважин – горизонтальные. Это не значит, что вся скважина горизонтальная – нет, наверху всё такой же “паук” с лапками вниз и в разные стороны. Условно вертикальная скважина “протыкает” месторождение вертикально, а условно горизонтальная скважина имеет довольно длинный (сотни метров) вскрывающий месторождение горизонтальный участок.

При бурении скважина проходит участки разных пород, какие-то более прочные, какие-то менее. Какие-то могут держать форму, а какие-то будут обрушиваться. Некоторые слои, особенно ближе к поверхности, могут быть насыщены пресной водой, а мы же не хотим её загрязнения? Поэтому в процессе бурения пробуренный ствол скважины обсаживается – в него спускаются металлические трубы и производится их цементирование – заполнение пространства между трубой и породой цементной смесью. Пробурили очередной участок, подняли буровые трубы, спустили очередную обсадную трубу почти под диаметр скважины, залили цементом всё вокруг этой трубы – теперь ничего не обрушится, можно снова – уже в обсадную трубу – спускать буровую колонну меньшего диаметра и бурить дальше. Понятно дело, бурить приходится чуть шире, чем диаметр обсадной трубы, которую спустят, и по мере углубления обсадная труба становится всё меньше, входя в пласт каким-нибудь типовым диаметром в 146 мм. Кроме этого, нам может быть важно, чтобы месторождение, состоящее из нескольких пластов и пропластков, соединялось со скважиной одним пропластком и не соединялось другим, – этой цели и позволяет добиться самая внутренняя обсадная труба, называемая эксплуатационной (те обсадные трубы, которые расположены выше, тоже имеют свои названия – направление, кондуктор, промежуточная и т.д.). Горизонтальный участок скважины тоже может иметь трубу с цементом вокруг, а может и не иметь цемента, а может и не иметь трубы, тогда говорят о горизонтальной скважине с открытым стволом.

Чтобы в скважину хоть что-то могло притечь (напоминаю, она металлическая, а ещё там цемент с той стороны металла), в эксплуатационной колонне надо сделать отверстия в нужных местах, называемых интервалом перфорации. Для этого в скважину спускают гирлянду зарядов со взрывчаткой – бабах! – при подрыве кумулятивные струи зарядов создают отверстия в стенках скважины в нужных интервалах, через которые и будет поступать нефть. А вот если часть гирлянды так и не взрывается, вытаскивать её отправляют самого молодого и неопытного из бригады, кого меньше всего жалко (шутка).

После бурения скважину отдают в освоение. Дело в том, что при бурении скважина и прилегающая к ней часть пласта оказывается забита всяким мусором и шламом: мелкими и крупными частицами породы, утяжелителями бурового раствора и так далее. Задача освоения – очистить скважину, очистить место соединения скважины с пластом, очистить прилегающую часть пласта (призабойную зону) так, чтобы то, что мы хотим добывать или закачивать, не испытывало затруднений на своём пути. После освоения скважина готова к добыче: спускай длинную насосно-компрессорную трубу (НКТ), на которой находится насос, открывай задвижку на самой скважине, включай насос и готовь ёмкости или трубопровод.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП)

Правда, даже если вы сделаете всё в точности как описано выше, ёмкость вам понадобится маленькая, а трубопровод тоненький. Всё потому, что большинство месторождений, находящихся в разработке сейчас, являются настолько плохими (низкопроницаемыми), что бурение обычных вертикальных или даже горизонтальных скважин становится экономически неэффективным. Причём хорошо, если просто экономически неэффективным – в конце концов, всегда можно напечатать долларов и раздать бедным сланцевым компаниям – а вот если энергетически неэффективным (когда в добываемой нефти энергии меньше, чем требуется потратить на бурение и добычу), то совсем пиши пропало. На помощь пришла технология гидравлического разрыва пласта.

Суть гидроразрыва пласта (ГРП) заключается в следующем. В скважину под большим давлением (до 650 атм. или даже 1000 атм.) закачивают специальную жидкость, похожую на желе (собственно, это и есть желе). Это давление разрывает пласт, раздвигая слои породы. Но на той глубине, где обычно производится ГРП, порода сильнее сдавлена сверху, чем с боков, поэтому давлению проще раздвинуть её в стороны, чем вверх. Трещина получается почти плоская и вертикальная, при этом ширина её составляет считанные миллиметры, высота – десятки метров, а длина может доходить до нескольких сотен метров. Затем вместе с жидкостью начинает подаваться пропант – похожая на песок смесь крепких керамических гранул диаметром от долей миллиметров до миллиметров. Цель ГРП – закачать побольше пропанта в пласт так, чтобы образовалась очень хорошо проницаемая область, соединённая со скважиной. Жидкость, конечно, утечёт в пласт, а пропант останется там, куда успел дойти и не даст трещине полностью сомкнуться, обеспечивая высокопроводящий канал. Если до ГРП нефть в скважину притекала только со стенки самой скважины, то после ГРП нефть притекает со всей (ну может и не со всей, а может только с половины, точно никто не скажет) поверхности трещины. То есть площадь с которой притекает нефть, после ГРП увеличивается где-то в 1000 раз. А значит растёт (пусть и не в 1000 раз) и дебит скважины, что в конечном итоге позволяет разрабатывать месторождения, которые ранее считались нерентабельными.

Современные технологии дошли до того, что позволяют сделать на скважине не одну трещину ГРП, а целый набор, называемый стадиями (чемпионские скважины сейчас имеют длину горизонтального участка до 2000 м. и до 30-40 трещин ГРП).

Физико-химические свойства нефтесодержащей породы

Как уже говорилось выше, нефтесодержащая порода больше всего похожа на очень плотно спрессованный песок. Песчинки плотно прилегают друг к другу, но так как они не ровно кубические, и уложиться в равномерную упаковку “без щелей” не могут, то часть объёма между ними должна быть заполнена чем-то жидким или газообразным. Если взять какой-нибудь единичный объем породы и посчитать суммарный объем плотных частичек и оставшуюся “пустоту”, то доля этой “пустоты” в общем объёме называется пористостью. При этом сами крупинки породы, которые слагают месторождение, тоже могут иметь ещё более мелкие пустоты внутри, но если все эти пустоты друг с другом не соединены, считать их за пористость как бы бесполезно. Поэтому чаще всего, когда говорят о пористости, на самом деле имеют в виду эффективную пористость – долю пустого объёма, соединённую в единый объём. Типичные значения хорошей пористости традиционных месторождений -0.16-0.20 (то есть 16-20%), типичные значения пористости у сланцев — менее 0.05 (5%). Почему пористость важна? Потому что она определяет верхний предел запасов нефти в месторождении — сколько нефти в принципе там может содержаться. Если пористость высока, то еще, конечно, не факт, что всю нефть месторождения удастся добыть. Но если пористость низка, то качай не качай -много не добудешь при самых лучших способах добычи.

Важно понимать, что и пористость, и все остальные описываемые далее параметры, не являются на самом деле одним числом, которое справедливо для всего месторождения. Это показатели, которые зависят от самой породы и пропитывающих её флюидов, и, конечно же, меняются от точки к точке, потому что само месторождение практически всегда неоднородно (пусть и масштаб этой неоднородности может быть очень разным). Там, где в пределах месторождения залегают глины, пористость будет мала, где залегают песчаники – там пористость будет велика, и так далее. Кстати, мы всё равно не сможем описать каждый кубический сантиметр породы, поэтому от реальности при моделировании нам придётся отступить, и считать, что на каком-то масштабе (например, в ячейках размером 10 метров на 10 метров на 1 метр) свойства породы и всего остального не меняются.

Второй важный показатель – проницаемость породы. Она показывает способность породы пропускать сквозь себя флюид. Флюид, кстати, – это то, что может течь, жидкость или газ. Когда пустот в породе мало, порода не пропускает сквозь себя флюид. Мысленно представим, что пустот в породе становится всё больше и больше: начиная с определённого момента отдельные пустоты начинают соединяться друг с другом и происходит перколяция – возникают каналы, по которым флюид может начинать двигаться. В быту мы часто сталкиваемся с пористыми материалами с высокой и низкой проницаемостью: губку для посуды легко “продуть” насквозь, хлеб уже больше сопротивляется попыткам продуть сквозь него воздух, а продуть насквозь пробку не легче, чем надуть резиновую грелку. Измеряется она в единицах дарси, но чаще в ходу миллидарси мД и нанодарси нД.

Во всех этих случаях можно заметить следующие закономерности. Через одни материалы (с высокой проницаемостью) всё фильтруется легче, чем через другие – и жидкости, и газы. Кроме этого, газы вообще фильтруются легче, чем жидкости. Да и среди жидкостей всё не так однозначно – любой может заметить в домашних условиях, что жидкий гелий (у любой рачительной хозяйки в холодильнике всегда есть) фильтруется гораздо легче, чем вода… а вода фильтруется гораздо легче, чем, например, кисель. Это происходит потому, что на скорость фильтрации влияет не только проницаемость (через что фильтруется), но и вязкость (что фильтруется).

Нефтяники всё время говорят про фильтрацию, используя именно это слово, но нужно привыкнуть к его особенному значению. Кофе фильтруется через бумажную салфетку, оставляя на ней частицы зёрен, но нефть, газ и флюиды фильтруются через породу немного в другом смысле. Слово “фильтруется” в нефтянке надо понимать просто как “течёт сквозь”.

Во всех приведённых примерах чтобы что-то начинало продуваться, мы начинали дуть, то есть прикладывать разность давлений. Если взять сантехническую трубу, набить её пористой средой и приложить к одному концу трубы повышенное давление газа или жидкости (с другой стороны будет обычное, атмосферное), то закон Дарси утверждает, что скорость фильтрации (дебит, то есть расход продуваемого флюида в секунду) будет пропорциональна проницаемости и перепаду давления и обратно пропорциональна вязкости и длине трубы. Если в два раза увеличить длину трубы, для сохранения такой же скорости потока нужно в два раза увеличить перепад давления, а если в два раза увеличить вязкость продуваемого газа или жидкости, то для сохранения скорости продува нужно в два раза увеличить проницаемость продуваемой среды.

Как связана пористость и проницаемость?

Во-первых, для реальных материалов, в том числе для горных нефтенасыщенных пород, они действительно друг с другом чаще всего коррелируют. Во-вторых, правильнее говорить, что пористость является причиной для проницаемости. Очевидно, что если пористость равна нулю, то и проницаемость тоже равна нулю. Но вот все остальные зависимости – скорее статистические. Да, действительно, чаще всего, чем больше пористость, тем больше и проницаемость, и вообще, чаще всего пористость и проницаемость связаны экспоненциальной статистической зависимостью (обратите внимание, что на картинке одна ось – логарифмическая). Однако техногенные вещества могут эту зависимость нарушать: так аэрогель имеет высокую пористость (90-99%), но очень низкую проницаемость (я думаю, меньше 1 нД).

На что влияет проницаемость? На скорость добычи, конечно. Насос, спущенный в скважину очень быстро “выбирает” нефть вокруг себя и снижает давление в призабойной (прилегающей к нижней части скважины) зоне, а дальше в игру вступает проницаемость. Если она достаточно высока, то перепад давления, созданный насосом, вызывает фильтрацию пластовой жидкости из дальней зоны, а если проницаемость мала, то сколько ни снижай насосом давление в призабойной зоне (а у давления нет верхнего предела, но очень даже есть нижний – создать давление ниже нуля атмосфер ещё никому не удавалось!), существенный приток не вызовешь. Гипотетически, если выкопать скважину глубиной два километра в породе с нулевой проницаемостью (говорю же – гипотетически), то скважину можно полностью осушить, и на дне её будет то же самое атмосферное давление (ну ладно, чуть больше), но ничего никуда течь не будет.

В итоге, в так (неправильно) называемых “сланцевых” месторождениях нетрадиционной нефти с их крайне низкой проницаемостью бурить обычные скважины бесполезно: нефть есть, её много, но из-за низкой проницаемости скорость фильтрации такая низкая, что скважины дают мизер, не окупающий даже их эксплуатацию. Что делать? Увеличивать площадь скважины, но не увеличивая её диаметр (обрушится!), а создавая в пласте соединённую со скважиной открытую трещину ГРП, пусть и тонкую, но с большой площадью стенок. И даже это позволяет добывать нефть только с того объёма, который хоть как-то трещинами был затронут, а с соседнего кубокилометра так ничего и не притечёт.

Итак, пористость определяет теоретический доступный к добыче объём месторождения, а проницаемость определяет скорость фильтрации нефти к скважине. Третий важный параметр, описывающий свойства нефтесодержащей породы – это насыщенность, в частности, нефтенасыщенность. Пористость описывает объем “пустоты” в породе, которую может занимать любой подвижный агент – хоть жидкость, хоть газ. Но таких кандидатов в месторождении несколько: это может быть действительно газ, в условиях месторождения это чаще всего природные газообразные углеводороды (метан, этан, пропан и так далее), или какой-нибудь техногенный углекислый газ, если его уже успели закачать. И это может быть, собственно, нефть и вода. Откуда там возьмётся вода? Правильный вопрос на самом деле – откуда там взялась нефть, потому что вода там была с самого начала: напоминаю, когда-то всё это было дном океана. Это нефть в ловушку месторождения пришла и вытеснила воду, но вытеснила не всю воду, что там изначально была. В итоге когда мы начинаем разрабатывать месторождение, часть порового объёма в любой точке может быть занята нефтью, часть газом, а часть водой.

Доля порового объёма, занимаемая нефтью – это и есть нефтенасыщенность. Особенность этого показателя в том, что он может меняться в процессе разработки месторождения. Когда через нагнетательные скважины начинают закачивать воду, нефтенасыщенность в разных точках месторождения начинает меняться.

Кроме нефтенасыщенности есть ещё и газонасыщенность – доля свободного газа в поровом объёме (какое-то количество газа, кроме этого, ещё и растворено в нефти – оно учитывается в другом месте). В каких-то месторождениях есть свободный газ (он скапливается в верхней части месторождения в виде так называемой газовой шапки), в каких-то нет. Какая-то часть порового объёма, кроме этого, обязательно занята водой – доля этого объёма называется водонасыщенностью. В любом случае, сумма нефте-, газо- и водонасыщенности всегда равна единице, потому что – а чем ещё может быть занят поровый объём между крупинками породы?

Следующим важным физическим параметром, влияющим на добычу нефти, является так называемое пластовое давление – давление флюида между частичками породы в каждой точке месторождения. Сами частички ещё испытывают на себе геостатическое давление “скелета” всей породы, что ещё лежит сверху, но это уже совсем другая история.
Нефтяники любят высокое давление и не любят низкое давление, потому что давление – это накопленная энергия, которой можно воспользоваться. Иногда нефть находится в месторождении под таким высоким давлением, что её, по сути, и качать не надо – достаточно добуриться скважиной до месторождения, и пластовое давление начнёт самостоятельно выталкивать нефть на поверхность: скважина даст фонтан нефти – только и успевай подставлять вёдра и тазики, нефть хлещет сама, без каких-либо затрат электричества на добычу!

Давление тесно связано с таким показателем, как сжимаемость. Мысленно представим себе колбу, наполненную, например, газом. Пусть давление там равно атмосферному. Затолкаем туда ещё 1% объёма газа и посмотрим, как изменилось давление. Если у вас нет под руками манометра, придётся поверить на слово – изменится не очень сильно (вы удивитесь — но на на тот же 1%). Возьмите пустую бутылку 0.7 (можно взять полную и предварительно её опустошить, но тогда дальнейшие опыты могут столкнуться с проблемами) и убедитесь, что немного воздуха туда выдохнуть всегда можно: газ очень хорошо сжимаем, его сжимаемость велика. А вот если газ заменить на жидкость, попытка впихнуть ещё немного жидкости в полную колбу в случае успеха, скорее всего, закончится печально: давление вырастет моментально и очень сильно, потому что жидкость плохо сжимается, её сжимаемость мала.
Можно сказать, что сжимаемость позволяет накапливать упругую энергию сжатия в веществе, и именно сжимаемость гораздо больше, чем давление, определяет, сколько энергии в сжатой среде накоплено. Если сжимаемость велика, энергии можно накопить много. Если сжимаемость мала, энергии много не накопишь. Представьте баллон с манометром, показывающим 220 атмосфер давления внутри. Если эту энергию пустить в дело, например, засунуть в ракету, то высоко ли она полетит? Оказывается, всё определяется не тем, сколько атмосфер давления, а тем, что там внутри сжато. Если там воздух, ракета взлетит, а если только вода – не взлетит. Посмотрите, как летают пневмогидравлические ракеты и подумайте, зачем они “пневмо” и зачем гидравлические. Тот же самый принцип используется в гидроаккумуляторах в домашней системе водоснабжения – вода не позволяет накопить много энергии сжатия, чтобы не включать каждый раз насос, когда вы открываете кран, а газ – легко.

Сжимаемость нефти больше сжимаемости воды, но гораздо меньше сжимаемости газа, поэтому при добыче нефти, если не замещать доставаемый объём из месторождения чем-то ещё, пластовое давление очень быстро падает. Ещё, когда говорят о сжимаемости, нужно держать в уме, что при наличии породы и различных насыщающих агентов (воды, нефти, газа), сжимаемость (разная) есть у них всех, и кроме этого, можно говорить об общей сжимаемости всей этой системы.

Газовая шапка на месторождении часто играет ту же самую роль аккумулятора, что воздух в пневмогидравлической ракете, поэтому случайно стравить газовую шапку месторождения – значит потерять ту значительную часть энергии, которая могла бы выдавливать в скважины нефть, а еще к тому же пустить нефть туда, где раньше был газ. А всем известно, если пролить куда-то сметану из банки, а потом попытаться собрать ее обратно, чтобы мама не ругалась… часть сметаны обратно собрать не получится, и с нефтью то же самое.

В следующей части мы расскажем, как месторождения образовывались, что с ними происходит в процессе добычи, а также изучим физико-химические свойства нефти, воды и газа.

Для чего необходимо знать устройство скважины на воду для частного дома?

Скважина на воду — практически единственный вариант надежного водоснабжения дач, загородных домов. Перед началом практических действий желательно узнать об основных элементах конструкции, особенностях схем работы.

Знания помогут правильно выбрать вид скважины и рассчитать стоимость проекта. Как устроена скважина для воды, расскажем далее.

Основные элементы водяной шахты, схема

Скважина на воду — это выработка округлой формы, предназначенная для откачки воды из водоносных пластов почвы. Отличается от колодца тем, что глубина ее намного больше диаметра, а также применением бурильных установок.

Основные термины:

1. Устье — начало, место выхода скважины на поверхность.
2. Забой — дно или низ.
3. Ствол — боковые поверхности.

Конструкция скважины состоит из следующих частей:

• обсадная колонна или труба;
• оголовок;
• адаптер;
• кессон;
• пакер;
• донный фильтр;
• дополнительное оборудование.

Схематично конструкция скважины показана ниже:

Обсадная колонна или труба

Служит для укрепления ствола скважины, предотвращает осыпание стенок. Изолирует внутреннюю область от попадания загрязненных поверхностных вод. Колонна формируется из труб длиной от 3 до 6 метров. Диаметры имеют стандартные значения: 89, 108, 114, 127, 133 мм.

Изготавливаются из металла и полимеров. До недавнего времени использовались трубы из асбестоцемента. Однако, они оказались вредными для здоровья пользователей и хрупкими, поэтому их установки больше не производят.

Какая обсадная труба нужна для бурения скважины на воду, как ее выбрать, подскажет эта статья, о металлических трубах — эта, пластиковых — эта, ПНД — эта.

Оголовок

Устанавливается на устье скважины. Защищает ствол скважины от осадков, посторонних предметов, грязи.

Также оголовок предназначен для:

• монтажа погружного насоса;
• подводки электрических кабелей;
• создания точки подключения водопроводной трубы;
• защиты скважинного оборудования от кражи, взлома;
• создания герметичности соединения, что позволяет создать низкое давление над столбом воды, что приводит к увеличению дебета.

Оголовки изготовляют из пластика, стали и чугуна. Пластиковое устройство способно выдержать массу подвешиваемого оборудования до 200-250 кг. Металлические — до полтонны. Изделия из пластика обычно устанавливаются на скважинах глубиной до 50 м, где не нужны массивные, мощные насосы.

Если бурится сезонная или летняя скважина, то достаточно одного оголовка. Для круглогодичных источников необходимо подключать дополнительное оборудование. Подробнее читайте тут.

Адаптер

Адаптер позволит получать воду из скважины круглый год. Это недорогой способ обустройства скважины, применим на глубинах до 60 м. Устройство перенаправляет воду из обсадной трубы в водопроводную систему дома.

Несомненный плюс адаптера — невысокая стоимость. Однако, есть множество отрицательных сторон:

• ограничение по глубине скважины — до 60 м;
• резиновые уплотнители со временем трескаются, нарушается герметичность;
• для замены резиновых частей нужно раскопать яму до глубины установки адаптера;
• сложный ремонт;
• невозможность ремонта скважины или добуривания.

Дополнительное оборудование должно устанавливаться в доме или в отапливаемом помещении. Подробнее читайте здесь.

Кессон

Практически все недостатки вышеописанного адаптера можно нивелировать установкой кессона. Это герметичная емкость, в которой размещается насос и дополнительное оборудование.

Кессон защищает воду в скважине от промерзания. Также изолирует шахту от:

• грязных вод,
• насекомых,
• грызунов.

Кессон может быть в форме параллелепипеда или округлым. Обычно высота достигает двух метров, а радиус — 1-1,5 м. Размещается ниже зоны промерзания.

Для изготовления используют:

1. Пластик.
2. Кирпич или железобетон.
3. Металл.

Пакер

Пакер предназначен для изоляции двух зон ствола друг от друга и герметичного отделения внутреннего пространства колонны от пространства за обсадной трубой. Также пакером укрепляют пластиковую трубу, вставленную в металлическую.

Различают 3 вида пакера, которые отличаются способом герметизации участка ствола:

1. Разбуриваемые.
2. Механические.
3. Гидравлические.

Устройство часто используется для проведения ремонтных работ, углубления скважины. Например, при неисправности системы водоснабжения или обрушении части ствола, пакер блокирует подачу воды.

Донный фильтр

Располагается внизу скважины, в забое. Предназначен для забора и грубой фильтрации жидкости. Очищает воду от твердых фракций, песка.

Различают несколько видов:

• гравийный;
• дырчатый или перфорированный;
• щелевой;
• сетчатые;
• проволочные.

От выбора фильтра зависит качество воды, срок эксплуатации скважины. О щелевых фильтрах читайте тут.

Дополнительное оборудование

При бурении скважины следует учитывать тип насоса. Если уровень воды расположен не ниже 8-15 м от поверхности, то можно использовать самовсасывающие насосы. Если водоносный пласт расположен ниже, то устанавливают погружные агрегаты. Покупать нужно качественные насосы, иначе они быстро выйдут из строя.

Принцип работы водозаборного источника

Схема водоснабжения одинакова для всех скважин, возможны некоторые изменения в зависимости от глубины и режима работы источника. На рисунке ниже показаны основные узлы работающей скважины.

Принцип работы можно разделить на следующие этапы:

1. После окончания бурения устанавливается обсадная труба. Она закрепляет ствол, не дает ему осыпаться.
2. В забое, в нижней части скважины устанавливается фильтр, который очищает воду от твердых частиц, песка.
3. В зависимости от глубины шахты, устанавливается насос. Перед монтажом насоса к нему подсоединяют обратный клапан, электрический кабель, напорную трубу. Помпа нагнетает воду в обсадной трубе.
4. Сверху скважину герметизируют оголовком.
5. К скважине подводится водопроводная труба.

Верхняя часть источника обустраивается с учетом режима работы: сезонный или круглогодичный. Для постоянно работающей скважины устанавливают кессон или адаптер, утепляют ее. В кессоне или в доме размещают дополнительное оборудование.

Типы и их особенности

В зависимости от глубины, источники делятся на следующие типы:

1. Абиссинская скважина. Достигает 5-15 м.
2. Скважина на песок. Границы меняются от 10 до 90 м.
3. Артезианская или скважина на известняк. Обычно глубина изменяется от 100 до 300 м.

Каждый тип имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Абиссинка

Название происходит от старого названия Эфиопии — Абиссиния, так как впервые была вырыта там в XIX веке. Также она имеет второе название — скважина Нортона, по имени изобретателя. Бурят ее чаще всего ударно-канатным способом.

Преимущества:

• можно соорудить самостоятельно;
• возможно пробурить в подвале дома;
• малые затраты;
• не требуется разрешение на бурение.

Недостатки:

• нельзя установить на твердых породах;
• нельзя использовать погружной насос;
• необходимо постоянно прочищать скважину от песка.

Вода из абиссинки нуждается в очистке, дебет сильно зависит от климатических условий. Срок службы ограничен 5-10 годами. Подробнее читайте тут.

На песок

Пробуривают скважину шнеками в песке, суглинках. Бывает двух типов:

1. Глубиной до от 10 до 40 м, дебет при этом достигает 1 м3/час.
2. Глубиной от 40 до 70 м, с дебетом до 2 м3/час.

Главным достоинством является скорость бурения. Скважину можно соорудить за 1-2 дня.

Плюсы:

• чистая вода;
• при правильном обслуживании срок эксплуатации может достигать 5-10 лет;
• не нужно разрешение на бурение.

Недостатки:

• на глубинах до 40 м дебет зависит от количества осадков;
• на малых глубинах вода подвержена загрязнениям;
• быстрое заиливание.

Скважина на песок должна быть постоянно в эксплуатации, иначе она быстро выйдет из строя. Если откачку производить всего раз в месяц, то скважина проработает не более трех лет.

Артезианская

Название скважина получила по месту первого бурения — Франция, провинция Артуа. Вода забирается из известняковых пород, которые расположены на уровне 50-300 м. В ней отсутствуют механические примеси, поэтому сетчатый фильтр на дне скважины не устанавливается.

Достоинства:

• чистая вода, без примесей песка, глины;
• дебет не зависит от климатических условий, сезонных колебаний;
• большой запас воды;
• скважина может проработать более 50 лет без периодической очистки.

Недостатки:

• высокая стоимость сооружения;
• для бурения скважины нужна большая площадка — минимум 6×9 м;
• полученная вода будет очень жесткой, нужны фильтры для умягчения;
• для бурения требуется разрешение.

Проектирование и получение лицензии на артезианскую скважину не быстрый процесс. Процесс согласований может затянуться на 2 года. Подробнее читайте тут.

Заключение

Скважины на воду сооружаются по похожим схемам. Наличие тех или иных узлов зависит от типа источника, режима работы, необходимого объема воды. Больший дебет обеспечит артезианская скважина, но и стоимость конструкции будет высокой.

Легко ли добыть нефть. Устройство нефтяной скважины. Часть 1. ⁠ ⁠

В этой статье я хочу вкратце написать про устройство нефтяной скважины. Про это я уже упоминал в предыдущих статьях, но не было цельного изложения.

Скважина — это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр. Скважина создается без доступа в нее человека. Последнее важное дополнение, колодец и шахта тоже горные выработки, но они выкопаны/вырублены самим человеком.

Верхняя часть скважины называется устье, нижняя – забой. Стенки скважины – это ствол скважины.

При проектировании конструкции нефтяной скважины исходят из следующих основных требований:

• конструкция скважины должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и геофизических приборов;

• конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;

• конструкция скважины должна обеспечивать надежное разобщение всех пластов друг от друга, то есть она должна предотвращать перетекание флюидов (пластовое содержимое, нефть, газ, вода) из одного пласта в другой;

• кроме того, она должна обеспечивать возможность герметизации устья скважины при необходимости.

Бурят скважину с помощью буровых установок. Для этого на буровую трубу устанавливают породоразрушающий инструмент (долото), его вращают вместе с трубой с помощью ротора или системы верхнего привода. Либо с помощью турбины, которая также закреплена на трубе. Выбуренная порода (шлам), вымывается на поверхность глинистым раствором, который закачивают мощными насосами.

Буровая установка

Шарошечное долото

При этом скважина имеет ступенчатую конструкцию, и ее диаметр уменьшается от устья к забою. После бурения каждой ступени в скважину спускают трубу определенного диаметра для закрепления стен скважины. После пространство между стенками трубы и горной породой цементируют.

Конструкция скважины

Первая труба, самого большого диаметра, например 324 мм называется направление. Она нужна для защиты устья и верхнего слоя почвы от размывания.

Затем продолжают бурить ствол долотом меньшего диаметра до глубины порядка 500-700 метров. Затем спускают трубу меньшего диаметра, чаще всего 168 мм диаметром. Эта труба и часть скважины называется кондуктором. Кондуктор перекрывает водоносные слои и предохраняет их от попадания соленых вод и углеводородов.

Затем идет колонна еще меньшего диаметра, которая заходит в нефтеносный пласт. Она называется эксплуатационной. Если скважина глубокая, то между кондуктором и колонной спускается еще промежуточная (техническая) колонна.

Обсадная труба. 168 мм

В зависимости от геологических и технологических условий, скважина может быть пробурена различным образом:
Вертикальная скважина – это скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5°.
Если угол отклонения от вертикали больше 5°, то это уже наклонно-направленная скважина.

Горизонтальной скважиной (или горизонтальным стволом скважины) называют скважину, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90°. Но здесь есть один нюанс. Пласты не пролегают в недрах по идеальной горизонтали. Поэтому смысла бурить скважину под углом в 90% нет смысла, да и эксплуатировать ее труднее. Поэтому горизонтальной считается скважина, которая пробурена в азимутальном направлении пласта (внутри пласта по углу наклона пласта)

Скважины с двумя и более стволами называют многоствольными (многозабойными). Тут есть тоже один нюанс. Если основной ствол скважины пробурен до пласта, а уже внутри пласта забурены дополнительные стволы, то скважина многозабойная. Если разветвление начинается до пласта – то скважина многоствольная.

Типы скважин

После того, как скважина пробурена и ее стенки зацементированы, на устье обсадные колонны обвязываются колонной головкой. Точнее сказать, что она устанавливается во время бурения и на ней устанавливают противовыбросовое оборудование. Она жестко соединяет в единую систему все обсадные колонны скважины, воспринимает усилия от их веса и передает всю нагрузку кондуктору. Она обеспечивает изоляцию и герметизацию межколонных пространств и одновременно доступ к ним для контроля состояния стволовой части скважины и выполнения необходимых технологических операций. Колонная головка служит пьедесталом для монтажа эксплуатационного оборудования, спущенного в скважину.

Колонная головка

На верхний фланец катушки колонной головки монтируется фонтанная арматура. Она необходима для обвязки и герметизации устья, а также для:

• перекрытия добываемой нефти и газа и направления их в трубопровод;

• подвески колонны (подъемной) насосно-компрессорных труб;

• осуществления на скважине различных технологических процедур;

• регулирования и контроля работы скважины;

• монтажа глубинного насоса

Она состоит из двух частей – трубной головки (обвязки) и фонтанной елки. Бывает несколько типов фонтанных арматур, они делятся на тройниковые и крестовые, с кранами и задвижками, однорядные и двурядные (используются редко).

Верхняя часть колонной головки и трубная головка

Фонтанная елка тройникового типа

Планировал написать одну статью, но материала хватит на две. В следующей части рассмотрю подземное оборудование, типы скважин, может еще что вспомню.

PS. Вспомнил забавную историю. В одной из КРС-бригад был мастер, которого звали Фидан Андреевич (сам в ахуе, мама башкирка, папа русский). Инициалы были ФА, как аббревиатура фонтанной арматуры. Так в бригаде, да и везде его за глаза звали Фонтан Арматурыч. Куда поехал? Да к Фонтан Арматурычу

7.2K пост 76.8K подписчиков

Правила сообщества

ВНИМАНИЕ! В связи с новой волной пандемии и шумом вокруг вакцинации агрессивные антивакцинаторы банятся без предупреждения, а их особенно мракобесные комментарии — скрываются.

Основные условия публикации

— Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

— Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

— Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

— Видеоматериалы должны иметь описание.

— Названия должны отражать суть исследования.

— Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.

Не принимаются к публикации

— Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

— Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

— Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.

Наказывается баном

— Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

— Попытки использовать сообщество для рекламы.

— Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

— Нарушение правил сайта в целом.

Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество пикабу.

С вертикальной понятно, а как бурят остальные?

Курс молодого нефтяника за 3 минуты. )Очень годно написано! Спасибо.

А каким образом происходит цементирование на глубине?

Почему для вымывания шлама используют глинистый раствор, а не простую воду?

Я на работе⁠ ⁠

Работаю в добыче нефти на Ямале.
Работаю на постоянке (не вахта), живу тут уже больше 30 лет, работаю в нефтяной отрасли около 15 лет.

Король-детдомовец, золотой трон и танцующие гробовщики: африканские шахтёры на деньгах Ганы⁠ ⁠

В моей коллекции «шахтёрских» денег банкноты Африки представлены довольно широко. И своё особенное место занимают банкноты Ганы (уж не знаю почему, вот просто нравятся они мне 😉). Об этой стране я и попытаюсь сегодня рассказать. А заодно и про её богатства полезными ископаемыми.

Гана. 20 седи 1982 года. Лицевая сторона. Настоящая шахтёрская банкнота.

Гана. 20 седи 1982 года. Оборотная сторона.

Гана — одно из наиболее экономически развитых государств в западной Африке, омываемое с юга водами Гвинейского залива. Своё название Гана получила только в 1957 году, после обретения независимости. Не смотря на то, что на одном из местных наречий «Гана» означает «воинствующий король», в 2008 году она была признана самой мирной африканской страной по оценкам глобального индекса безопасности. А до 1957 года территория была британской колонией и называлась она Золотой Берег. И повоевали там в своё время не мало.

Гана. 1000 седи 1996 года. Национальные богатства Ганы — алмазы и какао-бобы.

Золотым Берегом эту территорию назвали португальцы, первыми прибывшие туда в середине XV века. Название это было дано за огромное богатство местных недр полезными ископаемыми, в том числе и золотом, которое началось вывозиться в огромных количествах. Сначала золото вывозили португальцы, потом к ним присоединились Нидерланды, Швеция, Пруссия и Британия. В XVI веке золото, вывозимое с Золотого Берега, составляло около 10 % от его общемировой добычи. С конца XVII века расцвела работорговля. Золотой Берег был признан одним из самых крупных центров работорговли в Африке. Ближе к середине XIX англичане «подвинули» всех конкурентов и установили полный контроль над территорией. Однако для этого им пришлось сломить сопротивление коренного населения (ашанти), сопротивлявшегося попыткам Британии проникнуть вглубь материка.

Гана. 20 седи 1984 года. Королева-мать Яаа Асантева, возглавившая последнюю англо-ашантийскую войну 1900 года.

Гана. 20 седи 1984 года. Самым крупным планом — шахтёр. Если присмотреться повнимательнее — в агрессивно настроенной толпе среди рабочих с гаечными ключами, военных с винтовками и крестьян с мотыгами можно разглядеть ещё парочку шахтёрских касок. Особенно колоритно выглядят представители местных племён с барабанами, копьями, луками и мечами «окуямэ».

Всего было восемь англо-ашантийских войн, описание которых заслуживает отдельной книги в стиле Луи Буссенара. Последнее восстание ашанти, которое в 1900 году возглавила Яаа Асантева получило название Войны Золотого Трона. После того как англичане выслали на Сейшельские острова короля ашанти Премпеха I и членов правительства ашанти, Яаа Асантева стала регентом. Британский генерал-губернатор Золотого Берега Ходжсон заявил лидерам ашанти примерно следующее: «Ваш правитель в изгнании и уже не вернётся. Его полномочия будут переданы представителям Великобритании. Как и Золотой Трон ашанти. Кстати, где он? Почему вы его не принесли? И почему я сижу на обычном стуле, а не на нём?». Это было очень оскорбительное заявление для всего народа ашанти, для которых Золотой Трон являлся символом государственности. Королева-мать заручилась поддержкой лидеров ашанти и подняла восстание против британцев. Война продлилась почти полгода и стоила англичанам и их союзникам в общей сложности 1007 человек безвозвратных потерь. Среди племён ашанти число погибших оценивается в 2000 человек.

Яаа Асантева . На заднем плане — Золотой Трон Ашанти.

Восстание было подавлено. Яаа Асантева и её окружение были схвачены и сосланы на Сейшельские острова, где спустя почти 20 лет королева-мать скончалась. Цель войны — защита Золотого трона — была достигнута. Британцы его так и не захватили. Он был спрятан в глубине джунглей во время войны, и несмотря на все усилия колониальной администрации его не удавалось обнаружить до 1920 года. Тогда он был случайно найден несколькими рабочими, которые оторвали золотые пластины, украшавшие Трон, лишив его «силы» в глазах племён ашанти. Рабочие были приговорены к смертной казни, однако впоследствии казнь заменили на ссылку.

Освободительная борьба народов Золотого берега усилилась в 1940-х годах под руководством Кваме Нкрумы, и увенчалась провозглашением независимости в 1957 году. Страна стала называться Ганой и её внешняя и внутренняя политика ориентировалась на социалистические страны. Однако не всем в стране нравился авторитарный стиль правления Нкрумы, и в феврале 1966 года он был свергнут группой офицеров. После чего произошёл целый ряд военных переворотов, продолжавшихся аж до 1982 года. В 1990 году было объявлено о начале перехода к гражданскому правлению.

Но давайте рассмотрим герб Ганы.

Герб Ганы. Лазоревый щит, поделенный крестом святого Георгия на четыре части. В верхней левой четверти щита золотой церемониальный меч «окуямэ», в правой верхней четверти — золотой замок, стоящий двух серебряных волнах, в нижней левой четверти находится дерево какао, в нижней правой — золотой рудник.

Догадаться, что красный домик возле решётчатой вышки с колёсиком наверху — это золотой рудник, без описания конечно сложно. Но интернет нам в помощь. Выходит, что и на реверсе почти всех монет Ганы тоже изображён золотой рудник? Однако ж богато у Ганы с шахтёрскими монетами! 😄

Монеты Ганы. Ни про золото не забыли, ни про какао-бобы, ни про морепродукты.

Гана входит в первую десятку стран, являющихся самыми крупными мировыми золотодобытчиками. Золото обеспечивает до 50% валютных поступлений (в Африке только ЮАР добывает золота больше, чем Гана). Однако недра Ганы богаты не только золотом. Горнодобывающая индустрия активно развивается с начала 90-х годов. Активно добываются серебро и алмазы, бокситы и марганцевые руды. Имеются месторождения нефти и газа, обнаруженные у побережья в 2007 году.

Гана. 5 седи 2017 года. 60 лет образования центрального банка Ганы.

Гана. 5 седи 2017 года. Морская нефтедобывающая платформа. Снова про нефть на «шахтёрских» деньгах. Ну так а куда без неё? Как-никак — полезное ископаемое.

И всё-таки Гана больше аграрная страна. Основной сектор экономики Ганы — сельское хозяйство. Выращиваются какао-бобы, рис, арахис, кукуруза, бананы, тапиока. Активно экспортируются рыба и ценная древесина. При этом четверть населения проживает за чертой бедности.

Гана. 500 седи 1990 года. Лицевая сторона.

Гана. 500 седи 1990 года. Оборотная сторона. Проходчик с ручным перфоратором. Наколенники у него интересные. У моих коллег таких не было. А слева от проходчика снова какао-бобы.

Что ещё можно рассказать о Гане? Наверняка многие видели в сети весёлые видео и мемы с «танцующими гробовщиками». Помните таких?

«Танцующие гробовщики». Вы легко найдёте в сети множество видео под заводную мелодию «Astronomia», написанную ростовским музыкантом Антоном Игумновым под псевдонимом Tony Igy.

К смерти ганцы относятся совсем не так, как это принято в России и других европейских странах. Никакого траура, скорби и отчаяния. В этой африканской стране принято хоронить умерших с танцами и песнями, для чего и нанимают группу людей в парадной форме и черных очках. На похороны в Гане надевают лучшие красочные наряды, а гробы по своей эффектности и оригинальности могут соревноваться с праздничным тортом. Если хотите быть погребенным в мобильном телефоне, ботинке, бутылке Coca Cola или другом любимом предмете — ритуальные службы Ганы с удовольствием помогут подобрать для вас идеальную форму гроба. Стоимость подобных изделий немалая, однако услуга пользуется спросом. Я просто не в состоянии разместить здесь все фотографии. Поищите и почитайте сами, оно того стоит. Уверяю вас. 😅

Оригинальные изделия ганских гробовщиков.

Не менее интересный факт заключается в том, что в российской Твери живёт бывший детдомовец Сергей Фануэлевич Котов-Дарти, ныне действующий король Ганы — Тогбе Атони-Агботое II, который был коронован в 2010 году. И это не шутка. Вы сами можете легко проверить эту информацию. Статей об этом — великое множество.

Действующий король Ганы — Сергей Котов-Дарти. Бывший тверской детдомовец, тракторист-машинист, доктор наук, профессор, почетный работник высшего профессионального образования России. Правит Ганой прямо из Твери. 🤴

Во всей этой истории с Ганой не хватает только инопланетян. Но о них я предлагаю вам почитать статью на интереснейшем канале моего коллеги. Там как раз об этом 👽😁. Очень рекомендую!

А на сегодня — всё. Если вам было интересно — ставьте плюсы и пишите комментарии. Чтобы не пропустить новые статьи — подписывайтесь и делайте репосты для своих друзей. Вместе веселее! Ещё больше статей о «шахтёрских» деньгах на моём канале в «Дзен»: https://dzen.ru/sachterinadengah

Ближневосточные вахтенные истории ч.3⁠ ⁠

На третью часть цикла натолкнул Вадимыч — мой давний коллега, с которым на разных проектах пересекаемся уже более 10 лет. Именно он первым откликнулся на призыв в нефтяных чатах делиться своими историями и первые два рассказа – его авторство. На момент написания данного текста мы еще продолжаем работать вместе на проекте Ближнего Востока, а иногда с ним устраиваем и Пушкинские чтения. Но об этом ниже.

«Библиотека» или самая читающая нация на свете

Распивать алкогольные напитки в Ираке запрещалось как по закону шариата, так и по положениям в компании, в которой работали. Дружный русско/казахско/украино/татарский коллектив нашел методы конспирации: как можно было обойти все вышеобозначенное. И были разработаны «пароли и явки» для возлияний:

—>Место употребления – Библиотека,

—>Сегодня пьем? – Сегодня читаем?

—>Что пьем? – Что будем читать?

—>Шотландский виски – Произведения шотландских авторов серебряного века.

—>Водка – Русская классика и стихи Есенина

—>1 литр – на 1000 стр или один том

—>Пустая бутылка – обложка

—>Пузырь в холодильнике – книга на полке

—>0,5 литра пластмассовая баклажка из дъютика — методические указания и т.п.

Что позволяло вполне свободно общаться в среде «нечитающих людей» и понимать друг друга с полуслова.

Так называемая Библиотека была организована у самого опытного супервайзера по строительству Ивана Юрьевича (имена немного перевраны, так как объект еще функционирует, а среди моих подписчиков есть еще его сотрудники) он был старым корефаном топ менеджера, поэтому библиотеку организовали именно у него. И как говорят злые языки, топ-топ менеджер частенько захаживал к ИЮ, и они вдвоем взахлеб зачитывались нашей запасенной вахтенной литературой. Дай бог им всем здравья и долгих лет!

Так же из соображений безопасности, все соседи по вилле были подобраны из работников того же департамента и с пониманием относились, если вдруг члены читательского клуба вели себя немного шумно и бурно обменивались эмоциям в пылу обсуждения прочитанных шедевров мировой и русской литературы.

Помимо этого, в этом «намоленном месте» был диван-книжка с потайным компартментом для белья – «книжный стеллаж», в который складывали «обложки», затем, когда Иванюрич уезжал на выходную вахту, то его сыну Алексею высвобождать книжный стеллаж от книжных обложек. А для этого, ни много ни мало, приходилось под покровом ночи красться к общему мусорному контейнеру, обходя вечерних бегунов спортсменов и избегая преступного бряцанья, чтобы камеры видеонаблюдения не опознали сталкера.

Много достойных людей прошло через это намоленное место, о которых я вспоминаю с теплотой и надеюсь когда-нибудь встретиться и посидеть за томиком Шекспира либо О’Генри.

«Генплан и планы по строительству»

Как уже было сказано ранее, пьянки — они же чтения, происходили в библиотеке за журнальным столиком и скатертью по традиции выбирались строительные чертежи формата А1, которые идеально накрывали этот журнальный столик.

Легко было убирать такую скатерть, сложили весь мусор в центр, скрутили по краям, в полиэтиленовый пакет и до бака по пути на свою виллу. Да и чертежи в мусорке никого не смущали – как никак отдел проектирования!

В какой-то очередной литературный день, по совпадению из Дубайского офиса приехала большая и важная делегация из руководителей разных служб. Но чтения были уже назначены, модераторы определены, литература подобрана, и библиотека забронирована – на святое покушаться нельзя, несмотря на все вышеобозначенное!

Вечером, весь читательский клуб собрался в библиотеке, — книги на полке, закусь в руках, а вот Иванюрич забыл распечатать скатерть, то есть обновленный генплан городка – непорядок.

А в это время как раз была предпусковая суета завода и все все ресурсы были брошены на подготовку этого мероприятия (в том числе чтобы получить нехилый пусковой бонус как участники «боевых действий»). Среди усердных вкалывателей был уважаемый друг, менеджер по планированию – Ереке, или уважительно называемый «Агашка», который вежливо самовыпилился на сегодня из нашего литкружка, поскулив, что уж сильно занят рутиной планирования.

Тем более, все пришлые – командированные, также упорно сидели в офисе, всем своим видом показывая, что несмотря ни на что, завод будет запущен в срок!

Сопоставив оба факта — отсутствие Ереке и скатерти, Тимуру приходит в голову идея, он берет телефон и набирает Ереке и на полном серьезе вещает ему в голову следующую хрень:

«- Ереке, мы тут собрались почти всем капстроем на вилле, нужно без свидетелей обсудить план-график пуска завода. Тут и наш заместитель гендира сидит, а последний ревизий графиков нет, не можем сверится с последними обновлениями. Короч, Ереке, принтани срочно график 4-го уровня, да так, чтобы все майлстоуны было видно и бегом сюда!».

После того как он положил трубку, все начали обратный отчет. Не прошло и минуты как в дверь постучались, Иванюрич открыл дверь, а в дверях стоял уже подготовленный Ереке с лаптопом под мышкой и пачкой бумаги формата А3 (которыми мы благополучно замостили стол, заменив исходный формат скатерти).

Ерике сперва охренел, повращал головой, потом хитро по-казахски прищурился, добро улыбнулся и потянулся к своей любимой английской литературе.

Иванюрич и баня

Эта история лежит скорее в плоскости местных легенд, но каждому вновь попавшему на проект это передавали слово в слово.

Будучи хозяйственным украинцем, Иванюрич, на зачатке проекта в первую очередь решил организовать быт бойцов, ой, то есть первых строителей, занятых на ранних работах. И перво-наперво он начал с бани, точнее даже с БАНИ!

Говорят, пару месяцев занял весь процесс, стандартную контейнизированную баню он обшил какой-то особенной лиственной породой, привезенной с большой земли, каким-то чудом сконсолидировав ее с другими грузами для стройки завода. Заказал веников, деревянных ушат, шапок и прочих тру аксессуаров для настоящей русской бани!

После первых закрытых раутов баня стала доступна для всех желающих после резервирования дня в отделе сервиса. Это и стало причиной печали Иванюрича. Особенно после посещения оной нашими иракскими коллегами баня зачастую оставалась грязной, с кучей огрызков, оберток и пакетов. В принципе неудивительно, так как у иракцев в принципе отсутствует банная культура. Да и парилку они как правило открывают настежь – сидят неспеша, кушают, мусорят и громко обсуждают вечные темы пустыни.

Иванюрич неоднократно пытался призвать их к порядку – бесполезно. Но и запретить посещение бани тоже нельзя — чистой воды дискриминация, тем более на их же земле.

Когда его терпение лопнуло, он, между прочим, что-то шепнул главному повару кэмпа, после чего никто из местных более носа туда не казал. А что же такого он придумал?

Все просто – сказал, де мол, для лучшей теплоизоляции бани он всю хвойную обшивку изнутри смазал свиным жиром в несколько слоев и теперь каждый сможет насладиться православным паром нового уровня. Расчет на скорость распространения сплетен и новостей оказался верен.

OilPrice.com: ОАЭ, вероятно, поддержат сокращение добычи нефти ОПЕК⁠ ⁠

Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) придерживаются схожих с Саудовской Аравией взглядов на рынки сырой нефти.

Идея новых сокращений ОПЕК+, как и предыдущий раунд массовых сокращений, который должен быть полностью отменен к концу этого месяца, была озвучена ранее на этой неделе министром энергетики Саудовской Аравии принцем Абдулазизом бин Салманом.

Крупнейший саудовский нефтяник заявил, что ОПЕК+ готова сократить добычу в любое время в любой форме, если считает, что это принесет стабильность на «шизофренический» нефтяной рынок.

Некоторые производители ОПЕК+, в том числе Ирак, Венесуэла и Казахстан, также выразили поддержку новым ограничениям на добычу.

Самое интересное из западных СМИ в телеграм «Бизнес-войны»

Оборудование для добычи нефти)⁠ ⁠

Хочу развеять главный миф о дОбыче.
Больше всего нефти добывают не "качалки" ,которые все видели вдоль дорог, а вот такие невзрачные "палки" (комплект которых может стоить как Лэнд Крузер в максимальной комплектации).

Вобщем это УЭЦН (установка электро центробежного насоса).
Если можно так выразиться,это модульная конструкция,которая позволяет добывать от 16 до 1800 тон жидкости в сутки.(в зависимости от конфигурации,параметров скважины и пожеланий заказчиков).

Сравнительно ШГН (Штанговый Глубинный Насос,та самая "качалка" вдоль дороги,добывает не более 15 тон в сутки.)

Вот как то так.
Вряд ли кому то сильно интересен данный вопрос,но как представитель профессии ,снял с себя груз общественного незнания)

Ответ на пост «Про нефть — 2»⁠ ⁠

Автор пишет, что от писем с рацпредложениями в нефтяные компании нет никакой реакции. Вполне возможно, что в Татнефти письма таки читают. =)

Следом идет патентная заявка от АО Татнефть от 28.02.2019 ( https://i.moscow/patents/RU2713287C1_20200204 ).

Я технически в этом ничего не понимаю, но разделы Реферат и Формула изобретения совпадают слово в слово.

Интересно услушать комментарии юристов по патентному праву.

Просто о сложном. Нефть, природный газ и газовый конденсат⁠ ⁠

В прошлой статье я дал определение флюиду — сложной многокомпонентной смеси пластовой воды, нефти и газа.

Пришло время рассказать подробнее про них

Начну с нефти, кто ее не видел может посмотреть, что она из себя представляет (видео мое)

Нефть — это природная жидкость преимущественно темного цвета (бывает цветная нефть), различной степени вязкости (от легкотекучей как вода до состояния солидола) и разного запаха (от омерзительного запаха при наличии серосодержащих соединений до приятного при наличии лёгких аренов). Представляет собой смесь различных углеводородов, преимущественно алифатических предельных (алканов), жидких в нормальных условиях.

Природный газ — это смесь лёгких предельных углеводородов, летучих в нормальных условиях. Природный газ не имеет цвета и запаха, он определяется только наличием примесей

Разрядка скважины, на выходе попутный газ (видео мое)

Основа природного газа — метан. Также в нем может быть порядка 10% этана, а также пропана и бутана. Их количество определяет степень жирности газа. Если их в сумме не более 2 процентов, то газ сухой, если 2-5 процентов —полужирный, если свыше пяти процентов — жирный.

Газ может быть свободным, часть газа растворена в нефти, он выделяется из нее при добыче, такой газ называют попутным. Но больше всего газа в связанной с водой твердой форме, напоминающей снег или лёд. Такая форма газа называется газовым гидратом

Также часто встречается газовый конденсат. Это очень интересное вещество, его смело можно назвать попутной нефтью. Если попутный газ растворен в нефти, то бывает и обратный вариант — растворение нефти в газе при сочетании определенных условий — относительно небольшого количества нефти, высокой температуры и давления. Такое явление — растворение жидкости в газовой фазе — называется ретроградным (обратным) испарением. При подъёме газа на поверхность растворенная в нем нефть выпадает в жидкий осадок, это и есть газовый конденсат. Такое явление называется ретроградной (обратной) конденсацией

Если интересуют подробности, то можно прочитать эти статьи:
Легко ли добыть нефть. Природный газ

В следующий раз рассмотрим проницаемость — фильтрацию нефти в пластовых условиях

Просто о сложном. Как под землей залегает нефть⁠ ⁠

При словах "нефтяное месторождение" многие представляют огромные озера нефти, которые расположены глубоко под землей. Примерно как в этой иллюстрации

Может отсюда и корни растут, смотрят на картинку и видят нефтяную реку, пробурил, спустил трубу -и черпай народное достояние. Но все немного сложнее.

Нефть приурочена к породам, которые называются коллекторы. Они могут быть разного состава, строения, но их объединяет одно — они все имеют пустоты. Пустоты могут быть разными, как большие, которые называются каверны, могут иметьвид длинных и узких трещин, а третьи имеют массу мелких пор. Именно в этих полостях и накапливается нефть. Возьмите кухонную губку, уменьшите размер пор в несколько раз, представьте, что вместо полиуретана твердая основа — вот вам и коллектор

В реальности эта порода выглядит так

Керн из известнякового коллектора

Кстати, во время бурения первых скважин на поверхность поднимают образец породы-коллектора и тщательно изучают. Добывают образец с помощью специальной бурильной головки для отбора керна —образца породы цилиндрической формы

Бурильная головка

Благодаря пористому строению нефть может накапливаться в коллекторе и фильтроваться (проникать) от толщи породы к скважине благодаря так называемой депрессии на пласт — давление в скважине ниже, чем в пласте, и нефть движется из него в скважину. Обратное явление, когда давление в скважине выше пластового и жидкость поступает из скважины в пласт называется репрессией на пласт. И как при депрессии все определяется пористым строением коллектора.

Схема породы-коллектора

Пористость пород обеспечивает фильтрационно-емкостные свойства пласта, которые определяются пористостью и проницаемостью.

Но для "хранения" нефти недостаточно накопления ее в коллекторе. Коллектор, как я писал, проницаем, газ может из него полностью испариться, что касается нефти, то тут происходит другое. Из нефти испаряются наиболее легкие фракции. Под фракцией понимают совокупность углеводородов, выкипающих при определенной температуре. Этот термин пошел из процесса перегонки нефти. Так первыми выкипают петролейные фракции (пентан и гексан), они улетучиваются еще до ста градусов по Цельсию. Пр температуре от 33 до 205 по Цельсию — бензины и так далее. То же самое происходит в пластовых условиях. Многие из них не имеют высокой температуры, но приходит на помощь другой фактор — время. За тысячи, миллионы лет улетучиваются легкие фракции, более тяжелые окисляются и подвергаются биологической деструкции, в результате получается тягучий и вязкий битум

Венесуэльское битумное озеро Пич-Лейк

Сам по себе битум тое является ценным сырьем, но явно уступает нефти и гораздо дороже в переработке. И чтобы не произошло такого казуса, вторым обязательным условием сохранения нефти и газа под землей является наличие пород-покрышек, или как их еще называют флюидоупор.

Это плотные породы, которые практически не имеют пор, очень плотные и пе пропускают нефть и газ. Они расположены над скоплениями пород-коллекторов и создают непроницаемый экран. Покрышки бывают разного строения, лучшими считаются толщи галита — — всем известной каменной соли

В следующей статье я напишу о строении, типах месторождений и как измеряют их запасы

Где и сколько добывают нефти в России⁠ ⁠

Добычей нефти в России занимается 336 компаний и только 76 из них в промышленных масштабах (объемы добычи свыше 1 миллиона тонн).
Наибольшие объемы добычи принадлежат «большой четверке» — Роснефть, Газпромнефть, Лукойл и Сургутнефтегаз. Также неплохие объемы добычи попутной нефти у газовых компаний –Газпрома и НОВАТЭК.

Добыча иностранными компаниями ведется только в рамках соглашения о разделе продукции (СРП) и составляет порядка 3,5% добываемой нефти в России
12 компаний добывают 89 % всей российской нефти, а остальные 324 – всего 11%. Многие мелкие компании, например, оренбургская Преображенскнефть, эксплуатируют 1-3 небольших месторождения.

Добыча нефти ведется в 34 регионах России, но сосредоточена крайне неравномерно.

Основа российской нефтяной промышленности – Западная Сибирь. Главный регион – ХМАО. Но в ХМАО большинство месторождений сильно истощены, поэтому добыча нефти в нем медленно, но стабильно снижается. Сорок лет назад в нем добывали 60 % всей нефти РСФСР, но в прошлом году в нем добыли 51% российской нефти.

Второй регион по объемам добываемой нефти – ЯНАО. Добыча нефти в нем относительно невелика, в прошлом году добыли почти 9% всей нефти, но в добыче газа это лидер, который вырывается на корпус вперед – свыше 80% всего нашего газа добывают именно там.

Следующий район нефтедобычи – это «второй Баку». Так называют Урало-Поволжье, добывать нефть в котором начали еще до войны, в тридцатых годах. Здесь имеются два лидера: Татарстан и Оренбургская область, которые попеременно разделяют третье и четвертое место по нефтедобыче. В прошлом году пальма первенства безоговорочно принадлежала Татарстану, там добыли 37 миллионов тонн нефти.

Очень хорошим потенциалом обладает Астраханская область, только на шельфе Каспийского моря имеется порядка миллиарда тонн, но ввиду того, что добыча там сопровождается большими сложностями (много сероводорода, большие глубины, трудности морской добычи) добыча ведется там довольно медленно, порядка 6-7 миллионов тонн ежегодно.
Также неплохо ведется добыча в Самарской области и Башкортостане, в других регионах добыча ниже (Удмуртия, Чувашия, Пермский край).

Третьим районом добычи нефти является Тимано-Печерская нефтегазносная провинция. Добыча там осуществляется в двух регионах: Республике Коми и находящемся за полярным кругом в сложных погодных условиях – Ненецком автономном округе (НАО). Если добыча нефти в Коми достигла пика в 1980-х годах, то в НАО добыча начала развиваться только в 1990-х годах из-за прихода иностранных инвесторов в рамках соглашения о разделе продукции. В Тимано-Печоре добывается 5,5% от добычи в стране.

Самым старым районом нефтедобычи в России является Сереный Кавказ, где добыча нефти ведется более ста лет. В результате добыча в нем совсем невелика, не более 0,3% всей добычи, в основном в Краснодарском крае и Ставрополье, а в Чечне, Ингушетии и Дагестане добыча нефти снизилась до нескольких сотен тонн. Знаменитые некогда Грозненские промыслы, к которым рвался Гитлер, дают всего 202 тонны нефти в день. Примерно такая же ситуация в Калмыкии, правда там объемы добываемой нефти всегда были невелики.

Наиболее же молодым регионом по добыче нефти является Восточная Сибирь и Дальний восток. Месторождения были открыты там давно, но ввиду труднодоступности района и практически полного отсутствия инфраструктуры добыча велась в промышленных масштабах только на Сахалине. Но после распада СССР у нас появился новый друг –Китай с его огромным рынком. В результате была распечатана эта кубышка. В 1990-х гг. началась добыча нефти на шельфе Сахалина – проекты СРП Сахалин 1,2 (позже – 3). С 2010-х гг. добыча стала активно развиваться в Красноярском крае, Иркутской области и Якутии, откуда нефть преимущественно экспортируется в азиатские страны (Китай, Япония, Корея) по трубопроводу ВСТО. В регионах Восточной Сибири и Дальнего Востока добывается 13,5% нефти, больше всего – на Ванкорском месторождении Красноярского края. Большие запасы нефти и близость азиатских рынков сбыта делает восточные регионы самыми перспективным для развития нефтедобычи.

За период с 1980 г. по 2000 г. добыча нефти в России сократилась на 40%, преимущественно за счёт падения добычи в ХМАО, Татарстане и Башкирии. С 2000 г. по 2019 г. произошло как частичное восстановление добычи в старых нефтедобывающих регионах, так и начало добычи на востоке страны. Это позволило вплотную приблизиться к советскому рекорду 1983 года – 563 млн тонн. При этом можно было превысить и эти показатели, но объемы добычи нефти сдерживались картельным соглашением в рамках ОПЕК+

Как устроена скважина на воду

Когда отсутствует центральное водоснабжение, обеспечение водой жилого дома доступно с помощью использования природного автономного источника – колодца или скважины.

При выборе варианта автономного водоснабжения все больше владельцев загородных домов останавливаются именно на скважинах. Поэтому актуальным вопросом для многих является, как устроена скважина для воды.

Почему так? Ведь раньше колодцы были повсеместно распространены. Все просто. Скважины отличаются надежной конструкцией, позволяющей не только получать достаточные объемы воды, но и контролировать другие параметры, включая напор, качество.

Из чего состоит скважина?

Уточняя, как выглядит скважина на воду в разрезе, становится понятно, что это достаточно длинный и узкий шурф. Он уходит в земляные недра до пересечения с водоносным горизонтом (пластом, слоем). Такой источник имеет малый диаметр «отверстия» в сравнении с глубиной (длиной) пробуриваемого канала.

К главным элементам конструкции относятся:

1. Ствол – вертикальная выработка в земле, куда опускаются обсадные трубы.
2. Горизонт – дно, наиболее низкая часть пробуренного канала.
3. Устье – самая верхняя точка обсадной трубы, которая выступает на поверхности земли.

А что еще входит в автономную скважину на воду? Во-первых, обсадная колонна, состоящая из нескольких соединенных труб. Она изолирует горизонт от попадания поверхностных загрязнений и защищает риска обрушения стенок. Герметичность стыков обеспечивается с помощью резьбового соединения.

Для придания большей прочности и достижения оптимальной герметичности водяного источника промежуток между внешней поверхностью обсадки и стенками шурфа, заполняется цементным раствором. Без такой процедуры не обходится бурение скважин любого типа.

В нижней части скважины находится сетчатый фильтр. Его назначение – препятствовать попаданию внутрь песка, ила, прочих нерастворимых частиц, растворенных в жидкости. Верхнюю часть обязательно оборудуют оголовком, адаптером или кессоном. Выбор способа зависит от типа насосного оборудования, используемого для подачи воды внутрь автономной системы водоснабжения.

Обсадная труба

Обсадная колонна (труба) – основной элемент строения скважины, необходимый для организации подачи воды от подземного горизонта до домашнего водопровода. Наименование труб отражает их основную функцию – предотвращение обсыпания земляных стенок пробуренного «отверстия».

Обсадку обычно вспоминают, когда начинает интересовать вопрос, из чего состоит источник автономного водоснабжения.

Опускается колонна в грунт после окончания буровых работ. Затрубное пространство заливается бетоном или цементом. Только потом начинается монтаж остального оборудования.

Обсадные трубы отличаются по размерам (диаметру) и материалу. Производители предлагают металлические (нержавеющая сталь), пластиковые.

Фильтры

Также основным элементом, что входит в конструкцию водяной скважины, является фильтрующее устройство. Его задача – очищение жидкости от твердых примесей до того, как она попадет внутрь обсадной колонны. Есть разные типы фильтров.

1. Гравийный. Это выполненная из гравия подушка, которая засыпается внутрь скважинной колонны. Ею задерживаются основные донные загрязнения.

Однако использование только такого способа очистки для получения питьевой воды высокого качества недостаточно. Поэтому фильтр используется исключительно как дополнительный барьер перед серьезной системой водоподготовки.

1. С перфорацией. При устройстве водозабора на галечных или известняковых породах, где нет мелких примесей, достаточно использовать грубый фильтр в виде трубы со стенками. В них просверлены небольшие круглые отверстия. Им задерживаются обломки, крупные частицы, которые могут повредить насос.
2. Щелевой. Такой фильтр монтируется обычно в трубах из пластика, где делаются тонкие и длинные прорези стенок. Жидкость легко просачивается внутрь, а вот песок остается «за бортом».
3. Сетчатый. При погружении скважинного ствола в песчаный грунт, работа насосного оборудования обязательно становится причиной постоянного движения песчинок. Чтобы они не попали внутрь канала, требуется установить фильтр с мельчайшими отверстиями.

Производится он из устойчивой к истиранию, коррозии сетки (пластиковой, стальной, капроновой, стеклотканевой). Она закрепляется на каркасе в виде перфорированной трубы аналогичного диаметра и материала, что и обсадная колонна.

1. Проволочный. Разновидность фильтра, когда на каркас вместо сетки плотными спиральными рядами наматывается проволока с клиновидным сечением. Стоимость его выше сетчатого типа, однако он значительно долговечнее и прочнее.

Итак, отвечая на вопрос, как устроена придомовая водяная скважина, можно понять, что это длинный шурф в земле до водоносного горизонта. В него вставлена хорошо герметизированная обсадная труба и установлен подходящий фильтр.

Чем обустраивают устье скважины?

За функциональную работу водоснабжения частного дома отвечает способ обустройства, которое может выполняться в различных вариантах. Выбор обвязки непосредственно зависим от периодичности использования скважины, а также финансовых возможностей хозяина и личных представлений о комфорте.

Так что такое обустройство?

Кессон

Первый вариант обустройства – кессон, который используется для защиты от внешних негативных воздействий. Устройство представляет собой своеобразный резервуар, который предохраняет несколько верхних метров скважинного ствола от влияния низких температур.

Крупная «емкость» отличается герметичностью, поэтому его дополнительно используют в качестве «погреба» для размещения скважинной автоматики и систем водоподготовки. Установка внутри кессона фильтров, автоматики, других устройств экономит внутридомовое пространство.

Изготавливаются кессоны из металла, пластика, даже бетонных отливок. Устройство закапывается ниже глубины промерзания грунта (более 1.5 метров).

Скважинный адаптер

При данном способе обустройства труба из скважины выходит напрямую в дом. В Ленинградской области адаптер и труба закапываются на глубине ниже промерзания грунта.

Подразумевается, что вся автоматика и водоподготовка размещены в доме!

Оголовок

Адаптер – наиболее бюджетный вариант. Подходит как для летнего водопровода, так и для подключения поверхностного насоса.

Одна часть конструкции монтируется снаружи источника, соединяясь с напорным трубопроводом. Другая часть накручивается снаружи (для этого применяется отверстие в стенке обсадной колонны) и соединяется с магистралью водопровода.

Здесь необходимо обеспечить герметичность соединениям, для чего применяются резиновые прокладки.

Принцип работы

В скважине вода располагается в водоносном горизонте, до которого и бурится источник автономного водоснабжения. Для ее подачи наверх используется насосное оборудование необходимой мощности. Чтобы укрепить стенки, монтируется обсадка, в качестве которой применяются трубы из пластика и металла. Именно так можно ответить на вопрос, как устроена скважина для воды.

Такой источник имеет следующую схему функционирования:

1. Из водоносного пласта подается вода, проходящая сначала через фильтры, а потом уже попадающая внутрь трубы, размещенной в колонне.
2. Действующий насос создает напор.
3. Вода поступает на поверхность и отправляется в путь по водопроводу.

Это общая схема работы автономного источника воды. При этом процесс, как работает скважина, может изменяться в зависимости от различных факторов. Также стоит рассмотреть наиболее популярные разновидности водяных источников.

Артезианская скважина

Самый трудоемкий, дорогой и одновременно наиболее надежный способ для обеспечения частного дома или нескольких жилых объектов водой. Жидкость поступает из водоносов, находящихся в глубинах известняковых пород, куда проникает минимальное количество грязных веществ.

При уточнении, из чего состоит артезианская скважина для воды, можно понять, что ее конструкция может включать фильтр грубой очистки, насосное оборудование, обсадную колонну, автоматику.

Самым заметным недостатком такого водяного источника выступает как стоимость бурения (до 500 000 руб.), так и непредсказуемый минеральный состав, требующий дорогостоящей очистки.

Скважина на песок

Считается, что этот источник – самый простой вариант получения после открытых водоемов и уходящих в прошлое колодцев. Итак, что такое скважина на песок?

Это тонкая труба, которая погружается в грунт на глубину до 30 метров. Окончанием трубы становится фильтр (обычно металлическая мелкоячеистая сетка) для недопущения попадания внутрь крупных загрязняющих частиц.

Название источника отражает расположение водоносного горизонта. Для таких объектов вододобычи он всегда располагается в песчаной линзе. Такое требование обосновано не столько технологией создания, сколько возможностями. Состав непостоянен и подвержен поверхностным загрязнениям.

Для чего необходимо знать устройство скважины на воду для частного дома?

Скважина на воду — практически единственный вариант надежного водоснабжения дач, загородных домов. Перед началом практических действий желательно узнать об основных элементах конструкции, особенностях схем работы.

Знания помогут правильно выбрать вид скважины и рассчитать стоимость проекта. Как устроена скважина для воды, расскажем далее.

Основные элементы водяной шахты, схема

Скважина на воду — это выработка округлой формы, предназначенная для откачки воды из водоносных пластов почвы. Отличается от колодца тем, что глубина ее намного больше диаметра, а также применением бурильных установок.

Основные термины:

1. Устье — начало, место выхода скважины на поверхность.
2. Забой — дно или низ.
3. Ствол — боковые поверхности.

Конструкция скважины состоит из следующих частей:

• обсадная колонна или труба;
• оголовок;
• адаптер;
• кессон;
• пакер;
• донный фильтр;
• дополнительное оборудование.

Схематично конструкция скважины показана ниже:

Обсадная колонна или труба

Служит для укрепления ствола скважины, предотвращает осыпание стенок. Изолирует внутреннюю область от попадания загрязненных поверхностных вод. Колонна формируется из труб длиной от 3 до 6 метров. Диаметры имеют стандартные значения: 89, 108, 114, 127, 133 мм.

Изготавливаются из металла и полимеров. До недавнего времени использовались трубы из асбестоцемента. Однако, они оказались вредными для здоровья пользователей и хрупкими, поэтому их установки больше не производят.

Какая обсадная труба нужна для бурения скважины на воду, как ее выбрать, подскажет эта статья, о металлических трубах — эта, пластиковых — эта, ПНД — эта.

Оголовок

Устанавливается на устье скважины. Защищает ствол скважины от осадков, посторонних предметов, грязи.

Также оголовок предназначен для:

• монтажа погружного насоса;
• подводки электрических кабелей;
• создания точки подключения водопроводной трубы;
• защиты скважинного оборудования от кражи, взлома;
• создания герметичности соединения, что позволяет создать низкое давление над столбом воды, что приводит к увеличению дебета.

Оголовки изготовляют из пластика, стали и чугуна. Пластиковое устройство способно выдержать массу подвешиваемого оборудования до 200-250 кг. Металлические — до полтонны. Изделия из пластика обычно устанавливаются на скважинах глубиной до 50 м, где не нужны массивные, мощные насосы.

Если бурится сезонная или летняя скважина, то достаточно одного оголовка. Для круглогодичных источников необходимо подключать дополнительное оборудование. Подробнее читайте тут.

Адаптер

Адаптер позволит получать воду из скважины круглый год. Это недорогой способ обустройства скважины, применим на глубинах до 60 м. Устройство перенаправляет воду из обсадной трубы в водопроводную систему дома.

Несомненный плюс адаптера — невысокая стоимость. Однако, есть множество отрицательных сторон:

• ограничение по глубине скважины — до 60 м;
• резиновые уплотнители со временем трескаются, нарушается герметичность;
• для замены резиновых частей нужно раскопать яму до глубины установки адаптера;
• сложный ремонт;
• невозможность ремонта скважины или добуривания.

Дополнительное оборудование должно устанавливаться в доме или в отапливаемом помещении. Подробнее читайте здесь.

Кессон

Практически все недостатки вышеописанного адаптера можно нивелировать установкой кессона. Это герметичная емкость, в которой размещается насос и дополнительное оборудование.

Кессон защищает воду в скважине от промерзания. Также изолирует шахту от:

• грязных вод,
• насекомых,
• грызунов.

Кессон может быть в форме параллелепипеда или округлым. Обычно высота достигает двух метров, а радиус — 1-1,5 м. Размещается ниже зоны промерзания.

Для изготовления используют:

1. Пластик.
2. Кирпич или железобетон.
3. Металл.

Пакер

Пакер предназначен для изоляции двух зон ствола друг от друга и герметичного отделения внутреннего пространства колонны от пространства за обсадной трубой. Также пакером укрепляют пластиковую трубу, вставленную в металлическую.

Различают 3 вида пакера, которые отличаются способом герметизации участка ствола:

1. Разбуриваемые.
2. Механические.
3. Гидравлические.

Устройство часто используется для проведения ремонтных работ, углубления скважины. Например, при неисправности системы водоснабжения или обрушении части ствола, пакер блокирует подачу воды.

Донный фильтр

Располагается внизу скважины, в забое. Предназначен для забора и грубой фильтрации жидкости. Очищает воду от твердых фракций, песка.

Различают несколько видов:

• гравийный;
• дырчатый или перфорированный;
• щелевой;
• сетчатые;
• проволочные.

От выбора фильтра зависит качество воды, срок эксплуатации скважины. О щелевых фильтрах читайте тут.

Дополнительное оборудование

При бурении скважины следует учитывать тип насоса. Если уровень воды расположен не ниже 8-15 м от поверхности, то можно использовать самовсасывающие насосы. Если водоносный пласт расположен ниже, то устанавливают погружные агрегаты. Покупать нужно качественные насосы, иначе они быстро выйдут из строя.

Принцип работы водозаборного источника

Схема водоснабжения одинакова для всех скважин, возможны некоторые изменения в зависимости от глубины и режима работы источника. На рисунке ниже показаны основные узлы работающей скважины.

Принцип работы можно разделить на следующие этапы:

1. После окончания бурения устанавливается обсадная труба. Она закрепляет ствол, не дает ему осыпаться.
2. В забое, в нижней части скважины устанавливается фильтр, который очищает воду от твердых частиц, песка.
3. В зависимости от глубины шахты, устанавливается насос. Перед монтажом насоса к нему подсоединяют обратный клапан, электрический кабель, напорную трубу. Помпа нагнетает воду в обсадной трубе.
4. Сверху скважину герметизируют оголовком.
5. К скважине подводится водопроводная труба.

Верхняя часть источника обустраивается с учетом режима работы: сезонный или круглогодичный. Для постоянно работающей скважины устанавливают кессон или адаптер, утепляют ее. В кессоне или в доме размещают дополнительное оборудование.

Типы и их особенности

В зависимости от глубины, источники делятся на следующие типы:

1. Абиссинская скважина. Достигает 5-15 м.
2. Скважина на песок. Границы меняются от 10 до 90 м.
3. Артезианская или скважина на известняк. Обычно глубина изменяется от 100 до 300 м.

Каждый тип имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Абиссинка

Название происходит от старого названия Эфиопии — Абиссиния, так как впервые была вырыта там в XIX веке. Также она имеет второе название — скважина Нортона, по имени изобретателя. Бурят ее чаще всего ударно-канатным способом.

Преимущества:

• можно соорудить самостоятельно;
• возможно пробурить в подвале дома;
• малые затраты;
• не требуется разрешение на бурение.

Недостатки:

• нельзя установить на твердых породах;
• нельзя использовать погружной насос;
• необходимо постоянно прочищать скважину от песка.

Вода из абиссинки нуждается в очистке, дебет сильно зависит от климатических условий. Срок службы ограничен 5-10 годами. Подробнее читайте тут.

На песок

Пробуривают скважину шнеками в песке, суглинках. Бывает двух типов:

1. Глубиной до от 10 до 40 м, дебет при этом достигает 1 м3/час.
2. Глубиной от 40 до 70 м, с дебетом до 2 м3/час.

Главным достоинством является скорость бурения. Скважину можно соорудить за 1-2 дня.

Плюсы:

• чистая вода;
• при правильном обслуживании срок эксплуатации может достигать 5-10 лет;
• не нужно разрешение на бурение.

Недостатки:

• на глубинах до 40 м дебет зависит от количества осадков;
• на малых глубинах вода подвержена загрязнениям;
• быстрое заиливание.

Скважина на песок должна быть постоянно в эксплуатации, иначе она быстро выйдет из строя. Если откачку производить всего раз в месяц, то скважина проработает не более трех лет.

Артезианская

Название скважина получила по месту первого бурения — Франция, провинция Артуа. Вода забирается из известняковых пород, которые расположены на уровне 50-300 м. В ней отсутствуют механические примеси, поэтому сетчатый фильтр на дне скважины не устанавливается.

Достоинства:

• чистая вода, без примесей песка, глины;
• дебет не зависит от климатических условий, сезонных колебаний;
• большой запас воды;
• скважина может проработать более 50 лет без периодической очистки.

Недостатки:

• высокая стоимость сооружения;
• для бурения скважины нужна большая площадка — минимум 6×9 м;
• полученная вода будет очень жесткой, нужны фильтры для умягчения;
• для бурения требуется разрешение.

Проектирование и получение лицензии на артезианскую скважину не быстрый процесс. Процесс согласований может затянуться на 2 года. Подробнее читайте тут.

Заключение

Скважины на воду сооружаются по похожим схемам. Наличие тех или иных узлов зависит от типа источника, режима работы, необходимого объема воды. Больший дебет обеспечит артезианская скважина, но и стоимость конструкции будет высокой.

Артезианская скважина: бесперебойный источник качественной воды на вашем участке

К облагораживанию участка и проведению коммуникаций стоит подходить максимально “подкованным” в теме. В этой статье поговорим о водоснабжении за счет артезианской скважины. Обсудим секреты конструкции, свойства, преимущества и минусы.

Как устроен артезианский колодец

Артезианская скважина — гидротехническая конструкция, позволяющая добывать глубокие подземные воды. В отличие от абиссинского колодца на участке, такое сооружение считается напорным, потому что вода при выходе на поверхность может фонтанировать под воздействием давления пластов грунта.

Элементы скважины:

• Устье — нижняя часть ствола конструкции, которая располагается непосредственно в артезианском бассейне. Иногда оснащается фильтром для очистки поступающей жидкости.
• Обсадная труба, она же ствол скважины диаметром 130-150 мм. Иногда состоит из нескольких отрезков труб, соединенных муфтами.
• Горловина (оголовок) — верхняя часть системы. Элемент предназначен для облагораживания скважины и защиты источника от загрязнений.

Также в конструкциях принимают участие погружные насосы, с помощью которых легко добыть воду из глубоких пластов грунта. Лучше выбирать мощные станции с разными режимами работы.

Важно! Чтобы предотвратить контакт со сточными водами, обсадную трубу изолируют бетонным раствором или щебнем.

Объем воды, добываемой из артезианской скважины за час — более 2 м3/ч. Для сравнения — дебит других типов источников редко превышает показатель 1,5 2 м3/ч.

Артезианская скважина на участке

Скважину лучше располагать подальше от жилых и хозяйственных построек. Например, у забора на участке или недалеко от обособленной мангальной зоны.

Химический состав артезианских вод

Оптимальный состав жидкости, добываемой из артезианских скважин регламентируется нормами СанПиН. Для примера несколько показателей допустимого содержания химических веществ:

• Марганец — 0,1 мг/л.
• Фтор — 0,7-1,5 мг/л.
• Железо — 0,3 мг/л.

Важно! Оптимальный показатель жесткости — не более 7 мг-экв/л.

В артезианской воде также содержатся калий, кальций, натрий, магний. Однако зачастую показатели превышены, поэтому перед использованием для питья жидкость все же следует пропускать через фильтры.

На состав жидкости влияет состояние пластов грунта, между которыми располагается водоносный слой. Чем дольше по времени там залегает вода, тем она насыщеннее микроэлементами.

Осадки не оказывают серьезного влияния на состав артезианских вод (в отличие от поверхностных грунтовых). А вот промышленные отходы все же накладывают отпечаток на качество жидкости.

Типы артезианской скважины

В зависимости от вида грунта и сложности его бурения системы могут быть четырех типов:

• Однотрубные скважины — конструкции из трубы с одинаковым по всей длине диаметром.
• Двухтрубные системы — устройства, основная часть которых представлена широкой трубой. В нее вставлена пластиковая деталь меньшего диаметра. Узкая труба фиксирует большую и препятствует смещению конструкции в процессе прохождения грунта.
• Телескопические скважины — системы, состоящие из нескольких труб разного диаметра. Они подходят для бурения нестабильного грунта, участков с крупными валунами или скальных пород.
• Кондукторные устройства — системы со вставками из широких труб, которые защищают ствол от деформации в процессе бурения плавунов и участков с нестабильным грунтом.

Оснащение выбирается на месте бурения после оценки объективных факторов. По возможности бригада всегда исследует свойства почвы для расчета сложности и времени работ.

Однотрубные и двухтрубные артезианские скважины

Глубина скважины и санитарно-защитные зоны

По закону максимальная глубина скважины — 50 м. Есть регламент и на суточный объем потребления жидкости. Он не должен превышать 100 м3, даже если колодец общий для нескольких участков.

Важно! При бурении обязательно следить, чтобы скважина не достигала водоносных горизонтов общего пользования. Если технология будет нарушена, возникнут проблемы с водоснабжением ближайших населенных пунктов.

В некоторых случаях глубина скважины может превышать максимальную границу. Это разрешается, если водоносный слой на участке расположен ниже среднестатистической нормы. Однако этот факт придется доказать в органах местного самоуправления вашего региона.

Артезианские колодцы — системы общего пользования, поэтому регламентируются СанПиН 2.1.4.1110-02.

Существует три пояса безопасности сооружений:

• Строго режимная зона — территория протяженностью 10-50 м вокруг скважины. Здесь действует требование по защите источника от внешних и механических воздействий. Поэтому закон утверждает, что скважину необходимо оградить от основного участка или оборудовать колпаком.
• Зона предотвращения микробного загрязнения — территория протяженностью от 100 м до 3 км. Защита особенно актуальна, если рядом есть возвышенности, овраги, посевные поля, естественные водоемы и свалки.
• Зона защиты от химических загрязнений — территория протяженностью от 250 м до 1 км. Обязательно исследуют близлежащие предприятия, пункты сбора мусора, фермы, канализационные системы и могильники. Эти объекты могут стать источником химического заражения, поэтому специалисты периодически проводят расчет скорости загрязнения с учетом климата и рельефа местности в регионе.

Важно! Точные границы зон безопасности устанавливает Госсанэпиднадзор. Показатели рассчитываются для каждой конкретной скважины.

Кто считается владельцем артскважины

По закону скважиной владеет собственник участка, на территории которого она организована. Он может разрешить соседям использовать воду, однако юридическая ответственность за эксплуатацию будет именно на нем.

В некоторых случаях артезианские колодцы считаются городскими. Это происходит, если источник становится частью общественной системы водоснабжения. В таких случаях горизонт бурения может быть чуть ниже, чем для частного участка.

Общественным владением скважина становится и в том случае, если превышается объем извлекаемой воды. Это расценивается как использование колодца в коммерческих целях, что недопустимо в частном водоснабжении.

Мифы и правда об артезианских колодцах

Глубокие скважины окутаны слухами, поэтому многие опасаются организовывать их на участках. Развенчаем самые популярные мифы и подтвердим правдивые мнения.

Миф	Правда
Артезианской скважиной считается любой колодец, вырытый на более-менее большой глубине	Да, недобросовестные бригады грешат подобным обманом. Однако нет, любой колодец нельзя называть артезианской скважиной. Поэтому обязательно наблюдайте за работами и проверяйте глубину источника
Колодец обустраивать очень дорого, поэтому лучше обойтись менее глубокой скважиной	Не будем спорить — работы по бурению действительно затратные. Зато один колодец обеспечит водой несколько участков
Артезианские и грунтовые воды — одно и то же по свойствам, поэтому нет смысла бурить глубокий колодец	На самом деле артезианские воды характеризуются большей чистотой. Если грунтовая жидкость частично формируется осадками, то глубоко залегающая отличается более качественным составом
В артезианских водах отсутствует органика	Нельзя точно сказать, что это так. Все же состав жидкости зависит от глубины залегания, территории, правильности организации скважины. Поэтому перед вводом в эксплуатацию жидкость обязательно исследовать на свойства и качество
Артезианская жидкость рано или поздно иссякнет в источнике	На данный момент запас артезианской воды неисчерпаем, что нельзя сказать о грунтовой жидкости
После консервации скважины будет уже невозможно использовать ее, как раньше	Колодец может простоять в консервации от нескольких месяцев до 2-3 лет. После такого перерыва эксплуатационные свойства скважины остаются прежними

Юридическое оформление скважины

Эксплуатация артезианских вод регламентируется законом «О недрах». Например, нельзя без официального разрешения использовать скважины в коммерческих целях. Разберем, когда, кому и как легализовывать источник.

Для юридических лиц

Юридические лица обязаны официально оформить скважину, если планируют использовать ее в коммерческих целях и значительно превышать норму.

Что нужно для заявки	Как оформить лицензию
Данные о местоположении участка	Оформить право собственности
Информация о владельце участка	Предоставить пакет документов специальной комиссии
Планируемый объем добываемой воды
Цель эксплуатации источника
Перечень бурильных работ (которые были проведены или планируются), информация об оборудовании
Результаты геологических исследований

Если с документами все в порядке, комиссия перенаправляет заявление с заключением в Министерство природопользования и экологии. Только этот орган вправе выдавать лицензии на водные источники.

Для физических лиц

Физическим лицам не нужно оформлять лицензию при соблюдении следующих условий:

• Вода нужна для личных нужд.
• Суточный объем добываемой жидкости — до 100 м3.
• Глубина скважины не более 50 м (допускается погрешность, если водоносный пласт залегает ниже).

Важно! Если выяснится, что физическое лицо использует скважину в коммерческих целях, будет назначен немалый штраф.

Плюсы и минусы артезианских скважин

Главное преимущество — большое количество чистой воды. Есть и другие плюсы:

• На стабильность водоотдачи практически не влияют сезонность, перепады температур и другие внешние факторы.
• Срок эксплуатации правильно обустроенной артезианской скважины в среднем 40-50 лет.
• Первые 15-20 лет колодец не нуждается в специфическом обслуживании.
• Вода из такой скважины по качеству лучше, чем из других источников. Ее вполне можно использовать как для хозяйственных нужд, так и для питья.
• У скважины высокая производительность, поэтому воды из одного колодца вполне хватает на все нужды для участка с частным домом.

Минусы в основном связаны с техническими сложностями обустройства конструкции. Три объективных недостатка:

• Бурение скважины потребует тщательной подготовки грунта и привлечения специальной техники.
• В связи с большой глубиной источника его организация достаточно дорого обойдется.
• Из-за геологических особенностей участка скважина может периодически самоизливаться

Важно! Для организации колодца лучше нанять специальную бригаду. Ошибки в бурении чреваты не только некорректной работой скважины, но и серьезным подтоплением участка.

Конструкция скважины на воду: строение, как выглядит и работает

При отсутствии централизованного водоснабжения обеспечить дом водой можно с помощью искусственного автономного источника – скважины или колодца. Этот вариант многим кажется гораздо предпочтительнее первого, так как позволяет не зависеть от работы общей системы и самостоятельно контролировать такие параметры, как напор и качество воды. По сравнению с колодцем, конструкция скважины более надежна и эффективна, поэтому именно её владельцы загородных домов выбирают чаще.

Из чего состоит водяная скважина

Если посмотреть на скважину в разрезе, то видно, что это длинный и узкий шурф, уходящий в недра земли до водоносных слоев. От колодца она отличается очень небольшим диаметром по сравнению с длиной (глубиной) канала. Устройство скважины зависит от её назначения, это может быть геологоразведка с изучением структуры грунта, поиск месторождений природных ресурсов, добыча газа, нефти, воды.

Нас в первую очередь интересует устройство скважины для воды – из каких элементов она состоит, каким образом и с помощью какого оборудования вода из неё подается потребителям.

Основные составляющие водяной скважины – это ствол, забой и устье.

• Стволом называют вертикальную выработку в земле, в которую опущены обсадные трубы.
• Забой – это дно канала, его самая нижняя часть.
• Устье – верхняя часть скважинной трубы, выступающая над поверхностью почвы.

Промежуток между внешней поверхностью обсадной трубы и земляными стенками пробуренного канала заполняют цементным раствором, который делает конструкцию более прочной и герметизирует скважину.

Конструкция скважины это ещё и состоящая из нескольких труб обсадная колонна, изолирующая канал с водой от земляных стенок ствола и предотвращающая их разрушение. Герметичность на стыках труб обеспечивает их резьбовое соединение.

В нижней водозаборной части скважины находится фильтр, препятствующий проникновению в канал песка, ила и других нерастворимых частиц, загрязняющих воду. А в верхней – оголовок либо адаптер в зависимости от того, какой насос применяется для подачи воды из скважины в водопроводную систему.

Трубы для обсадки

Обсадные трубы, герметизирующие ствол подземного источника, изготавливают из разных материалов. Раньше использовали асбестовые и металлические изделия, в основном – из нержавеющей, оцинкованной или обычной стали, реже – из эмалированной.

Сейчас большей популярностью пользуется обсадка из труб ПНД (полиэтилена низкого давления) и ПВХ (поливинилхлорида). Эти материалы имеют малый вес и хорошую прочность, в отличие от асбеста, и не подвержены коррозии и разрушению в отличие от стали. Кроме того, они самые доступные по цене. Поэтому водяная скважина получается недорогой, долговечной, ремонтопригодной и не загрязняет воду ржавчиной.

Стандартным и самым простым способом соединения труб в одну колонну является резьба, но возможна стыковка с применением сварки и муфтовых соединений. Сами трубы имеют длину от 3 до 6 метров, а их диаметр адаптирован к габаритам скважинных погружных насосов, которые и являются основным критерием для выбора сечения труб. Стандартные размеры сечения, которые могут незначительно отличаться у разных производителей:

• 89 мм;
• 108 мм;
• 114 мм;
• 127 мм;
• 133 мм.

Каталог компаний, что специализируются на водоснабжении, канализации и сопутствующих работах

Фильтры

Конструкция скважины на воду обязательно включает в себя фильтрующее устройство в забое, задача которого очищать воду от твердых примесей перед попаданием в обсадную колонну. Существует несколько разновидностей таких фильтров.

• Гравийный.

Это просто подушка из гравия, засыпанная в забой скважины, которая задерживает основные загрязнения со дна. Одного гравийного фильтра недостаточно для качественной очистки воды, он применяется только в качестве дополнительного барьера.

• Перфорированный.

Если водозабор производится из известняковых или галечных пород, в которых отсутствуют мелкие примеси, достаточно грубого фильтра, представляющего собой трубу с просверленными в стенках круглыми отверстиями. Они задерживают крупные частицы и обломки, способные повредить насос.

• Щелевой.

Такой фильтр обычно устраивают на пластиковых трубах, делая длинные и тонкие прорези в их стенках. Воды через них просачивается легко, а песок остается снаружи.

• Сетчатый.

Когда ствол скважины погружен в песчаные слои грунта, работа насоса вызывает движение песчинок. Чтобы не пропустить их в канал, нужен фильтр с мелкими отверстиями. Его делают из сетки, устойчивой к коррозии и истиранию. Материалом для неё может служить нержавеющая сталь, пластик, стеклоткань, капрон. Сетка крепится на каркасе – перфорированной трубе того же диаметра и из того же материала, что и обсада.

Что такое абиссинская скважина, плюсы и минусы, нюансы монтажа

• Проволочный.

Вместо сетки на каркас плотными спиральными рядами наматывают проволоку клиновидного сечения. Такой фильтр стоит дороже сетчатого, но он прочнее и долговечнее.

Видео описание

В этом видеоролике показано, как можно сделать скважинный фильтр своими руками:

Длина фильтрующей части зависит от характеристик водоносного слоя. Чем больше в нем мелких примесей, тем она длиннее. В среднем она составляет 2 метра.

Оголовок

От того, какой насос используется для забора воды, погружной или поверхностный, зависит, как устроена скважина для воды в своей верхней части.

Погружное оборудование находится непосредственно в обсадной колонне на определенном расстоянии от дна. Чтобы зафиксировать его в заданном положении и не допустить загрязнения воды через устье, применяют стальные, чугунные или пластиковые оголовки, устанавливаемые на верхний срез трубы.

Это типовая конструкция, подходящая к стандартным сечениям обсадных труб. Состоит она из двух фланцев с резиновой прокладкой между ними, выходными отверстиями для напорного трубопровода и электрического кабеля, и карабина для крепления насоса на тросе. Сначала на трубу надевается нижний фланец, затем через уплотнительное кольцо к нему болтами притягивают верхний с подвешенным насосом.

«Грузоподъемность» оголовка зависит от материала изготовления:

• стальной выдерживает вес оборудования до 500 кг;
• пластиковый – до 250 кг.

Адаптер

Если устройство скважины на воду предполагает перекачивание воды поверхностным насосом, то он забирает её через шланг или трубопровод, который входит в обсадную колонну через её стенку. Этот вход осуществляется через адаптер – конструкцию, одна часть которой устанавливается внутри скважины и соединяется с напорным трубопроводом, а вторая накручивается на неё снаружи через отверстие в стенке и соединяется с водопроводной магистралью. Герметичность соединения обеспечивают резиновые прокладки.

Обустройство скважины: используемое оборудование и способы защиты

Если скважина эксплуатируется круглый год, точка ввода располагается ниже уровня промерзания грунта, чтобы вода в подающей магистрали не замерзала зимой.

Видео описание

Из чего состоит скважина, как её правильно обустроить, смотрите в видео:

Изготовление и обустройство

Скважина может снабжать водой один дом или целый поселок, от количества потребителей зависит её мощность, глубина и другие параметры, определяемые при проектировании.

Способ бурения подбирается с учетом особенностей грунта на участке и длины будущего канала. Своими силами удается пробуривать только неглубокие скважины на песок, в остальных случаях прибегают к услугам специалистов, которые профессионально определяют оптимальный принцип бурения скважин на воду и производят его с установкой обсадных труб.

В полученный ствол трубы опускаются поочередно: сначала фильтр, затем на него накручивается первая труба, когда её уровень опустится до земли – следующая и т.д.

Для сохранения чистоты скважины, нормальной работы насосного оборудования и собственного удобства устье скважины обустраивают, оснащая оголовком или адаптером.

При использовании погружного насоса или поверхностного, расположенного непосредственно около устья скважины, вокруг него устраивают кессон – яму с утепленной крышкой и герметичными стенками и дном.

На рисунке видно, как выглядит скважина на воду в разрезе, оборудованная погружным насосом. В кессоне достаточно места и для установки поверхностного центробежного насоса, который подключается к источнику через адаптер, а затем по трубе, проложенной в земле, перекачивает воду в дом. Здесь же размещают гидроаккумулятор и автоматику управления. Эта схема применяется для домов с постоянным проживанием и позволяет защитить саму скважину и водопроводную магистраль от промерзания.

Кессон можно сделать своими руками из бетонных колец или монолитного железобетона либо купить готовую металлическую или пластиковую емкость.

Видео описание

Как залить бетонный кессон, смотрите в видеоролике:

Принцип работы скважины, эксплуатируемой только летом, тот же, но можно обойтись без заглубленного кессона, соорудив над устьем простое укрытие от пыли и осадков. Но на зиму её консервируют, отключая оборудование и утепляя оголовок.

Как обустроить скважину на воду после бурения: 3 варианта, как облагородить источник

Коротко о главном

Строение скважины предельно просто: это длинный вертикальный канал в земле, пробуренный до водоносного слоя, стенки которого укреплены обсадными трубами, а в донной части установлен фильтр. Чтобы подавать воду из неё на поверхность, применяют насосы, для нормальной и безопасной работы которых скважину оснащают дополнительным оборудованием и инженерными сооружениями.