Бурение скважин на воду: виды, глубина, выбор долота

Виды водяных скважин

Водоснабжение из подземных источников осуществляется через скважины различных типов, каждый из которых предназначен для определённых гидрогеологических условий.

Абиссинские скважины (скважины-иглы)

Самый простой тип, глубиной до 10–15 м. Представляют собой забивную трубу малого диаметра (25–50 мм) с фильтром на конце. Применяются для водоснабжения из неглубоких песчаных водоносных горизонтов. Не требуют специального бурового оборудования.

Скважины на песок

Глубина 15–50 м, диаметр 100–150 мм. Вскрывают водоносные пески четвертичных отложений. Бурятся шнековым или роторным способом. Дебит 0,5–3 м³/час. Срок службы 5–15 лет, ограничен заиливанием фильтра.

Артезианские скважины

Глубина 50–300 м и более, диаметр 120–250 мм. Вскрывают напорные водоносные горизонты в известняках и других коренных породах. Дебит 3–30 м³/час и более. Срок службы 25–50 лет. Требуют лицензии на недропользование.

Определение глубины бурения

Глубина скважины определяется гидрогеологическими условиями участка. Для предварительной оценки используются:

• Карты водоносных горизонтов: геологические службы публикуют данные о глубинах залегания водоносных пластов по регионам
• Данные соседних скважин: информация о глубине и дебите ранее пробуренных скважин в радиусе 1–5 км
• Геофизические исследования: электроразведка (ВЭЗ), сейсморазведка для определения границ водоносных слоёв
• Разведочное бурение: при отсутствии данных бурится разведочная скважина малого диаметра

Методы бурения скважин на воду

Метод	Глубина, м	Диаметр, мм	Породы
Шнековое	до 50	100–250	Мягкие (глина, песок)
Роторное с промывкой	до 300	100–400	Любые
Пневмоударное	до 200	100–200	Скальные
Канатно-ударное	до 100	150–300	Рыхлые и средние
Колонковое	до 500	50–150	Скальные (с отбором керна)

Выбор долота для бурения на воду

Подбор бурового долота зависит от литологического разреза, метода бурения и диаметра скважины:

• Для рыхлых пород (пески, глины): лопастные долота, шнековые буры. Простые и недорогие, обеспечивают высокую скорость в мягких грунтах.
• Для плотных глин и мергелей: шарошечные долота серии WaterDrill (WD) от Волгабурмаш с клиновым вооружением из сплава ВК10–ВК11. Агрессивная геометрия обеспечивает эффективное скалывание.
• Для известняков и доломитов: шарошечные долота серии TechnoPro (TCNP) с коническими зубками ВК8. Высокая износостойкость для абразивных карбонатных пород.
• Для гранитов и кварцитов: пневмоударные коронки с полусферическими вставками ВК6 или шарошечные долота с продувкой воздухом.

Обсадка и фильтры

После достижения водоносного горизонта в скважину устанавливается обсадная колонна из стальных или ПВХ-труб. В зоне водоприёма монтируется фильтровая колонна — перфорированные или щелевые трубы, обмотанные сеткой из нержавеющей стали. Межтрубное пространство в верхней части скважины цементируется для изоляции от поверхностных загрязнений.

Испытание скважины

После завершения бурения и обустройства проводятся откачные испытания: пробная откачка для определения дебита, удельного дебита и динамического уровня воды. Отбираются пробы воды для химического и бактериологического анализа. По результатам оформляется паспорт скважины.

Водоснабжение на Ближнем Востоке

В регионе Персидского залива подземные воды являются критически важным ресурсом. В ОАЭ, Саудовской Аравии, Омане и Бахрейне бурятся тысячи скважин ежегодно для сельскохозяйственного и промышленного водоснабжения. Глубина артезианских скважин в регионе достигает 200–500 м, а литологический разрез представлен преимущественно карбонатными породами, требующими применения шарошечных долот с твердосплавным вооружением.

Волгабурмаш через VBM Middle East поставляет долота для водяных скважин, адаптированные к условиям Ближнего Востока — высокие температуры, абразивные карбонатные породы, отсутствие поверхностной воды для промывки (бурение с продувкой воздухом).