Dans de nombreuses régions, s'il est impossible de se connecter à une alimentation en eau centralisée, ils ont recours au forage de puits d'eau à partir d'horizons souterrains.
Les eaux souterraines, isolées des sources superficielles de pollution par les masses rocheuses, répondent en règle générale aux normes sanitaires établies pour les eaux domestiques. Avec une purification supplémentaire, en passant par le dispositif de filtrage, ils acquièrent une qualité de boisson élevée.
Ce que vous devez savoir
Les critères déterminants pour choisir une méthode de forage d'un puits d'eau sont la profondeur du niveau de la nappe phréatique et les roches de la section géologique à forer. La bonne technologie pour forer des puits d'eau vous permettra de forer rapidement un puits et d'éviter les accidents lors du forage. De ce fait, cela permettra d'obtenir le débit le plus élevé de la prise d'eau dans ces conditions.installations.
Qu'implique la technologie de forage de puits sous l'eau ? C'est la méthode et le mode de destruction de diverses roches, le nettoyage du puits de forage et la fixation de ses parois, l'équipement de la prise d'eau.
Méthodes de forage
Pour la construction de puits en eau profonde, le forage rotatif et à percussion est généralement utilisé. La technologie de forage de puits pour l'eau de ces manières est différente. Les caractéristiques de chacun ne leur permettent pas d'être utilisés sans restriction dans toutes les conditions. La technologie de forage de puits d'eau avec une plate-forme de forage avec rotation d'un outil de coupe de roche (trépan) est donnée dans cet article en utilisant l'exemple des méthodes à tarière et rotative.
Technologie de forage à la tarière
Dans les roches sableuses et argileuses qui ne contiennent pas de grosses inclusions, le forage est utilisé avec un ensemble de trépans et de tarières qui transportent la roche forée du bas vers le haut. Parmi les deux types de forage à la tarière, pour la construction d'un puits d'eau dans une zone à la structure géologique bien étudiée, l'abattage continu est plus souvent utilisé avec un parcours continu, des pauses de parcours et un vissage. Lorsqu'il est nécessaire d'obtenir des informations de haute qualité sur les roches et leurs profondeurs, la méthode du trou annulaire est utilisée.
Exécution continue (forage de ruisseau) - la roche forée est réalisée par une colonne à vis jusqu'à la surface du jour. Au fur et à mesure que le train de forage s'approfondit, il est construit avec des tarières supplémentaires. Ils sont utilisés pour conduire des sables homogènes sans intercalaires de limon ou d'autres roches faibles. Fréquence de rotationvis 250-300 tr/min. Une immersion inutilement rapide est inacceptable afin d'éviter de trop remplir les pales de roche et de coincer le projectile dans le puits pour cette raison. Charge suffisante - le propre poids des tarières et le poids de la centrifugeuse.
Dans les formations argileuses plastiques et plastiques dures, des pauses régulières sont utilisées - un foret et un train de tarière sont forés dans la roche avec une extraction ultérieure pour nettoyer la bride de la masse forée. La valeur de la plongée journalière est inférieure à 1 mètre. Fréquence de rotation à partir de 100 et pas plus de 300 tr/min. Charger 500 N.
Dans les roches faibles, un trépan en spirale est utilisé sur une chaîne à vis - ils sont vissés à une certaine profondeur puis retirés sans rotation par un treuil.
L'abattage annulaire est effectué avec des tarières de carottage spéciales qui permettent d'extraire la carotte (colonne de roche forée) sans soulever le train de tiges à la surface. Mode de forage: 60-250 tr/min, distance de déplacement de 0,4 à 2,0 m. Cette technologie de forage de puits d'eau est rarement utilisée, principalement par les organisations géologiques engagées dans l'exploration et le forage simultané de puits d'eau.
Technologie de forage rotatif
Cette méthode permet d'obtenir un taux de pénétration élevé et de grandes sorties de tubes. Les inconvénients comprennent le colmatage (argile) de l'aquifère, des coûts élevés pour la préparation d'une solution d'argile, de grands volumes d'eau pour rincer le puits pour restaurer la perte de fluide de l'horizon argileux lors du forage.
Rotatif plus souvent utilisélavage direct: la roche détruite du fond est ramenée à la surface par une solution d'argile pompée dans le puits par une pompe à travers les tiges de forage. Il est nécessaire de maintenir la vitesse du flux ascendant dans la plage de 0,5 à 0,75 m / s. La circulation de la solution de rinçage est perturbée dans les zones fortement fracturées - elle pénètre dans les fissures avec les boues. Le foreur doit surveiller attentivement le mode de forage, réduire la charge axiale si nécessaire et fournir un rinçage continu pour éviter que le projectile ne colle.
Ne poursuivez pas la vitesse mécanique élevée obtenue en augmentant le nombre de tours: c'est semé d'embûches. Le poids sur le trépan et la vitesse de rotation sont ajustés en fonction des formations traversées, du diamètre du trépan et des tiges de forage, de la quantité de fluide de forage.
Le chiffre d'affaires doit être réduit à:
- augmentation du paramètre de bit;
- réduire le diamètre du train de tiges;
- augmenter la résistance des rochers;
- en cas d' alternance de couches de faible épaisseur (jusqu'à 1,5 m).
Sur les unités rotatives de type URB et BA, elles fonctionnent principalement à des vitesses II-III. Le fonçage des roches argileuses et argilo-sableuses s'effectue à 300-400 tr/min (vitesse III-IV). Pour les roches de résistance moyenne (grès, calcaires, marnes), les limites de rotation du rotor sont de 200 à 300 tr/min. Les roches dures sont forées avec un foret à une vitesse de rotation de 100-200 tr/min.
Le foreur surveille attentivement le mode de forage, réduit la charge axiale et rince en continu pour éviter que le projectile ne colle. Le moment de l'ouverture de l'aquifère détermineune chute soudaine de boue et une augmentation de la charge du moteur. La circulation de la boue est perturbée dans les zones fortement fracturées - les déblais et la boue pénètrent dans les fissures.
Si les roches aquifères sont un substrat rocheux avec de petites fissures, l'ouverture de l'horizon est réalisée avec une solution d'argile de haute qualité avec sa sortie obligatoire vers la surface.
La technologie de forage de puits d'eau avec une petite plate-forme de forage est similaire à celle du forage avec des plates-formes puissantes.
Travaux connexes
La fixation des parois du puits avec des tuyaux est effectuée après le forage. Des tuyaux en métal, en amiante-ciment et en plastique sont utilisés. Le type de filtre (perforé ou grillagé) est choisi en fonction des roches aquifères.
Avant d'installer le filtre, la solution est remplacée par une solution plus légère, il est souhaitable d'avoir une densité ne dépassant pas 1, 15. Après l'installation du filtre, le puits est immédiatement lavé à l'eau. Ensuite, la gélification du puits est effectuée - en pompant la colonne de liquide du puits avec une écope. Lorsque le lavage est clarifié et que du sable y apparaît, le pompage avec un pont aérien commence. Avec l'arrêt de la production de sable et la clarification complète de l'eau, une pompe submersible est installée.
Énergie d'impact en chute libre
Les aquifères épais (moins de 1 m) sont ouverts sans problème par la méthode de la corde de choc. Il est possible d'obtenir le débit maximum - les roches aquifères ne sont pas argileuses. Pas de long pompage nécessaire.
La méthode utilisée:
- dans le peu étudiéterrain;
- dans les zones sans eau où l'approvisionnement en eau pour la préparation du mortier n'est pas possible;
- si nécessaire, échantillonnage séparé de plusieurs horizons;
- pour les puits avec de grands diamètres initiaux.
Inconvénients du forage à percussion:
- faible ROP;
- consommation élevée de tuyaux pour le tubage;
- profondeur de forage limitée (jusqu'à 150 m).
La fréquence d'impact normale d'un projectile en chute libre est calculée. Elle est inversement proportionnelle à la racine carrée de la hauteur de chute: avec une augmentation de la hauteur du trépan au-dessus du fond, la fréquence des impacts est réduite et, à l'inverse, avec une diminution de la hauteur, le nombre d'impacts est augmenté.
Il faut de la force et de l'ingéniosité
Avec une nappe phréatique peu profonde (en règle générale, il s'agit d'eau souterraine) et une section géologique composée de roches meubles, dans les conditions exiguës d'une zone bâtie, un puits peut être foré en utilisant la force musculaire des personnes - 2 personnes suffisent.
La technologie de forage manuel de puits d'eau est simple. Vous pouvez utiliser la méthode de conduite ou la vis.
Pour conduire un tuyau en acier d'un diamètre de 1 pouce, il est prédécoupé en segments de 2 ou 3 mètres. Aux extrémités faire un fil externe. Au fur et à mesure que les tuyaux s'approfondissent, ils seront reliés par des raccords à filetage interne. Une pointe en acier spécial (tige) est réalisée sous la forme d'un cône dont le diamètre de base est supérieur de 1 cm au diamètre du tuyau. Il est soudé sur le tuyau. Tuyau d'environ un mètre de long au-dessusla pointe (60 cm suffisent) est réservée à un filtre primitif - un dispositif de réception d'eau pour la pénétration de l'eau de l'aquifère dans le puits. Avec un foret de 6 mm, faites des trous espacés de 5 cm.
Le tuyau est placé sur un dispositif d'entraînement à partir de deux parties distinctes. Le premier est un accent avec un trou conique pour le tuyau. Sa sortie est supérieure de 5 mm au diamètre extérieur du tuyau entraîné, ce qui est suffisant pour insérer deux cales dans l'espace par le bas - un cône tronqué en métal coupé sur la longueur. Le diamètre du sommet du cône est légèrement supérieur au diamètre du tuyau, mais inférieur à la sortie de la butée. La deuxième partie est une "femme" de choc, une charge avec un trou traversant pour le tuyau et deux poignées pour soulever la butée.
Lors de l'abaissement de la femme au moment de son impact sur la butée, les cales pénètrent dans le trou et maintiennent le tuyau bouché dans leur "étreinte". Après avoir conduit un segment de tuyau, le cône est assommé, le tuyau est prolongé, en vissant avec le segment suivant. Ils réarrangent l'arrêt avec des cales, mettent la "femme" et continuent à obstruer le tuyau vers l'aquifère. Périodiquement, vous devez faire pivoter le tuyau autour de l'axe.
L'apparition de l'eau dans le puits est déterminée en abaissant à l'intérieur son poids attaché à une ficelle. S'il est soulevé humide, le puits s'est enfoncé profondément dans l'aquifère. Il est important de ne pas "sauter" cette couche qui donne de l'eau. Il faut laisser l'extrémité perforée du tuyau dans cette roche saturée d'eau. Et commencez par pomper le mini-puits avec une pompe à main. Au fur et à mesure que l'eau se clarifie, ils passent au pompage avec une pompe électrique à eau de surface.
Forage de puits manuel à la tarièresur l'eau - la technologie est similaire à celle décrite à l'aide d'une plate-forme de forage, qui est ici remplacée par deux personnes. Bien sûr, ils ne peuvent pas suivre les paramètres du mode de forage mécanique. Certains artisans remplacent la force physique par des mécanismes.
Forage de puits d'eau
La technologie est simple avec un coût minimal de matériaux, d'efforts et de temps. Conditions - profondeur du puits jusqu'à 10 m, la section est composée de sols meubles.
Équipement - pompe "Baby", un réservoir d'eau (plus le volume est important, mieux c'est, mais vous pouvez également utiliser un baril de 200 litres). Le collier pour tourner le tuyau est composé de deux tubes et d'un collier.
Matériaux: tuyau d'un diamètre de 120 mm, longueur jusqu'à la profondeur du puits. Les dents sont coupées à l'extrémité inférieure, l'extrémité supérieure est équipée d'une bride avec un raccord à travers lequel l'eau du baril s'écoulera à travers le tuyau sous pression créée par la pompe "Kid". Pour fixer la bride au bord du tuyau, 4 pattes sont soudées avec des trous pour les boulons M10.
Workforce: C'est plus facile de travailler ensemble. Temps passé - pour 6 mètres de pénétration de limon 1-2 heures.
Processus de forage: creusez une fosse d'environ un mètre de profondeur, installez-y un tuyau verticalement et pompez-y de l'eau avec une pompe. L'eau, sortant par l'extrémité inférieure avec des couteaux, commencera à éroder le sol, libérant de l'espace pour le tuyau, qui commencera à se déposer sous son propre poids. Il suffit, en secouant, de tourner le tuyau pour que les dents écrasent la roche. Des particules de roche forées sous pression sortent avec de l'eau dans la fosse. Vous pouvez y puiser de l'eau etfiltrage, réutilisation pour le lavage. Après avoir atteint l'aquifère, la bride est retirée et la pompe est immergée dans le puits sous le niveau de l'eau, mais n'atteignant pas le trou de fond.
Types de puits d'eau
Ils sont divisés en sans filtre et filtrés. Les puits sans filtre sont disposés dans des aquifères composés de sables fins ou dans des roches fracturées stables. Pour les autres aquifères, un filtre est sélectionné en fonction des fractions de roches aquifères.
