Плывун в скважине

Детальное изучение геологического строения участка не исключает появления нестабильного горизонта. Иногда требуется пройти плывун при бурении скважины, что усложняет работу, требует использования дополнительных методов обустройства инженерного сооружения.

Плывун опасен из-за своей непредсказуемой подвижности.

Плывун и его виды

Насыщенная влагой почва, в состав которой входит песок различной фракции, глинистый материал, называется плывуном.

Из-за перепадов давления при нарушении пласта эта смесь начинает двигаться, толщина проблемного слоя породы может составлять 2-10 м.

Плывун в скважине может заполнять пространство за трубой, привести к потере буровой колонны. При попадании в такой пласт можно долго вычерпывать подвижную смесь, а используемая при этом помпа может не справиться с нагрузкой и выйти из строя.

Определить тип плывуна может геолог, поэтому перед тем, как пробурить скважину вручную, рекомендуется обратиться к специалистам.

Настоящие плывуны

Пласты этого типа включают в себя мелкодисперсные смеси с примесью пылеобразных элементов. Настоящие плывуны содержат глинистую взвесь, надежно удерживающую воду. Масса становится подвижной при вскрытии пласта и возникновении гидравлического удара.

Насыщенный водой грунт характеризуется низкими фильтрационными показателями, при промерзании склонен к вспучиванию, а высыхая, приобретает форму монолита.

Пласты с фальшивой плывучестью

К данной разновидности относят горизонты, имеющие пористую структуру и состоящие из влажного песка с мелкофракционными частицами. Пласты могут находиться на глубине до 50 м, что обусловливает давление внутри слоя.

При разрушении кровли в скважину вымывается песчаная пыль. Процесс имеет временный характер и легко устраняется своими руками.

Как проходить плывуны — способы решения проблемы

Наличие в колодце горизонта, состоящего из смеси песка и глины, может усложнить эксплуатацию. Повышается вероятность смещения колец и разрушения мест их соединения.

При наличии нестабильного горизонта рекомендуется закладывать скважину, действуя по принципу песчаного колодца на воду. Для обустройства инженерного сооружения данного типа требуется труба из металла, на конце которой имеется фильтрационная колонна.

Пройти горизонт можно, используя ударно-канатный способ: с помощью специального оборудования труба вертикально забивается в землю. Если порода, из которой состоит горизонт, мягкая, то этот способ позволяет легко пройти интервал до 20 м.

С проблемой плывуна бурильщик может столкнуться на глубине от 1 до 20 м. Проходить слой надо неторопливо, чтобы исключить завал грунтом буровой колонны.

Если при проходке обнаружен плывун, то воспрещается использование обсадных труб из поливинилхлорида, поскольку они подвержены деформации.

Шпунтованная доска

Использование щита от плывуна.

При наличии приповерхностного слоя плывуна используется щит из деревянных заготовок. Для прохождения горизонта потребуется сухая шпунтованная доска с заостренным концом, толщина которой должна составлять 50 мм, длина — 2 м. Края заготовок обрабатываются так, чтобы создать прочное крепление элементов.

Такая конструкция позволяет проводить буровые работы быстро и без трудностей. Для оперативного прохождения доску закрепляют по периметру шахтной выработки на глубине до 40 см, грунт выбирается, а операция повторяется до полного прохождения проблемного интервала.

Дно оборудуют деревянным ящиком высотой 50 см с отверстиями для поступления воды. Под конструкцию устанавливают фильтрационный слой, который отсечет поступление взвеси и очистит воду. Этот тип защиты работает при наличии грязевого потока слабой силы.

Параллельная обсадка

Обсадные колонны применяются для того, чтобы породная масса и буровая смесь не заиливала скважину. Такой метод достаточно трудоемкий, требует внимательности при опускании установки и высокого уровня подготовки специалиста.

Оптимальным вариантом является использование бура сложной конструкции, к которому по размеру подбирается обсадная труба.

Обсадная колонна от плывуна.

При прохождении интервала до точки вскрытия кровли с насыщенным влагой горизонтом можно применять шнек. Когда достигнута кровля, в скважину опускается труба, а в проблемном интервале проходка осуществляется специальным приспособлением, оборудованным клапаном.

Частью этого метода является обустройство заглушки в нижней части фильтрационной колонны: в мешок из специальной ткани, соответствующий по размеру внутренней части колонны, насыпают песчано-цементную смесь и опускают ее на дно. Через 2-3 суток состав затвердевает, и образуется заглушка.

Метод прохождения кондуктором

Основным отличием данного способа является возможность бурения без использования обсадных труб до плывуна. Для прохождения этого горизонта вынимают бур и вставляют в скважину кондуктор, при этом обсадная труба используется для герметизации стенок.

Для прохождения горизонта используют железобетонные кольца, которые изолируют стенки. При выполнении работ важно соблюдать последовательность выполнения операций.

Использование бентонита

Природный материал характеризуется пористой структурой, способностью поглощать воду с образованием гелеобразной субстанции. В условиях ограниченного пространства материал бетонирует стенки.

Этой твердости достаточно для проведения буровых работ, но для эксплуатации требуется укрепление металлической трубой. Бентонит работает как смазка при прохождении.

Плывун в скважине – что это и как с ним бороться

Процесс бурения скважины на воду, теоретически несложен, но на практике это достаточно трудная работа. Замечательно, в случае если пройдя верхние мягкие слои, вы упираетесь в плотные стабильные пласты, бурить в них легко. Кроме того в случае если попалась гор, при помощи коронки ее возможно пройти.

Но в случае если попалась скважина на плывуне, это значительная неприятность.

• Что такое плывун? Плывуном именуют нестабильный, перенасыщенный водой грунт. В большинстве случаев, в его состав входят небольшие, пылевые песчаные грунты либо супеси. Кроме этого довольно часто видятся влажные глинистые составы и суглинки. При механическом вскрытии пласта, толщина которого может колебаться от 2, до десяти метров, в следствии перепада давления, состав приходит в движение.
• Вся неприятность в том, что таковой пласт очень не стабилен, плюс в нем смогут находиться вкрапления небольшой, речной гальки либо более большие валуны. Его консистенция возможно тестообразной либо практически жидкого, сметанного вида.
• Попав в таковой пласт, черпать его возможно весьма долго, кроме этого громадна опасность утраты бура. Но бороться с данной проблемой возможно. О том, как в скважине пройти плывун мы поболтаем позднее, а на данный момент разберемся с тем, какие конкретно бывают плывуны.

Настоящие либо настоящие плывуны

• В состав таких пластов входят пылевые, песчаные грунты, имеющие различную фракцию частиц, в следствии чего микроскопические частицы выполняют роль смазки, обволакивают и связывают всю массу.
• Кроме этого в этих пластах присутствует много глиняной взвеси, почему они владеют повышенной гидрофобностью. Иными словами, связывают и надежно удерживают воду. При вскрытии пласта, происходит гидроудар, который приводит в движение жидкую массу. Фильтрационные качества пласта очень низкие, в среднем 0,5м? в день.
• В случае промерзания таковой грунт подвержен вспучиванию, в случае если грунт высыхает, он делается практически монолитным. Единого мнения о происхождении таких пластов нет, но многие ученые склонны к тому, что они образовываются в следствии жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.

• Фальшивыми именуют песчаные, пористые пласты с небольшой фракцией частиц, очень сильно насыщенные водой. Глубина залегания у них возможно до 50 м, ввиду чего в самого пласта появляется избыточное давление.
• При механическом вскрытии кровли, давлением начинает интенсивно вымывать небольшую песчаную пыль в скважину. Явление это временное и при грамотном подходе достаточно быстро устраняется.

Совет: верно выяснить, на какой вид плывуна попали, может лишь эксперт. Любителям, перед началом бурения своими руками, возможно посоветоваться с соседями по участку, у которых уже имеется скважина либо лучше обратиться в местную геологоразведку.

Варианты борьбы с данной проблемой

• Изначально направляться подчернуть, что если вы точно понимаете, что у вас на участке присутствует пласт настоящего, настоящего плывуна, то затевать рыть колодец, мы вам настоятельно не рекомендуем. Потому как надежных, долгосрочных способов борьбы с данной проблемой, в условиях колодца, пока не существует, вам подходит лишь скважина.

Совет: если вы начали копать колодец и, углубившись на определенную глубину, нашли настоящий плывун, как вариант, потом вас может спасти скважина в колодце на плывуне. Она возможно сделана по принципу «абиссинского колодца» либо иным подходящим для вас методом.

• Инструкция по обустройству скважины «абиссинский колодец» предельно несложна. Кратко: берется железная труба с конусом и фильтрационной колонной на конце, строго вертикально направляется в землю и тяжелой железной «бабкой» забивается до отметки водоносного слоя. Но так возможно углубиться максимум на 20 м, при условии стабильного мягкого грунта.
• Основных способов того, как избавиться от плывуна в скважине, существует 2. Сходу предупреждаем, что оба они достаточно трудоемкие и если вы не уверены в своих силах, мы вам не рекомендуем делать работы своими руками, обратитесь к экспертам. Цена работ вырастет, но вы гарантированно обустроите свою скважину.

Способ обсадной колонны

• Чтобы жидкая порода не заливала скважину, употребляется способ параллельной обсадки. Сущность способа в том, что сходу за буром в скважину опускается обсадная труба. Работа эта достаточно трудоемкая, поскольку необходимо будет пристально следить за тем, дабы труба опускалась плавно, не задевая бур и в также время, не отставая от него.
• Самым хорошим вариантом тут будет применение складного опытного бура, цена у него немного выше, но мороки будет значительно меньше. Диаметр обсадной трубы подбирается по диаметру бура. Как вариант, бур возможно взять в аренду в местной геологоразведке.

• В случае если применение складного, опытного бура, не ваш вариант, то возможно пользоваться простым долотом либо шнеком, но лишь до вскрытия кровли с жидкой породой. Потом в скважину опускается обсадная труба, и проходка осуществляется желонкой с обратным клапаном либо буром-ложкой, параллельно опуская обсадную колонну.

• Весьма серьёзным моментом в этом методе есть необходимость обустройства надежной заглушки снизу скважинной фильтрационной колонны. Для этого берется матерчатый мешочек, по диаметру колонны, в него засыпается смесь песка с цементом марки 300 – 500, в пропорции 1:1 кг. Мешочек опускается на дно колонны и оставляется на 2 – 3 дней. За это время цемент схватится, и вы получите надежную заглушку.

Применение бентонита

• Бентонит, это сыпучий порошок, он был назван от месторождения в Бентоне, которое находится в Соединенных Штатах. Порошок имеет пористую структуру и при взаимодействии с водой возрастает в 14 – 16 раз, образуя гелеобразную субстанцию, не пропускающую воду. Находясь в ограниченном пространстве скважины, субстанция твердеет и бетонирует стены скважины.
• Твердости бентонитовых стенок в полной мере хватает с целью проведения буровых работ, но потом скважину в обязательном порядке необходимо укрепить железной обсадной трубой. Кроме этого, данный материал, на протяжении бурения, работает как смазка для бурового оборудования. Им еще возможно укрепить стены приямка. (См. кроме этого статью Изюминки цементирование скважин.)

Принципиально важно: найдя плавун в скважине, вам направляться сходу отказаться от применения популярных в данное время пластиковых НПВХ обсадных труб. Из-за движения породы их . Применяйте лишь металл, как вариант, в железную обсадку имеете возможность вставить пластик.

Вывод

В завершении хочется дать совет, если вы все же решили бурить своими руками, обратите внимание на то, что плавун в скважине проходится медлительно и с опаской. Если вы поторопитесь, стены скважины смогут обрушиться и ваше буровое оборудование возможно безвозвратно утеряно.

На видео в данной статье продемонстрирован процесс бурения.

При бурении скважины обнаружен плывун. Как его пройти?

Многие из тех, чья деятельность связана с водоснабжением, наверняка знают, что такое плывун в скважине, но пока еще никто не знает ответа на вопрос: почему такое явление вообще возникает. Но, несмотря на то, что причины возникновения плывунов так до конца и не выяснены, бурить скважины на участках, где они присутствуют, люди уже научились. Чтобы понять, насколько сложно пробурить скважину через плывун, следует разобраться, что он из себя представляет.

Плывун — это подземный слой почвы, состоящий из мелкого песка и глины, которые смешаны с водой. Такая смесь, представляющая собой кашеобразную массу, обладает высокой подвижностью, что и затрудняет ее прохождение при бурении скважин.

При бурении скважин через плывун, если не подготовиться к такому процессу основательно, могут возникнуть следующие проблемы:

• Проблема #1: заполнение затрубного пространства скважины грунтом, который буквально плывет;
• Проблема #2: выход из строя мотопомпы, которая просто не справится с возросшей нагрузкой;
• Проблема #3: потеря всей буровой колонны, которую плывущим грунтом затянет в образовавшуюся после вымывания породы полость.

Между тем, несмотря на такие проблемы, квалифицированные специалисты знают, что делать в таких ситуациях и как пройти плывун, получив в итоге полноценную скважину, которая прослужит своему владельцу много лет.

Эффективные способы бурения скважин с плывуном

Основная задача при бурении скважины с плывуном состоит в том, чтобы пройти этот неустойчивый, подвижный слой почвы, не потеряв при этом буровой колонны. Для ее решения в наше время активно используют три способа.

Способ #1: Бурение методом параллельной обсадки
Суть этого метода состоит в том, что обсадная труба при бурении опускается в скважину одновременно с буром, что значительно замедляет весь процесс и делает его более дорогостоящим.

Способ #2: Бурение с помощью кондуктора
Второй метод предполагает использование специального кондуктора, назначением которого, как и в случае с обсадной трубой, является защита как бурового инструмента, так и стенок получаемой скважины от плывущей породы. Отличие этого способа от первого заключается в том, что кондуктор используют только для того, чтобы проходить плывун, до границы этого слоя бурение производится обычным методом. Скважина также бурится уже традиционным способом, без использования кондуктора, когда плывучий слой почвы полностью пройден.

Способ #3: Бурение с применением клеящих составов или бентонита
Третий способ прохождения плывунов кардинально отличается от первых двух. Смысл этого метода заключается в том, что при бурении скважин с плывунами в них добавляют специальные клеящие составы или бентонит. Делается это для того, чтобы сформировать стенки скважины, укрепить их и защитить от разрушения под воздействием плывущей массы.

Следует иметь в виду, что все перечисленные способы целесообразно использовать в том случае, если производится бурение глубоких скважин. Если же вас вполне устроит неглубокая скважина (10-20 метров), и вы вдруг обнаружили в такой скважине плывун, то пройти его можно традиционным методом ударного бурения. Таким методом обустраивают абиссинские колодцы, и заключается он в том, что трубу просто забивают в почву при помощи тяжелой металлической «бабы». Также, если в скважине появился плывун, то пройти его можно при помощи ударно-канатного способа бурения, предполагающего использование специального ударного стакана, помещаемого внутрь обсадной трубы.

Почему нельзя использовать пластиковую обсадную трубу

При бурении скважин с плывунами следует иметь в виду, что ни в коем случае в них нельзя устанавливать пластиковые трубы. Конечно, работать некоторое время такая скважина будет, но со временем плывун может смять пластиковую трубу или даже полностью разрушить ее.

Не копайте колодец там где плывун

Также следует иметь в виду, что при наличии плывуна на вашем участке, на нем не имеет смысла копать обычный колодец. Даже если вам удастся добиться требуемой высоты столба воды в нем, то очень быстро такое колодец придет в негодность и перестанет давать воду.

Читайте также: Скважина в колодце. Теория и практика

Как видите, методов, позволяющих пройти плывун при бурении скважины достаточно много, главное применять их с умом и использовать для этого надежную технику и качественные материалы.