Вредят ли скважинам вибрационные насосы?

Долгое время оставался открытым вопрос о том, вредны ли для скважин вибрационные насосы. В этой статье приводятся результаты наших более, чем семилетних наблюдений за скважинами различного возраста, глубины, типа и конструкции.     Разумеется, с каждым из приведенных в этой статье фактов мы встречались на практике не раз, для каждого из них у нас имеется объяснение, а часто и способ исправления созданной им ситуации. Однако приведение здесь всей этой информации превратило бы статью в книгу по гидрогеологии, а владельцу скважины, для которого, собственно, эта статья и написана, гораздо важнее знать, что можно и что нельзя делать с его скважиной, и как максимально продлить срок ее эксплуатации.     Итак:     При работе любой скважины "на песок" вокруг нее в водоносной породе всегда образуется так называемый конус фильтрации (см. рис.):      При бурении скважины и изготовлении для нее фильтра сетка подбирается так, чтобы размер ее ячейки был мельче 60% песчинок, окружающих скважину и составляющих водоносный горизонт. Сквозь ячейки такой сетки проскакивают все песчинки, какие могут, пока, наконец, к сетке не подойдет частичка, которая в ней застрянет. В зазоре между крупной частичкой и проволокой сетки заклиниваются более мелкие частицы, в оставшихся зазорах - еще более мелкие. Скорость воды в окрестности скважины при удалении в два раза уменьшается в четыре раза. Процесс образования этой шахматной структуры идет тем медленнее, чем дальше частица находится от скважины, и полностью прекращается, когда скорость воды на определенном расстоянии от скважины становиться меньше скорости витания в воде мельчайших из частиц, составляющих водоносный горизонт.     Если конус фильтрации сформирован правильно, то площадь поверхности, через которую скважина принимает в себя воду, увеличивается относительно площади сетки в 3…4 раза. Соответственно увеличивается и дебит скважины.     Вода, как известно, практически несжимаема, ударные волны и вибрации распространяются в ней очень быстро и практически не теряют при этом своей силы. По нашим данным применение вибрационного насоса в скважине ведет к следующим последствиям:                  1. При постоянной вибрации в скважине песчинки вокруг нее постоянно находятся в движении. Конус фильтрации практически не формируется. Мелкие песчинки не заклиниваются в зазорах более крупных, а постепенно обтекая вибрирующие крупные, подходят к сетке, проходят сквозь нее и накапливаются в скважине. Со временем в скважине образуется песчаная пробка. Когда она заполняет собой весь объем фильтровой части, дебит скважины резко падает.       2. Если в скважине установлен фильтр не заводского изготовления, а самодельный (а таких скважин большинство), то при обматывании сетки прижимающей ее проволокой всегда имеет место слабина из-за неплотного наматывания сетки на обсадную трубу и из-за неизбежной кривизны проволоки, применяемой для намотки. Из-за постоянной вибрации в скважине постепенно кривизна проволоки и сетки распрямляется, и образуются щели между сеткой и обсадной трубой. Как правило, такие щели образуются в верхней части фильтра, через них вместе с водой в скважину начинает поступать песок. Он быстро заполняет собой весь объем фильтра, и дебит скважины падает. Указанная причина является одной из основных проблем для скважин, начавших песковать в течение первых трех-четырех лет эксплуатации.       3. В скважинах на крепкий известняк вибрационный насос трясет скважину и вызывает обрушения известнякового ствола, которые проявляются как появляющиеся иногда выхлопы мути в подаваемой из скважины воде.       4. В скважинах на рыхлый известняк вибрационный насос способствует тому, что пластилиноподобная вязкая известняковая масса постепенно облепляет скважину снаружи, полностью закупоривая даже 20-миллиметровые отверстия в поддерживающей колонне, из-за чего производительность скважины падает иногда до совершенно ничтожных значений.       5. Если при бурении скважины были использованы не свинчивающиеся, а свариваемые трубы, то в местах некачественной их сварки песок течет сквозь щель в скважину, а конус фильтрации, способный образовать свод вокруг щели и перекрыть доступ песка, образоваться не может из-за постоянной вибрации в скважине. Этот же эффект наблюдается и в случаях, когда из-за большого возраста скважины ее обсадная труба в некоторых местах прогнила насквозь, и держится "на ржавчине". Если с другим насосом такие скважины можно использовать еще много лет, то использование вибрационного насоса сразу и навсегда их губит.       6. В завершение перечня можно привести совершенно анекдотический случай, всего один раз бывший в нашей практике: вибрационный насос, с которого слетело штатное противовибрационное резиновое кольцо, касался своим корпусом обсадной трубы в скважине. За 5 лет эксплуатации он протер свой корпус насквозь, протер свой двигатель (!) до пакета стальных пластин, несмотря на это продолжал работать, истер на треть сам пакет стальных пластин. И наконец протер обсадную трубу скважины насквозь.     В общем, скважины, в которых "все было хорошо, но с прошлого месяца насос стал гнать песок" в 90% случаев оснащены вибрационными насосами.     Скважины, в которых установлены центробежные насосы, перечисленных выше недостатков не имеют. Более того, если после очистки пескующей скважины установить в ней центробежный насос, то в 90% случаев пескование прекращается и дебит скважины полностью восстанавливается. А если после очистки такой скважины даже на минуту включить в ней вибрационный насос, то фильтр скважины может завалить песком очень быстро - даже спустя лишь сутки эксплуатации.     И еще один факт, не имеющий прямого отношения к применению в скважинах вибрационных насосов, но напрямую касающийся увеличения срока эксплуатации скважин. Из практики следует, что скважина служит очень долго, если она работает не более, чем на 1/3 своей максимальной производительности.     Объяснение этому следующее (оно несколько длинно, и если Вас интересуют только выводы, то в принципе объяснение можете пропустить):     Если выбирать из скважины всю воду, которую она в состоянии дать, например, установив абсолютно герметично скважинный оголовок или чрезмерно мощный насос, то мелкие песчинки, которые всегда присутствуют в водоносном горизонте, будут подниматься со своих мест потоком воды, и будут притягиваться к сетке, облипая ее со всех сторон плотной коркой. Эта корка будет образовываться даже, если сетка скважины имеет относительно крупные ячейки.     Мощный насос в момент своего пуска (даже плавного пуска) встряхивает весь образовавшийся вокруг скважины конус фильтрации, зазоры между составляющими конус частицами на какое-то время увеличиваются, и в них приходят частицы более мелкие. Встрях за встряхом вся сетка скважины оказывается облепленной мелкими частицами, создающими для воды очень большое сопротивление. И дебит скважины падает. Межпромывочный интервал у скважин, из которых выбирается вся вода, которую они в состоянии дать, в среднем в три раза короче, чем у нормально эксплуатируемых.     Кроме того, если скважина вместо приварного дна имеет гравиевую заглушку на дне скважины, и в такой скважине установлен мощный насос, то при его работе может оказаться так, что сопротивление гравиевой пробки будет меньше сопротивления сетки фильтра, и тогда сквозь слой гравия в скважину очень быстро натянет песок. Причем натянет его вплоть до всасывающего патрубка насоса.     При максимальной водоотдаче песчаной скважины 1…2 м3/час треть ее максимальной производительности составляет 600…700 л/мин, что полностью соответствует производительности "Малыша". К огромному сожалению, на Российском рынке нет погружных центробежных насосов, способных создать достаточный напор и одновременно имеющих малую производительность, сравнимую с производительностью "Малыша". Поэтому единственный выход в этой ситуации - это установка в скважине небольшого центробежного насоса с установленным на него фитингом, заужающим выход воды из насоса до производительности "Малыша".      Конечно, такое заужение не рекомендовано производителями центробежных насосов, но т.к. стоимость насоса гораздо ниже стоимости сважины, то на этот риск приходится идти, тем более, что современные насосы отличаются большой надежностью, и выходят из строя от такого заужения очень редко.     Кстати, иногда (примерно в 5% случаев) встречается ситуация, когда вибрационный насос в скважине не только не вреден, но и очень полезен. Проницаемость водоносного горизонта зависит от крупности составляющих его частиц песка. Чем мельче песчинки, тем воде труднее просачиваться сквазь них в скважину. Если Ваш водоносный горизонт состоит из мелкого песка, то его ОЧЕНЬ полезно трясти для улучшения проницаемости окрестности скважины. Но, повторимся, это справедливо только для 5% скважин.     Вывод:     Вибрационный насос - это очень удачная конструкция и всегда недорогое исполнение. Такой насос в загородном доме необходим, ему можно найти десятки применений - от подпитки заполненной незамерзающим теплоносителем системы отопления до перекачки загрязненных вод из дренажей, но наша практика очистки и восстановления проблемных скважин однозначно указывает, что применение таких насосов для водоснабжения приводит к значительному сокращению срока эксплуатации скважин вне зависимости от их возраста, глубины, типа и конструкции. В среднем применение вибрационного насоса за 10 лет выводит из строя практически любую скважину - неважно, на известняк она или на песок.        Автор: инж. Фаянс Е.А.        (495)-974-09-04        ООО "Сантехник-Ф"