Обзор и технология бурения скважин на воду по Санкт-Петербургу и ЛО

На территории Ленинградской области и прилегающих к ней районах скважины на воду подразделяются в основном на 3 группы по использованию подземных вод различных водоносных комплексов.

I группа

Скважины глубиной до 100 –120 п.м. на межморенные водоносные комплексы четвертичных отложений, представленные песками различной фракционности и валунно-галечными отложениями. Скважины такого типа, как правило, все фильтровые и различаются на 2 типа:

1 тип – устанавливается обычный сетчатый фильтр (разрез №1);

РАЗРЕЗ N 1. Проектный геолого-технический разрез скважины I группы I тип

Глубина скважины: 100,0 м
Рекомендуемый водоносный горизонт: межморенный.

Краткое описание пород	Глубина залегания подошвы слоя	Мощность слоя, м	Геологический индекс	Геологический разрез и конструкция скважины	Уровень подземных вод, м	Диаметр и глубина обсадки, интервал установки фильтра
Пески, супеси	15,0	15,0	fQ III vd		Нст=35,0 м	168 мм +0,1-17,0 м
Суглинок	40,0	25,0	gQ III vd			127 мм +0,5-83,0 м
Переслаивание песков разнозернистых и супесей	65,0	25,0	fQ III vd			127 мм +0,5-83,0 м
Песок мелкозернистый, среднезернистый	85,0	20,0	fQ III vd			108*89 мм 79,5 – 100 м
Песок среднезернистый	95,0	10,0	fQ III vd			фильтр 89 мм 85,0-95,0
Суглинок валунный	100,0	5,0	gQ III vd			фильтр 89 мм 85,0-95,0

2 тип – устанавливается сетчатый или проволочный фильтр с гравийной засыпкой по всей протяженности водоносного слоя (разрез №2). Скважины этой группы бурятся через разведку, т.е. сначала проходится пилот – скважина малого диаметра /около 100-120 мм/, затем проводятся геофизические исследования (ГИС или скважный каротаж) в пробуренной скважине для подтверждения литологического разреза и выявления водоносных горизонтов, а также для оценки водоносного горизонта по фракционности. В зависимости от полученных результатов принимается решение либо о переоборудовании разведочной скважины в эксплуатационную 2-мя способами (соответственно 1-й и 2 –й тип см. выше) либо о ликвидации скважины (скважина безводная).

РАЗРЕЗ N 2. Проектный геолого-технический разрез скважины I группы II тип

Глубина скважины: 97,0 м
Рекомендуемый водоносный горизонт: межморенный

Краткое описание пород	Глубина залегания подошвы слоя	Мощность слоя, м	Геологический индекс	Геологический разрез и конструкция скважины	Уровень подземных вод, м	Диаметр и глубина обсадки, интервал установки фильтра
Суглинок с галькой и валунами	30,0	30,0	gQ III vd		Нст=20,0 м	426 мм+0,2-41,0 м
Песок р/з и м/з	40,0	10,0	fQ III vd			127 мм+0,5-97,0 м
Суглинок	43,0	3,0	fQ III vd			127 мм+0,5-97,0 м
Песок р/з	54,0	11,0	fQ III vd			127 мм+0,5-97,0 м
Супесь с прослоями песка	70,0	10,0	lgQ III vd			фильтр 127 мм 44,0-50,058,0-66,071,0-80,0
Песок м/з с пылевидным наполнителем	87,0	17,0	QIIms-IIIvd			фильтр 127 мм 44,0-50,058,0-66,071,0-80,0
Глина	97,0	10,0	gQ IIms			фильтр 127 мм 44,0-50,058,0-66,071,0-80,

Скважины I группы бурятся во всех районах Ленинградской области, за исключением Северных районов Карельского перешейка (Выборгский, Приозерский районы), где скальные породы выходят на поверхность земли.

Как правило, в таких скважинах отмечается повышенное содержание железа. Поэтому для питьевых целей приходиться применять систему водоподготовки. Дебит скважины колеблется в больших пределах от 0,01 м3/час до 50 м3/час.

Скважины I группы бурятся вращательным роторным, вращательным шпиндельным и ударно-канатным способами.

II  группа

Скважины глубиной до 200 п.м. и глубже на водоносные комплексы кембрийских песчаников / Гдовский водоносный горизонт / и ордовикских известняков (разрез №3).

РАЗРЕЗ N 3. Проектный геолого-технический разрез скважины II группы

Глубина скважины: 200,0 м
Рекомендуемый водоносный горизонт: гдовский

Краткое описание пород	Глубина залегания подошвы слоя	Мощность слоя, м	Геологический индекс	Геологический разрез и конструкция скважины	Уровень подземных вод, м	Диаметр и глубина обсадки, интервал установки фильтра
Супесчано-суглинистые отложения	40,0	40,0	fgQIIIvd — gQIIIvd		Нст=50,0 м	168 мм +0,3-30,0 м
Песок с прослоями глины	60,0	20,0	fgQIIIvd — gQIIIvd			168 мм +0,3-30,0 м
Глина валунная	85,0	25,0	fgQIIIvd — gQIIIvd			127 мм +0,5-129,0 м
Глина плотная голубовато-серая	105,0	20,0	Vkt2			127 мм +0,5-129,0 м
Перслаивание песчаников и глин	115,0	10,0	Vkt2			127 мм +0,5-129,0 м
Глина плотная	160,0	45,0	Vkt2			108*89 мм 124-197 м
Песчаник плотный	197,0	37,0	Vktgd			фильтр 89 мм 179,0-189,0

В южных районах области (Гатчинский, районы  Пушкина, Павловска, Красного Села, Ломоносова, Волосовский и некоторых других) известняки залегают на глубинах от 5-ти до 30-40м, что существенно снижает стоимость по строительству скважины (разрез №4).

РАЗРЕЗ N 4. Проектный геолого-технический разрез скважины II группы

Глубина скважины: 35,0 м
Рекомендуемый водоносный горизонт: ордовикский

Краткое описание пород	Глубина залегания подошвы слоя	Мощность слоя, м	Геологический индекс	Геологический разрез и конструкция скважины	Уровень подземных вод, м	Диаметр и глубина обсадки, интервал установки фильтра
Суглинок	4,0	4,0	g QIII vd		Нст=18,0 м	127 мм +0,33-24,5м
Известняк с прослоями глины	19,0	15,0	fQ III vd			127 мм +0,5-97,0 м
Известняк трещиноватый	35,0	16,0	O 1-2			112 мм 24,5-35,0м откр. ствол

Скважины II-й группы бывают как фильтровые, так и безфильтровые. В скважинах, где водоносный горизонт представлен перемежением песчаников и глин (мощность песчаников от 0,5 до 1,5 метров) устанавливается перфорированная труба.

Скважины данной группы бурятся практически без разведки, основываясь на материалах разведанного водоносного горизонта. Эксплуатационная колонна цементируется обязательно.

Скважины II-й группы бурятся вращательным роторным и вращательным шпиндельным способами.
Содержание железа, как правило, в норме, но в некоторых районах отмечается повышенный фон до 0,5 – 0,7 мг/л. Дебит скважин как правило больше 5 м3/час.

В данных скважинах после вскрытия водоносного горизонта обязательно проводится скважинный каротаж. Цели каротажа: определение точных границ водоносного горизонта для правильной компоновки фильтровой колонны, а также для подтверждения литологического разреза и выявления разрывов в эксплуатационной колонне.

III группа

Скважины глубиной до 150 метров, редко глубже, на трещинно-жильные водоносные комплексы скальных пород / в основном граниты / (разрез№5).

РАЗРЕЗ N 5. Проектный геолого-технический разрез скважины III группы

Глубина скважины: 103,0 м
Статический уровень: 3,0 м
Рекомендуемый водоносный горизонт: в архейско-протерозойских трещиноватых гранитах

Краткое описание пород	Глубина залегания подошвы слоя	Мощность слоя, м	Геологический индекс	Геологический разрез и конструкция скважины	Уровень подземных вод, м	Диаметр и глубина обсадки, интервал установки фильтра
Песчано-глинистая валунная толща	31,0	31,0	gQ III vd		Нст = 3,0 м	127 мм +0,6-32,4 м
Гранит крепкий, местами трещиноватый	103,0	72,0	AR-PR1			112 мм 32,4-103,0 м откр. ствол

Это Выборгский и Приозерский районы. Скважины этой группы бурятся только через разведку.
Для точки заложения скважины иногда применяются геофизические наземные методы,  преимущественно РАП – резонансно-акустическое профилирование.

Для проходки скальных пород используется вращательный пневмоударный способ бурения.
Для крепления скважин используются обсадные трубы, выпускаемые по ГОСТу 6238-77 и по ТУ 14-3-1918-931; ТУ 14-3-1534-93 (трубные заводы Первоуральска, Таганрога, Никополя). Для крепления промышленных скважин используются обсадные трубы класса ОТТМ (т.е. каждая труба имеет свой заводской номер).

Иногда используются пластиковые трубы, но, как правило, только в качестве фильтровых колонн для скважин с гравийной засыпкой.

После окончания бурения скважины (установки фильтровой колонны и пр.) производится пробная откачка до визуального осветления. Отбираются пробы на химический анализ. В дальнейшем после установки водоподъемного оборудования Заказчик сам производит откачку в эксплуатационном режиме «на выброс» в течении 3-5 суток. Далее Заказчик делает повторный химический анализ и принимает решение об установке системы очистки воды или обходится без нее.