Как найти воду на участке? Задать скважину на воду так, чтобы ее глубина была минимально возможной, а дебит максимальным? Как правильно выбрать конструкцию водозаборной скважины, чтобы вода была чистой, а производительность сохранялась в течение долгого времени? Ответы на эти и многие другие вопросы вы можете получить, заказав геофизические исследования.
Применение геофизических поисков для выбора наиболее перспективного места бурения скважины на Вашем участке, полностью оправдано. Бурение «вслепую» грозит возможностью получения отрицательного результата - скважина может попасть в плотный, совершенно безводный блок пород или в зону повышенной мощности рыхлых отложений. При этом, на Вашем участке, всего в нескольких метрах от неудачной скважины может быть место, в котором геологическая ситуация кардинально отличается в лучшую сторону. Может, стоит узнать об этом заранее?
Возможность проведения геофизических наблюдений зависит от сочетания многих факторов, которые сложно учесть, опираясь только на словесное описание участка Заказчиком. Часто для этого часто необходимо личное присутствие специалиста на площадке поисков.
Факторы, при которых производство геофизических исследований затруднительно и, в сложных случаях, невозможно:
- Наличие на участке Заказчика и по его границам высоких неразборных заборов, непреодолимых стен, автотрасс, рек, траншей, котлованов, отвалов и пр. (При выполнении работ необходимый разнос питающей линии от точки наблюдения составляет 70-150 метров).
- Наличие металлических заборов, газопроводов, водопроводов, силовых электролиний и высоковольтных кабелей. Электроразведочный метод поисков подвержен влиянию проводящих конструкций и электрических наводок.
- Наличие асфальтового покрытия, тротуарной плитки, отсыпка щебнем, шлаком и другим уплотненным материалом, непроходимые заросли деревьев и кустов, складированные стройматериалы и кучи мусора. Во время работ необходимо частое заземление питающих и приемных электродов (стальных штырей), а также должна быть возможность свободного передвижения в пределах поисковой площади с неоднократным пересечением ее границ.
- В редких случаях – особо сложный разрез, не поддающийся интерпретации без данных поискового бурения.
Если условия участка не позволяют качественно выполнить геофизические наблюдения, то по результатам гидрогеологического обследования начальник отряда устно выдает Заказчику рекомендации по выбору оптимального места бурения скважины, ее ориентировочные параметры, профессиональные советы по правильной организации водоснабжения.
Геофизические работы
а). Подготовка и транспортировка аппаратуры и снаряжения.б). Разбивка профилей и закрепление на местности пунктов геофизических наблюдений маркированными деревянными колышками.
в). Производство основных, контрольных и детализационных измерений методом вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ) и методом срединного градиента (СГ) с контролем наличия помех, утечек, наводок и пр.
г). Построение кривых ВЭЗ, первоначальная оценка полученных материалов и закрепление на местности перспективных точек, предполагаемых для заверки бурением.
д). Обработка полученных данных с использованием авторской компьютерной программы (свидетельство о государственной регистрации №2010613049 от 07.05.2010).
е). Построение графических приложений: геоэлектрических разрезов, наглядно демонстрирующих особенности геологического строения участка и схемы с указанием перспективных мест бурения.
ж) Составление краткого технического отчета по результатам выполненных работ, с предполагаемыми параметрами скважины – глубиной, производительностью и интервалом, подлежащим креплению обсадной трубой.
Объем геофизических наблюдений для стандартного участка:
- Расстояние от г.Екатеринбурга до объекта менее 50км.
- Площадь исследований - 4-15 соток.
- Объем работ: 1 – 4 геофизических профиля длиной 20-100 метров
- Количество точек наблюдений с учетом детализации и контроля: ВЭЗ – 4-16 физических точек;
По результатам комплексных гидрогеологических и геофизических работ в течение 2-5 (в зависимости от степени загрузки) рабочих дней специалист составляет краткий технический отчет с описанием методики работ и полученных результатов, с графическими приложениями. Главным результатом работ является рекомендуемое место заложения поисковой скважины и ее предполагаемые параметры – конструкция, глубина и производительность.
Параметры скважины предполагаются на основании сравнения изученного разреза на участке поисков с аналогичными разрезами, уже заверенными поисковым бурением. Параметры будущей скважины невозможно гарантировать только по данным геофизики, они должны обязательно уточняться с учетом данных о реальном геологическом разрезе, полученных непосредственно при бурении скважины.
Все работы выполняются собственными силами, на своем оборудовании, с использованием современных технологий, в соответствии с действующими техническими регламентами.
Поиски в «скальном разрезе»
Изыскания в условиях залегания плотных, слабообводненных скальных пород. Поиски воды в «скальном» разрезе.Геофизические исследования, выполняемые для определения наиболее оптимального места расположения скважины на воду (поиски воды), решают две основные задачи:
Первая основная задача при поисках воды – это выявление в скальном массивном основании геологического разреза участка тектонически-ослабленных, трещиноватых, и, следовательно, обводненных зон.
Зоны тектонических разломов в пределах горно-складчатой области являются естественными коллекторами, представляющими повышенный интерес с точки зрения каптажа (вскрытия и эксплуатации) подземных вод. Они хорошо регистрируются по данным вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ). Эти зоны обычно имеют в плане линейное строение, длина линии разлома достигает 15-25 и более метров, поэтому часто можно выбрать в пределах них точку, максимально близкую к потребителю, «подтянуть» скважину к месту, которое удобно Заказчику. Прокладка водовода из металла или полимерных материалов, учитывая стоимость земляных работ и кабельной линии, стоит достаточно дорого, поэтому длина водовода – вопрос актуальный.
Водозаборная скважина, пробуренная без предварительной геофизической разведки, может оказаться в пределах плотного, слабопроницаемого и, как следствие, необводненного блока пород. Скважина может получиться просто «сухой». Особенно это актуально на участках, расположенных в пределах гранитных и габбровых массивов, которые занимают значительную часть площади Екатеринбурга и его окрестностей (Шарташский, Шувакишский, Уктусский, Истокский массивы и прочие).
Рассмотрим один из реальных примеров – дачный участок в КС «Горняк», на Чусовском тракте. Хозяин вызвал буровиков, из тех, что подешевле, и они наугад, без применения геофизики, (правда, как это часто бывает, сначала один из них немного походил по участку с «рамкой») пробурили скважину. Глубина скважины – 56 метров, воды нет. Буровики пытались, приподняв обсадную колонну, получить воду из верхней части разреза, но она оказалась мутной и имела неприятный запах.
Достаточно часто в такой ситуации непорядочные буровики, для того, чтобы получить с Заказчика деньги за сухую скважину, поступают просто – открывают водоприток в скважину из верхнего интервала (на плотных скальных массивах достаточно часто располагаются болота, торфяники, так что с приповерхностными водами обычно проблем нет). Этот недобросовестный акт, впоследствии, грозит крайне низким качеством получаемой из скважины воды. Для того чтобы получить в такой ситуации чистую воду, необходимо полностью перекрыть приток приповерхностных вод обсадной трубой, а воду взять из залегающей ниже тектонической трещиноватой зоны, выявленной по данным геофизики.
После этого неудачного опыта, владелец коттеджа заказал геофизические исследования, по результатам которых было определено, что в пределах участка проходит тектоническое нарушение, а первая скважина попала в массивные, плотные, необводненные граниты.
Новая скважина была задана непосредственно в пределах найденной трещиноватой зоны. Приповерхностные воды были надежно отсечены обсадной трубой. При глубине 40 метров, скважина имеет производительность 0,3 л/сек (около 1 м3/час), что вполне достаточно для бытового водоснабжения. Вода чистая, хозяин доволен.
Поиски в «рыхлом разрезе»
Изыскания в условиях большой мощности рыхлых глинистых пород. Поиски воды в «глинистом» разрезе.Вторая основная задача геофизических поисков - предварительное определение мощности рыхлых покровных отложений. Это необходимо для того, чтобы, с учетом выявленных особенностей геологического строения участка, найти наиболее оптимальное, удачное место для заложения водозаборной скважины. А также заранее определить параметры будущей скважины – глубину и количество обсадной трубы, которая потребуется для крепления стенок скважины в пределах рыхлого интервала.
При бурении скважины на воду все рыхлые отложения, такие как техногенные грунты, существенно-глинистые наносы, глинисто-щебнистая кора выветривания и прочие, обязательно должны перекрываться глухой обсадной трубой. Если этого не сделать, то, во-первых, в скважину постоянно будет подтягивать глинистые и песчаные частицы, скважина будет «песковать» и, в течение очень короткого промежутка времени, потеряет производительность. Наличие механических примесей в воде быстро приводит к поломке насоса. Во-вторых, приповерхностные воды будут беспрепятственно попадать в скважину, ухудшая качество воды. Чистую, без вредных примесей воду можно получить лишь из залегающих ниже относительно прочных скальных пород.
Поэтому предварительная оценка мощности рыхлых глинистых пород является важной задачей для выбора оптимальной конструкции скважины. Покровные отложения хорошо выделяются в разрезе по данным ВЭЗ. При этом, погрешность определения положения кровли скального фундамента в разрезе, составляя 2-3 метра до глубин 20-25, увеличивается до 5-10 метров на глубине 50-60.
В отсутствии данных разведки, скважина может попасть в зону линейного развития глинистой коры выветривания пород в зонах литологических и тектонических контактов. Линейные коры выветривания могут достигать мощности 60-80 метров и более, что представляет серьезное затруднение для буровиков и существенно увеличивает стоимость скважины. Для того, чтобы пройти при бурении скважины толщу глины, особенно обводненной глины - плывуна, необходимо применение особых методов и оборудования, таких как бурение с промывочной жидкостью, которое в 2 – 2,5 раза дороже обычного бурения «всухую».
В тех районах, где имеют распространение мощные площадные коры выветривания (Березовский, Верхнее Дуброво, Билимбай, Рассоха, Горный Щит, Калюткино и многие другие), применение геофизической разведки весьма актуально для определения на участке места, в котором мощность рыхлых отложений меньше, кровля скального основания находится ближе к поверхности. Эта информация позволяет существенно снизить стоимость бурения скважины за счет уменьшения ее глубины и количества обсадных труб. Причем, в этих районах первая задача геофизики – выявление трещиноватых зон в массиве скальных пород также остается актуальной, потому, что даже в относительно разрушенных, трещиноватых сланцах, основными коллекторами подземных вод, тем не менее, являются трещиноватые зоны тектонических нарушений и скважина, зачастую, должна быть приближена к разлому.
Вот еще один пример. Участок в п. Малые Брусяны. Скважина, пробуренная наугад, без геофизики, до глубины 76 метров не вышла из рыхлых отложений. Даже если ниже встретились бы коренные породы, то 80 метров обсадной трубы (причем обязательно - стальной) уже выливается в кругленькую сумму. Кроме этого, буровики не зря остановились – просто они не смогли дальше бурить «всухую». Скважина в этом месте предполагает бурение с промывочной жидкостью, что гораздо дороже.
По данным выполненных впоследствии геофизических исследований, эта скважина попала в зону линейного развития коры выветривания в зоне мощного тектонического нарушения. В результате нами была задана новая скважина, которая на глубине 57 метров встретила трещиноватые обводненные сланцы.
В итоге: глубина новой скважины – 70 метров, осадной трубы – 64 метров, производительность скважины – 0,8 л/сек (3 м3/час). Конечно, параметры серьезные, но для этих мест – это еще неплохо. Причем, это всего в нескольких метрах от первой скважины, с другой стороны дома.
И таких примеров – очень много.
