Современный рост потребления подземной воды, обусловленный, в том числе, и неизменно плохим качеством воды в сетях водоканала и ростом частных хозяйств и «уход» от лимитов водопотребления, наложенных этим же водоканалом – все это приводит к увеличению объемов поиска мест залегания подземных вод (пресных, минеральных, термальных), их разведки и эксплуатации. Разрабатываются как мелкие, так и глубоко залегающие водоносные пласты.Наиболее часто применяемым методом разведки и последующей эксплуатации подземных вод является бурение гидрогеологических скважин.
Как же определяется выбор способа бурения скважины на воду? При принятии этого решения профессиональные буровые организации руководствуются следующими факторами:
- степень изученности района в гидрогеологическом отношении;
- цель проводимых работ;
- нужная достоверность получаемой геолого-гидрогеологической информации;
- технико-экономические показатели конкретного способа бурения;
- стоимость 1 м3 добытой воды;
- время существования водозаборной скважины.
Кроме того, на выбор влияют такие параметры как: характер водовмещающих пород – напорные, уровень которых устанавливается выше глубины раскрытия, или безнапорные; температура подземных вод, степень их минерализации и агрессивность по отношению к бетону (цементу) и металлу (железу).
В зависимости от целевого назначения буровых скважин на воду и конкретных условий применяются следующие способы бурения:
- вращательный с прямой промывкой;
- вращательный с обратновсасывающей промывкой;
- вращательный с промывкой аэрированным раствором, пеной;
- вращательный без промывки (шнековым и ковшовым бурами);
- ударно-канатный.
Бурение может выполняться керновым и бескерновым способами.Наиболее распространенным способом бурения скважин на воду сегодня является вращательное бурение, поскольку его производительность в несколько (называются цифры "3-5") раз выше, чем при использовании ударно-канатного метода. Его (вращательное бурение) рекомендуется использоватьв районах с достаточно хорошо изученной гидрогеологией для раскрытия артезианских (то есть, напорных) вод. Но вращательный способ бурения имеет и свой недостаток – возможна закупорка пор (в осадочных породах) и трещин (в скальных грунтах) водоносного горизонта, что потребует дополнительных затрат как времени, так и средств на возбуждение притока воды к скважине. Профилактикой закупорки (заглинизации) водоносного пласта является применение специальных растворов и новых технологий раскрытия водоносных горизонтов, именно это делает вращательное бурение наиболее эффективным при бурении скважин на воду. К сожалению, на рынке бурения скважин на воду в той же Днепропетровской области единицы профессиональных организаций буровиков, применяющих эти технологии, не говоря уже о применении спецрастворов, увеличивающих себестоимость бурения.
В тех районах, гидрогеология которых недостаточно изучена, низкое пластовое давление и где непросто организовать подачу воды к установкам вращательного бурения (вода является частью технологического процесса), а также при бурении скважин с большим начальным диаметром (от 500 мм и больше) используют ударно-механическое бурение скважин на воду. Этот способ имеет ряд своих преимуществ – не "забивается" и не кольматируется водоносный горизонт циркулирующим по стволу буровой скважины буровым раствором, погрешность при определении водоносного пласта при применении этого способа - всего 0,5-1,0 метра. Стоит также отметить, что при этом легко устанавливаются все раскрываемые водоносные горизонты, обеспечивается высокое качество испытания водоносного пласта. При ударно-механическом способе бурения скважин на воду дебиты, как правило, больше чем при вращательном способе бурения с прямой промывкой.
Выбранный способ бурения определяет такие показатели, как тип иназначение скважины на воду, глубину ее закладки, а кроме того –объем буровых работ. Ниже в таблице приведены типы скважин.
|
Тип скважины
|
Вид исследований и работ
|
| Поисково-картировочная | Поисково-съемочные работы, картирование в мелких масштабах |
| Разведочная | Предварительная разведка подземных вод |
| Разведочно-эксплуатационная | Детальная и эксплуатационная разведка подземных вод |
| Эксплуатационная | Водоснабжение |
| Наблюдательная | Разведка подземных вод, многолетние режимные наблюдения |
| Водопонизительная (дренажная) | Понижение уровня подземных вод при строительстве, разработке полезных ископаемых, на сельскохозяйственных работах |
| Нагнетательная | Захоронение промышленных отходов |

Если скважина используется как водозабор подземных вод для питьевого водоснабжения, то к ним устанавливаются требования в соответствии с действующим ГОСТ.
