Схема обвязки скважины с глубинным насосом: способы подключения для подачи воды в дом из колодца и установка

Обвязка погружного насоса

Для подключения насоса к системе водоснабжения необходимо следующее оборудование:

насос
трубы, по которым вода будет подаваться вода
крепежный трос, удерживающий насос в толще воды и не позволяющий ему утонуть
манометр
гидравлический бак
устройство защиты от запуска насоса на сухом ходу
оборудование для очистки воды (фильтр)

Схема обвязки скважинного насоса

При подключении погружного насоса между ним и водопроводной трубой обязательно устанавливается обратный клапан, препятствующий сходу воды из системы водоснабжения в скважину при выключенном насосе.

Если диаметр выходного штуцера и водопроводной трубы не совпадают, для включения насоса используется переходной ниппель.

На следующем участке трубы устанавливается фильтр. После которого устанавливается реле давления и манометр, с помощью которых осуществляется включение насоса в работу при снижении уровня давления воды в системе водопровода ниже установленного значения.

Каждый элемент обвязки погружного насоса, по сути, является сложным узлом, выход которого из строя приведет к неисправности всей системы водоснабжения. Поэтому на каждом участке дополнительно монтируется запорная арматура, позволяющая не разбирать всю обвязку, а выполнять лишь локальный ремонт, отсоединяя нужный участок системы. Для этого лучше использовать краны типа американка.

Эффективность эксплуатации кустовых скважин, их преимущества и недостатки. Особенности проектирования

К основным недостаткам кустового бурения относятся:

Увеличение объема буровых работ.
Дополнительные затраты времени и средств, связанные с процессом искривления скважин.

В то же время применение кустового бурения и эксплуатация кустов скважин значительно сокращает вспомогательные и строительно-монтажные работы, что способствует сокращению количества инженерных коммуникаций, таких как линии электропередач, дороги, трубопровод. Куст скважин гораздо проще и легче в обслуживании, для процесса добычи полезного ископаемого кустом скважин требуется меньше технологического оборудования, что становится причиной упрощения процесса добычи и количества оборудования, сокращению объемов перевозок, повышению рентабельности процесса разработки всего месторождения и т.п. Например, применение куста скважин в условиях болота снижает объем отсыпных работ. Кустовое бурение также доказало свою эффективность в обнаружении залежей полезного ископаемого в зоне шельфа, а также под сооружениями и водными объектами.

Использование кустовых скважин на заповедных и плодородных землях также более эффективно, чем применение традиционных способов, так как сокращается объем земель, нуждающихся в восстановлении (которое занимает десятки лет). Схема куста скважин изображена на рисунке ниже.

Таким образом, эффективность эксплуатации куста скважин гораздо выше, чем одиночных, особенно на месторождениях со сложным геологическим строением. Поэтому в настоящее время предприятия нефтегазовой отрасли отдают предпочтение именно этому способу эксплуатации скважин, если на то существуют все необходимые условия и экономическое обоснование.

Основным показателем, который используется в процессе проектирования куста скважин, является оптимальное число скважин в кусте. Это число должно определяться с точки зрения экономической целесообразности, пожарной безопасности, технических возможностей проходки скважины. В целях пожарной безопасности установлено, что суммарный дебит куста скважин не должен превышать 4000 тонны в сутки, а газовый фактор 200 кубометров на одну тонну. С экономической точки зрения оптимальным количеством скважин в кусте считается такое, при котором себестоимость каждой из них минимальна. С технической точки зрения максимальное число скважин в кусте рассчитывается по следующей формуле:

Здесь апр — максимально допустимое отклонение скважины от вертикали; t – плотность сетки разработки месторождения; b – горизонтальное расстояние между рядами скважин; h – горизонтально расстояние между скважинами в ряду.

Обвязка скважины своими руками по шагам

Под этим термином понимают установку и подключение оборудования, которое приводит систему водоснабжения в действие. Работы выполняются после того, как завершается бурение и обустройство. Обвязка скважины предполагает монтаж кессона, скважинного или колодезного насоса, гидроаккумулятора и прочих узлов, отвечающих за стабильную подачу воды от источника к точкам потребления.

Установка кессона на верхнюю часть обсадной трубы

Кессонная яма – один из способов обвязки скважины, который предполагает, что оголовок и оборудование спрятан. Суть устройства в том, что в земле роется приямок, в котором находится верхняя выступающая из грунта часть обсадной трубы.

Такая схема обвязки скважины может быть реализована следующим образом:

Железобетонными кольцами. Монтаж занимает минимальное время, так как заключается в установке одного-двух бетонных колец, которые накрываются плитой с люком для обслуживания. Недостаток – слабая герметичность. Днище кессона заливают бетоном, предварительно связав армированный каркас.
Кессон из металла. Сталь обойдется дороже колец, но конструкция будет герметичной. Снаружи металл обрабатывается антикоррозийным составом, гидроизоляцией. Сборку можно выполнить собственными руками, использование крана не обязательно, но потребуется сварочный аппарат.
Кессон из пластика. Этот материал не подвержен коррозии, легкий и долговечный. Конструкция герметична. Верхняя крышка оборудуется люком. Внутри размещается электронасос, кабель, трубы. Наружу ничего выводить не нужно, если трубопровод уложить в траншею, вырытую в земле.

Но чтобы система работала исправно, нужно правильно ее укомплектовать. Для этого производятся расчеты с целью выбрать оснащение, характеристики которого удовлетворяли бы потребностям.

Подберите насосную и фильтровальную системы

Главным показателем, на который нужно ориентироваться при выборе насоса, является его производительность. Это номинальный показатель количества жидкости, которую можно перекачать за один час. Но есть два условия, которые нужно обязательно выдержать:

Производительность насосной станции не может быть большей, чем дебит скважины.
Мощности должно быть достаточно, чтобы продавливать жидкость по трубопроводу к потребителям в нужном количестве.

В кессон можно установить насосную станцию. Одним из эффективных способов оборудования скважины является установка глубинного погружного скважинного насоса, который опускается в обсадную трубу. Но если выбор пал на насосную станцию, помимо собственно прокачивающего устройства в кессоне можно смонтировать систему предварительной очистки и гидроаккумулятор.

В этом случае преимуществом является то, что все узлы находятся вне дома, но при необходимости их обслуживать, проблем не возникает. Достаточно открыть люк, и все приборы находятся в доступности. Это нужно при обслуживании фильтра, ремонте насоса, ревизии гидробака. Здесь же монтируется обратный клапан, который не позволяет воде стекать в скважину, когда система не активна.

Гидроаккумулятор

В качестве оснащения, обеспечивающего автономность работы системы водоподачи, используется манометр, гидроаккумулятор и реле, которое будет включать и отключать насос, когда это необходимо.

Задача гидроаккумулятора – поддерживать постоянное давление в трубопроводе, чтобы каждый потребитель получал достаточный напор.

Полный печень решаемых задач выглядит так:

предотвращение гидроударов, способных вывести из строя элементы и узлы;
экономия моторесурса насоса методом периодических отключений когда это возможно;
накапливание запаса жидкости, который можно использовать в случае поломки насосной станции.
поддержание давления в трубопроводе постоянным в допустимых пределах.

При выборе оценивают производительность насоса и потребности семьи в чистой воде, используемой в бытовых целях.

Подвод трубопровода и монтаж дополнительного оборудования

Главный документ при проектировании обвязки скважины на воду – схема прокладки трубопровода. Сами трубы входят в кессон через специальные отверстия в стенках, которые должны обеспечивать герметичность. Шланг можно подсоединить к насосу через гибкий патрубок или жестко при помощи резьбового соединения.

Дно кессона, как и днище траншей под трубопровод засыпается песком и щебнем, что формирует дренажный слой. Трубы придется изолировать, чтобы избежать замерзание воды зимой. Глубина промерзания грунта в большинстве регионов ниже, чем глубина траншеи под трубопровод. Если трубы металлические, их потребуется обработать составом против коррозии.

Особенности монтажа кессонных конструкций при обустройстве скважины

В большинстве случаев, если скважина располагается на открытом пространстве, потребуется обустройство кессона. Внутри кессонного короба располагается всевозможное обслуживающее оборудование, фильтры, автоматика и т.д.

Кессон — это резервуар, который изолирует оголовок скважины от грунтовых вод.

Как уже отмечалось, он может быть выполнен из разных материалов:

Пластик. Он имеет хорошие показатели в плане тепловой изоляции, а также совершенно не подвержен коррозии и грибковым поражениям. К тому же, пластиковые кессоны обладают небольшой массой, так что установить их можно будет даже без необходимости прибегать к помощи специального оборудования. Пластик – сравнительно недорогой вариант. Но к однозначным недостаткам такого варианта можно отнести малую жесткость пластиковой конструкции. Для того, чтобы повысить этот показатель, в процессе монтажа пластиковый кессон заливают бетоном по всему периметру;
Металл. Достоинства металлических кессонов в том, что можно своими руками сварить конструкцию любого размера и любых форм. Такой кессон будет очень прочным. Но при этом потребуется проводить его дополнительную защиту от влаги – обработку антикоррозийным покрытием. Кроме того, металлические кессоны имеют большую массу. Можно как приобрести кессон из металла в готовом виде, так и сварить на заказ или самостоятельно. Конструкция крайне прочна и прослужит максимально долго. Но потребуется провести и теплоизоляционные мероприятия;
Бетон, железобетон. Еще один из самых распространенных вариантов. Сегодня, впрочем, применяются реже из-за трудоемкости обустройства. Бетонный кессон очень прочный и надежно защитит скважину от самых агрессивных воздействий со стороны окружающей среды. В то же время, он имеет огромную массу и со временем может просесть в почве, если неправильно его смонтировать. Это, в свою очередь, приведет к тому, что трубы в водопроводе будут повреждены.

Как правило, все этапы монтажа кессона схожи между собой – независимо от того, какой именно вариант был выбран.

Схема монтажа кессона.

Сначала осуществляется подготовка котлована. Он представляет собой яму, диаметром на 30 сантиметров больше, чем диаметр самого кессона. Глубина котлована должна быть рассчитана таким образом, чтобы верхняя часть кессона возвышалась над землей примерно на 20 см. Это позволит избежать затопления скважины в период обильных осадков или половодья. Затем необходимо осуществить монтаж гильзы для обсадной трубы. Для этого в днище кессона обустраивается отверстие – обычно в центре. Теперь к этому отверстию приваривается отрезок трубы длиной в 15 см и диаметром чуть больше, чем диаметр обсадной трубы – чтобы та без проблем вдевалась в гильзу.

На следующем этапе осуществляется монтаж ниппелей для водопроводных труб. Они ввариваются в стенку кессона в тех местах, где предполагается выводить трубы.

Затем проводится непосредственно установка кессонного бака в котлован. Предварительно нужно обеспечить на дне котлована подушку из щебня толщиной примерно в 20 см. Обсадная труба обрезается до уровня почвы. Теперь на предварительно заготовленные брусья устанавливается кессон таким образом, чтобы гильза без труда надевалась на обсадную трубу. Брусья извлекаются, кессон герметизируется.

Останется завести трубы в ниппели – и можно приступать к засыпке всего сооружения. Пространство между стенками гильзы и трубой, а также ниппелями и трубами можно залить монтажной пеной.

3.2 Вращательное бурение скважин

При вращательном
бурении разрушение породы происходит
в результате одновременного воздействия
на долото нагрузки и крутящего момента.
Под действием нагрузки долото внедряется
в породу, а под влиянием крутящего
момента скалывает ее.

Существует две
разновидности вращательного бурения
— роторный и с забойными двигателями.

При роторном
бурении(Рисунок 2.8) мощность от
двигателей 9 передается через лебедку
8 к ротору 16 — специальному вращательному
механизму, установленному над устьем
скважины в центре вышки. Ротор вращает
бурильную колонну и привинченное к ней
долото 1. Бурильная колонна состоит из
ведущей трубы 15 и привинченных к ней с
помощью специального переводника 6
бурильных труб 5.

Следовательно,
при роторном бурении углубление долота
в породу происходит при движении вдоль
оси скважины вращающейся бурильной
колонны, а при бурении с забойным
двигателем — невращающейся бурильной
колонны. Характерной особенностью
вращательного бурения является промывка

При бурении с
забойным двигателемдолото 1 привинчено
к валу, а бурильная колонна — к корпусу
двигателя 2. При работе двигателя
вращается его вал с долотом, а бурильная
колонна воспринимает реактивный момент
вращения корпуса двигателя, который
гасится невращающимся ротором (в ротор
устанавливают специальную заглушку).

Буровой насос 20,
приводящийся в работу от двигателя 21,
нагнетает буровой раствор по манифольду
(трубопроводу высокого давления) 19 в
стояк — трубу 17, вертикально установленную
в правом углу вышки, далее в гибкий
буровой шланг (рукав) 14, вертлюг 10 и в
бурильную колонну. Дойдя до долота,
промывочная жидкость проходит через
имеющиеся в нем отверстия и по кольцевому
пространству между стенкой скважины и
бурильной колонной поднимается на
поверхность. Здесь в системе емкостей
18 и очистительных механизмах (на рисунке
не показаны) буровой раствор очищается
от выбуренной породы, затем поступает
в приемные емкости 22 буровых насосов и
вновь закачивается в скважину.

В настоящее время
применяют три вида забойных двигателей
— турбобур, винтовой двигатель и
электробур (последний применяют крайне
редко).

При бурении с
турбобуром или винтовым двигателем
гидравлическая энергия потока бурового
раствора, двигающегося вниз по бурильной
колонне, преобразуется в механическую
на валу забойного двигателя, с которым
соединено долото.

При бурении с
электробуром электрическая энергия
подается по кабелю, секции которого
смонтированы внутри бурильной колонны
и преобразуется электродвигателем в
механическую энергию на валу, которая
непосредственно передается долоту.

Рисунок
2.8 — Схема вращательного бурения

Пример схемы обвязки скважины на воду

Схема обвязки скважины

От правильности проектной работы и качества изготовления обвязки на 100% зависит продолжительность эксплуатации скважины

Именно на этапе проектирования важно учесть все особенности водопотребления, исходя из требуемых объемов, климатических условий региона и глубины залегания вод

В стандартную схему обвязки входит следующие:

изготовление адаптера, кессона или приямка;
проектирование (составление чертежей) и установка водопроводной сети;
поиск подходящего насосного оборудования и фильтров;
монтаж гидроаккумулятора;
монтаж погружного или поверхностного водяного насоса;
пробный запуск автономного водоснабжения.

Различают три основных метода обустройства места вывода воды на поверхность: адаптер, кессон и приямок. Также возможно возведение наземной постройки недалеко от места забора воды, но это целесообразно лишь при проживании в теплых регионах. В центральных и северных районах постройку с приходом зимы нужно обогревать.

Большое значение в работе играет нагнетающее оборудование, его выбирают исходя потребностей и особенностей скважины. Сверхмощный насос будет работать «вхолостую», что станет причиной быстрой изнашиваемости деталей. Недостаточно производительный будет работать непрерывно, что приведет к перегреванию двигателя и его сгоранию.

Схема обвязки скважины на воду: подключение трубопровода

Для подводки воды в домик необходимо провести трубопровод. Для этого потребуется вырыть траншею. С помощью специальных отверстий необходимо ее подключить к кессону. Глубина траншеи должны быть ниже уровня промерзания грунта, а подключение к дому выполняется на уровне цокольного этажа или подвального помещения.

Заранее следует выбрать трубы для укладки. Лучше всего использовать полипропилен. Пластик прочный, гладкий и долговечный материал. Такие трубы приобретаются в рулонах. Их не нужно резать и стыковать, что очень удобно при монтаже.

Последовательность проведения трубопровода:

Подготовка траншеи. На низ ямы следует уложить слой песка толщиной 5 см. Материал уплотняется с помощью воды и утрамбовки. Поверхность потребуется разровнять.
Дальше укладывают трубы. На них монтируют тройник. С одной стороны с его помощью подключается водопровод. С другой стороны устанавливают кран. Он используется для технологических работ и снятия давления.
Обычно к трубе помещают привод, который питает насос. Но по правилам делать такой подвод запрещается. Все кабели выводят в другую траншею. При этом используют гофрированную защиту.
После всех манипуляций трубу засыпают землей. Но обязательно следует предусмотреть утеплитель и защиту от трения.

Для защиты трубы от нагрузок можно сделать специальный бетонный короб. Нередко используют кожухи для труб. Они выполняют не только защитные функции, но и утеплителя.

Варианты разводки воды в частном доме

Известны два основных способа подключения потребителей к водопроводу, при выборе варианта учитывается потребляемый объем воды и необходимое давление в системе.Последовательное (тройниковое) подключение. Схема состоит из общей трубы горячего и холодного водоснабжения, от которой с помощью тройников происходит подача воды потребителю, отличается экономичностью и простотой монтажа. Ее недостаток – резкое падение температуры при подключении к линии нескольких потребителей, причем давление воды в системе у последнего из них будет намного ниже нормы.Параллельное (коллекторное) соединение. При данном способе трубы проводятся отдельно от общего коллектора к каждой точке потребления. Система отличается равномерностью давления воды и температуры на всем протяжении, но требуют большого количества труб, что усложняет монтаж и обходится дороже предыдущего варианта.

Рис. 3 Последовательная и параллельная разводка воды

Установки для проведения замеров

После ГЗУ нефтегазовая смесь по промысловым нефтепроводам поступает либо на СП (сборный пункт), либо на ДНС (дожимную насосную станцию) для проведения её подготовки. Сбор, как правило, предусматривает отдельное поступление обводненной нефти и условно-безводного сырья, для чего от каждой ГЗУ тянут два разных коллектора.

СП бывают следующих типов:

1	ЦПС (центральные)
2	ДНС (дожимные насосные станции)
3	КСП (комплексные)

Газ, отделенный в сепараторах от нефти, очищают от оставшихся капель жидкости и либо утилизируют, либо перерабатывают, либо используют для собственных нужд и нужд прочих потребителей. На первой и второй ступени газ движется, используя собственное давление, а на конечной ступени его нужно компримировать.

В УПН есть специальные резервуары, где добытое сырье отстаивается, трубчатые печи для подогрева нефтяной эмульсии, а также устройства обезвоживания и обессоливания сырья. После прохождения УПН нефть перекачивается в резервуар для товарной продукции, а затем поступает в магистральную трубопроводную систему.

Важные моменты при обустройстве

Располагая скважину вблизи дома, можно:

уменьшить количество работ по обустройству;
добиться использования меньшего количества труб;
использовать насос, обладающий малой мощностью.

Если водоскважина делается для личного пользования, то целесообразно использовать ручной бур.

Выбор метода бурения скважины

На выбор метода бурения влияют особенности грунта. Используя шнек, можно пробурить неглубокую скважину. Чтобы поднимать на поверхность инструмент, необходимо соорудить вышку-треногу.

Также можно использовать ударно-канатный метод. В этом случае рабочий инструмент представляет собой трубу, ее края должны быть остро заточены. Труба обладает немалым весом, поэтому она хорошо врезается в грунт, после этого ее следует извлечь с помощью канатов и освободить от земли.

Диаметр колонны должен быть немного больше диаметра стакана (отрезок трубы). Рабочий инструмент нужно установить в вертикальном положении.

Также можно осуществить бурение скважины на песок малогабаритной буровой установкой.

2 секреты бурения скважины

На процесс бурения влияет время года. Лучше всего бурить летом. Если проводить работы осенью, то лучше в сентябре, т. к. в этом месяце мало осадков и без труда определяется водоносный горизонт. Бурить водоскважину зимой нужно при температуре до -20°С. Весной лучше работы не проводить.

Как установить кессон для скважины?

Правильная установка кессона на скважину – это сравнительно сложный и крайне ответственный процесс. Если во время монтажа гидроизоляция сосуда будет нарушена, то в процессе эксплуатации скважины могут возникнуть серьезные проблемы, устранение которых потребует очередных денежных трат.

Технология обустройства источника водоснабжения состоит из последовательного ряда ответственных шагов:

Место. Начинать подготовку к процессу монтажа кессона, необходимо с выбора места под скважину.
Скважина. Первый из этапов — непосредственное бурение скважины.
Кессон. Вторым шагом приступают к процессу монтажа кессона.
Утепление. Третий этап заключается в том, что засыпают котлован землей до самой крышки, затем утепляют люк.
Монтаж оборудования. Этап четвертый — после завершения работ приступают к монтажу оборудования, которое должно обеспечить бесперебойную и эффективную подачу воды в дом и на участок.

Пошаговый монтаж кессона для скважины тоже состоит из нескольких пошаговых операций:

Котлован под кессон выбирают больше самого кессона минимум на 30 см. Это поможет и точнее его установить, корректируя совпадение трубы скважины и гильзы для ее прохода. К тому же, это позволит утеплить или укрепить стенки пластиковой конструкции.
В днище кессона с некоторым сдвигом от его центра проделать отверстие для последующей установки гильзы под обсадную колонну. Диаметр гильзы должен превышать соответствующий параметр трубы, измеренный по внешнему контуру, миллиметров на 10-15.
В боковые стенки кессона вварить патрубки под водопроводные трубы и кабель.
Выкопать котлован с таким расчетом, чтобы горловина после завершения установки возвышалась над землей не более, чем на 20 см.
Дно котлована закрывается песчаной подушкой толщиной 20-30 см. Засыпка из песка поливается водой для уплотнения. Поверх подушки отливается бетонная плита с армированием стальной сеткой. Можно заранее на ней разместить анкерные болты для закрепления кессона. Однако здесь можно ошибиться. Поэтому лучше сначала установить камеру на место, а потом высверлить в плите отверстия для крепежа.
Обрезать обсадную колонну на уровне грунта. Обсадная труба скважины обрезается с учетом будущей высоты пола камеры.
Уложить на котлован опоры в виде брусьев. На них поместить кессон.
Состыковать обсадную трубу с гильзой кессона, отрегулировать конструкцию по горизонтали, а затем герметично приварить.
Убрать из-под резервуара бруски.
Ввести в соответствующие ниппели трубы, кабель.

Вода, которая сразу заполнить скважину, будет грязной, поэтому ее необходимо откачать. Лучше это сделать дешевым временным насосом, а не при помощи оборудования для постоянного пользования.

Стоит отметить, что установка кессона целесообразна не во всех случаях. Иногда, в непосредственной близи от места нахождения скважины уже есть сооружение, которое подходит для размещения оборудования для системы водоснабжения. Тогда более рационально использовать это пространство по назначению, и не оборудовать скважину кессоном.

Водоподъемное оборудование можно разместить на первом этаже дома или в подвале, но есть такой возможности нет, то гидроаккумулятор, электрооборудование, системы автоматического управления насосом и фильтры грубой очистки размещают в кессоне.