При длительной эксплуатации на дне скважины может накапливаться песок, ил и мелкие частицы породы. Слой осадка постепенно поднимается, приближается к насосу и уменьшает рабочую глубину источника. Обычная прокачка помогает не всегда, особенно если загрязнение стало плотным.
Для механического удаления осадка применяют желонку. Это тяжелая металлическая труба с клапаном в нижней части, которую опускают в ствол на тросе. При ударе о дно внутрь попадает грунт, после чего клапан закрывается и удерживает его во время подъема.
Разбираясь, что такое желонка для скважины, важно учитывать ограничения инструмента. Она подходит не для каждой конструкции, требует свободного прохода внутри обсадной трубы и при неосторожной работе может повредить фильтр, насос или соединения колонны.
Для чего используют желонку
Желонка применяется при ударно-канатном бурении и механической очистке ствола. Ее основная задача — захватить рыхлый грунт или донный осадок и поднять его на поверхность.
Инструмент особенно эффективен против песка и мягкого ила. Плотную глину или слежавшиеся отложения удалить сложнее: приходится использовать тяжелую конструкцию с режущей кромкой и многократно повторять цикл.
Принцип работы инструмента
Желонку закрепляют на прочном тросе и опускают в скважину. Возле дна ее несколько раз приподнимают и резко сбрасывают, чтобы нижняя часть входила в осадок.
Во время удара песок, ил и вода поступают внутрь металлической трубы. Клапан открывается под давлением снизу, а затем закрывается, не позволяя содержимому высыпаться обратно.
После заполнения инструмент поднимают, очищают и снова опускают. Процесс повторяют до тех пор, пока со дна не перестанет выходить значительное количество осадка.
Захват грунта
Эффективность зависит от массы и диаметра желонки. Слишком легкий инструмент не сможет войти в плотный слой, а слишком широкий застрянет в обсадной трубе.
Между стенкой желонки и внутренней поверхностью колонны должен оставаться зазор. Он нужен для свободного движения инструмента и выхода воды при опускании.
Если ствол искривлен или внутри есть выступающие соединения, даже правильно подобранная конструкция может заклинить. Перед работой желательно знать внутренний диаметр и состояние обсадки.
Удаление песка и ила
Песок легко захватывается желонкой, особенно если находится в рыхлом состоянии. Инструмент погружается в осадок, а клапан удерживает тяжелые частицы внутри.
Ил сложнее из-за мягкой и вязкой консистенции. Часть массы может вытекать при подъеме, поэтому применяют клапан, который закрывает нижнюю часть как можно плотнее.
Если песок постоянно поступает через поврежденный фильтр, очистка даст только временный результат. Осадок снова появится после запуска насоса, поэтому необходимо искать источник загрязнения.
Очистка ствола
Желонкой можно удалить накопившийся осадок после длительного простоя, аварии насоса или частичного осыпания грунта. Иногда ее используют перед установкой нового оборудования, чтобы увеличить свободное расстояние до дна.
Работы начинают только после подъема насоса, кабеля и водоподъемной трубы. Опускать тяжелый металлический инструмент рядом с оборудованием нельзя.
После очистки скважину прокачивают. В воде еще некоторое время остаются мелкие частицы, которые желонка не смогла захватить полностью.
Ударное бурение
При ударно-канатном способе желонка не только очищает, но и углубляет ствол. Инструмент разрушает рыхлый грунт, собирает его внутрь и поднимает на поверхность.
Так можно проходить песок, супесь, мягкую глину и отдельные рыхлые прослойки. В плотной породе используют дополнительные долота, а желонкой затем извлекают разрушенный материал.
Для глубоких бытовых скважин такой способ требует много времени. Он чаще применяется для неглубоких источников, ремонтных работ или в условиях, где крупная буровая установка недоступна.
«Желонка удаляет осадок, но не устраняет причину его появления. Если скважина постоянно дает песок, после очистки нужно проверить фильтр, обсадную колонну и положение насоса», — отмечают специалисты Ремскваж.
Какие бывают желонки
Конструкции различаются клапаном, формой нижней кромки, массой и диаметром. Выбор зависит от того, какой грунт предстоит поднимать и насколько свободно инструмент проходит внутри скважины.
Для рыхлого песка важна герметичность клапана. Для плотной глины — масса и способность нижней части разрезать слой.
Конструкции для разных грунтов
Универсальной желонки для всех условий нет. Инструмент, который хорошо собирает водонасыщенный песок, может почти не входить в плотную глину.
При выборе учитывают не только грунт. Важны глубина работ, внутренний диаметр трубы и возможность безопасно поднимать заполненную конструкцию.
Желонка с шаровым клапаном
В нижней части трубы находится металлический шар. При ударе поток воды и грунта поднимает его, открывая вход внутрь.
Когда желонка начинает двигаться вверх, шар опускается на седло и перекрывает отверстие. Песок и ил остаются внутри трубы.
Такая конструкция относительно проста и хорошо работает с рыхлыми водонасыщенными отложениями. Шар должен быть достаточно тяжелым и точно соответствовать диаметру седла, иначе часть содержимого будет вымываться.
Желонка с лепестковым клапаном
Лепестковый клапан представляет собой пластину или створку, которая открывается внутрь. После заполнения трубы она возвращается в исходное положение и удерживает грунт.
Такая желонка может иметь большую площадь входного отверстия, поэтому хорошо захватывает песок и мелкий гравий. Но шарнир и сама створка быстрее изнашиваются при ударах.
Внутри не должно быть выступающих деталей, за которые зацепится плотная масса. Клапан регулярно очищают и проверяют перед следующим спуском.
Желонка с режущими зубьями
Для глины и плотного слежавшегося осадка нижнюю кромку делают зубчатой. При ударе зубья разрушают поверхность и помогают трубе углубиться.
Иногда кромку дополнительно закаляют. Однако слишком острые или длинные зубья опасны в старой скважине: они могут зацепить фильтр, пластиковую трубу или поврежденный стык.
Такой инструмент используют только тогда, когда точно известно положение фильтровой зоны. Опускать его вслепую до самого дна рискованно.
Желонка для песка
Для песка подходит достаточно длинная труба с надежным шаровым или лепестковым клапаном. Чем больше внутренний объем, тем реже придется поднимать инструмент.
Но увеличение длины повышает массу. Заполненная песком желонка может оказаться очень тяжелой, поэтому для подъема используют лебедку или треногу.
Вручную работать допустимо только с компактной конструкцией и небольшой глубиной. Трос должен иметь значительный запас прочности.
Желонка для глины
Глина плохо проходит через узкое отверстие и прилипает к стенкам. Поэтому нижнюю часть делают тяжелой и снабжают режущей кромкой.
После каждого подъема трубу приходится очищать механически. Иногда плотный ком не выпадает сам даже после открытия клапана.
Если глина поступает через разрушенную обсадную колонну, продолжительная работа желонкой способна увеличить повреждение. Сначала нужно установить, откуда появляется грунт.
Как сделать желонку
Простейший инструмент можно изготовить самостоятельно из металлической трубы. Но работа требует сварочного оборудования, точной подгонки клапана и понимания размеров скважины.
Как сделать желонку, чтобы она не застряла? Наружный диаметр выбирают заметно меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Нужно учитывать не только номинальный размер трубы, но и возможные выступы резьбы, деформацию и отложения на стенках.
Материалы и конструкция
Основой служит толстостенная металлическая труба. Снизу устанавливают клапан и при необходимости формируют режущую кромку, а сверху приваривают прочную проушину для троса.
Все сварные швы должны выдерживать ударную нагрузку. Если проушина оторвется на глубине, извлечь оставшийся инструмент будет крайне сложно.
Металлическая труба
Длина трубы влияет на объем захватываемого грунта. Короткая конструкция легче, но ее приходится чаще поднимать. Длинная вмещает больше осадка, однако сложнее в управлении.
Стенки должны быть достаточно толстыми, чтобы не деформироваться при ударах. Тонкая труба быстро становится овальной и может заклинить в обсадной колонне.
Перед использованием наружную поверхность очищают от заусенцев и острых сварных наплывов. Она должна свободно проходить внутри скважины.
Клапан
Самый распространенный самодельный вариант — металлический шар, который перекрывает круглое седло. Диаметр шара выбирают так, чтобы он полностью закрывал вход, но мог свободно подниматься внутри ограничителя.
Лепестковый клапан делают из металлической пластины. Она должна легко открываться внутрь и плотно закрываться при подъеме.
Слишком тяжелая створка не успевает открыться, а слишком легкая пропускает грунт обратно. Перед спуском работу клапана проверяют в емкости с водой и песком.
Проушина
Верхняя проушина принимает всю массу инструмента, включая захваченный грунт. Ее делают из прочного металлического прутка или пластины и приваривают по всей площади контакта.
Одной небольшой точки сварки недостаточно. Желонка испытывает повторяющиеся удары, из-за которых слабое соединение постепенно разрушается.
К проушине крепят стальной трос. Веревка может перетереться о край обсадной трубы, особенно при большой глубине и частых подъемах.
Режущая кромка
Нижний край трубы можно заточить или выполнить в виде зубьев. Гладкая кромка подходит для рыхлого песка и мягкого осадка, зубчатая — для более плотного грунта.
Зубья не должны выступать за основной диаметр слишком сильно. Иначе они будут цепляться за стенки колонны и соединения.
После нескольких циклов кромку осматривают. Деформированный металл правят, иначе инструмент начнет двигаться с перекосом.
Как сделать желонку для скважины безопаснее
Перед первым спуском измеряют наружный диаметр в нескольких местах. После сварки труба может деформироваться, и визуально это не всегда заметно.
Трос крепят с запасом и дополнительно фиксируют соединение. На поверхности устанавливают надежную треногу или лебедку, особенно если глубина превышает несколько метров.
Не следует работать одному. Заполненная желонка тяжелая, а при внезапном рывке трос может травмировать руки или повредить оборудование.
«Самодельная желонка должна быть не максимально тяжелой, а управляемой. Слишком массивный инструмент сложнее остановить, если он зацепил фильтр или поврежденный участок трубы».
Как пользоваться желонкой
Перед началом работ из скважины поднимают насос и все коммуникации. Затем измеряют глубину до осадка, чтобы понимать, где инструмент должен начать работать.
Желонку опускают плавно. Резко сбрасывать ее с большой высоты не нужно: достаточно коротких контролируемых ударов в пределах донного слоя.
После нескольких ударов инструмент поднимают. Если он заполнен частично, можно увеличить число циклов перед следующим подъемом, но переполненная труба становится тяжелой и хуже удерживает содержимое.
Контроль глубины
На тросе делают отметки. Они помогают отслеживать, насколько уменьшается слой осадка и не приближается ли желонка к фильтру.
Если инструмент внезапно остановился выше ожидаемой глубины, его нельзя продолжать забивать. Причиной может быть сужение колонны, посторонний предмет или выступающий стык.
Желонку аккуратно приподнимают и поворачивают. При повторном заедании работы останавливают и проводят диагностику.
Подъем инструмента
Поднимать заполненную трубу нужно равномерно, без сильных рывков. Резкое движение увеличивает нагрузку на проушину и трос.
Возле устья желонку фиксируют, затем переносят в сторону и очищают. Нельзя удерживать тяжелый инструмент над открытой скважиной без страховки.
Грунт раскладывают отдельно и оценивают его состав. Резкое появление пластика, металла или крупных фрагментов фильтра указывает на повреждение конструкции.
Прокачка после очистки
После механической работы в воде остается мелкая взвесь. Скважину прокачивают умеренным расходом, выводя воду подальше от устья.
Первые порции могут быть мутными. Постепенно содержание песка и ила должно уменьшаться, а напор — становиться стабильнее.
Если после очистки примеси продолжают поступать в прежнем объеме, причина не устранена. Потребуется проверка фильтра, обсадки и насоса.
Можно ли использовать для абиссинской скважины
Абиссинская скважина имеет небольшой диаметр. Внутри обычно находится узкая труба с фильтром-иглой, поэтому стандартная желонка в нее просто не проходит.
Даже миниатюрный инструмент имеет ограниченную эффективность. В узком стволе трудно разместить полноценный клапан и обеспечить достаточный объем для захвата грунта.
Ограничения по диаметру
Желонка для абиссинской скважины должна быть значительно уже внутреннего прохода трубы. На практике свободного пространства часто недостаточно даже для тонкой конструкции.
Кроме того, нижняя часть абиссинского источника представляет собой фильтр с наконечником. Ударный инструмент способен повредить сетку, деформировать иглу или нарушить соединения.
Если источник заилился, чаще применяют обратную промывку, прокачку или другие методы, подходящие для малого диаметра. Решение зависит от материала трубы и конструкции фильтра.
Когда применение возможно
Мини-желонку иногда используют в трубах увеличенного диаметра, если фильтр расположен ниже и его положение точно известно. Инструмент опускают осторожно, без сильных ударов.
Эффект будет ограниченным из-за небольшого объема. Для удаления значительного слоя песка потребуется много циклов.
Если абиссинская скважина перестала давать воду, причиной может быть не осадок, а зарастание фильтра или снижение уровня горизонта. В таком случае желонка не поможет.
Когда желонку использовать нельзя
Инструмент не применяют, если внутри остается насос, кабель или водоподъемная труба. Любой удар может повредить оборудование.
Опасно работать в пластиковой колонне с неизвестным состоянием. Металлическая кромка способна прорезать стенку или зацепиться за деформированный участок.
Не следует использовать желонку вслепую в фильтровой зоне. Повреждение сетки приведет к постоянному поступлению песка, после чего потребуется ремонт или установка внутренней колонны.
Если насос застрял, а глубина и конструкция неизвестны, сначала проводят диагностику. Специалисты компании «Ремскваж» могут определить положение осадка и состояние ствола, после чего выполнить чистку скважины подходящим способом без лишнего риска для обсадной колонны.
Частые ошибки
Первая ошибка — выбирать желонку почти вплотную к диаметру трубы. В реальной скважине проход может быть меньше из-за отложений, резьбы и небольшого искривления.
Вторая — использовать слабый трос. При обрыве тяжелый металлический инструмент остается на дне и сам становится причиной сложного ремонта.
Третья — наносить слишком сильные удары. Это не всегда ускоряет очистку, зато увеличивает риск повреждения фильтра и нижней части колонны.
Также нельзя пытаться сразу удалить весь осадок без промежуточных измерений. По мере очистки желонка опускается ниже, и однажды может достичь участка, который нельзя подвергать ударам.
FAQ
Что такое желонка?
Это металлическая труба с клапаном, предназначенная для захвата и подъема грунта, песка и ила из скважины.
Что такое желонка для скважины?
Это ударный инструмент, который опускают на тросе до дна. При ударе грунт попадает внутрь, а клапан удерживает его при подъеме.
Для чего используют желонку?
Ее применяют для очистки ствола, удаления донного осадка и ударно-канатного бурения рыхлых грунтов.
Как сделать желонку?
Понадобятся толстостенная металлическая труба, клапан, прочная верхняя проушина и при необходимости режущая кромка. Размер подбирают по внутреннему диаметру скважины.
Какой клапан лучше: шаровый или лепестковый?
Шаровый прост и надежен для песка и ила. Лепестковый дает широкий вход, но имеет более сложную и уязвимую конструкцию.
Можно ли очистить желонкой пластиковую скважину?
Можно не всегда. Металлический инструмент способен повредить стенки или фильтр, поэтому сначала проверяют диаметр и состояние колонны.
Подходит ли желонка для абиссинской скважины?
Обычно нет из-за малого диаметра и риска повреждения фильтра-иглы. Для таких источников чаще используют промывку и прокачку.
