Что бурильщик видит в шламе: керн и шлам при проходке скважины

Керн — это цилиндрический столбик породы, который вынимают из скважины целиком. Шлам — раздробленная долотом порода, которую промывочная жидкость выносит на поверхность в виде крошки, песка и ила. При бурении на воду чаще работают со шламом: керновое бурение дорого и применяется для изысканий, а не для частных скважин. Но и шлам рассказывает многое: по нему видно, где проходит граница между глиной и известняком, когда пошла вода и на какой глубине ставить обсадку.

Чем они отличаются

Как читают шлам при бурении

Шлам собирают из отстойника или жёлоба на выходе промывочной жидкости. Старый приём: брать пробу каждые 1–2 метра проходки и раскладывать по порядку. Бригада смотрит на цвет, размер зерна, твёрдость, реакцию на влагу. Вот что обычно видно на разрезе под Коломной.

• 0–3 метра: тёмный гумусовый слой с корнями и светлые покровные суглинки.
• 3–24 метра: моренные суглинки, серо-бурые, вязкие, с галькой и мелкими валунами. Иногда прослои песка.
• 24–34 метра: светлые мелкие и средние пески. В шламе видны чистые зёрна кварца, раствор становится жиже.
• 34–40 метров: плотная серая или зеленоватая глина, жирная на ощупь. Её обычно ни с чем не спутаешь.
• 40–70 метров: известняк. Шлам светлый, белёсый или желтоватый, в виде острой крошки; при капле кислоты крошка шипит (карбонат реагирует).

Что значит смена цвета и крошки

Опытный буровой мастер замечает вхождение в известняк сразу: инструмент начинает работать иначе, звук меняется, скорость проходки падает, а шлам из пластичной глины превращается в сухую крошку. Это главный момент всей работы, потому что именно здесь решают, где ставить обсадку. В Колычёве известняк встретили на 41 метре, на закарстованном участке в Щурове провал инструмента и потеря промывки произошли на 36 метрах. Такие события тоже записываются.

Что можно определить по шламу

1. Литологию: какая порода и в какой последовательности. Из этого получается геологический разрез скважины, который идёт в паспорт.
2. Границы слоёв: где глина кончилась, где начался известняк.
3. Присутствие воды: когда начинается приток, раствор становится жиже, а на поверхности меняется объём.
4. Трещиноватость: если шлам сопровождается провалами и потерей раствора, порода трещиновата.
5. Железистость: ржавые оттенки в шламе намекают на повышенное содержание железа в воде, хотя окончательный вывод даёт анализ.

Зачем это заказчику

Шлам и описание разреза нужны вам не для любопытства. На этих данных основан паспорт скважины, а он в свою очередь нужен для проектирования насоса, подбора фильтра и обсадки. Кроме того, если в будущем возникнет спор о глубине, дебите или защите горизонта, описание разреза окажется доказательством. И наконец, если вы захотите углубить скважину или пробурить вторую рядом, прежний разрез сэкономит время и деньги.

Попросите у подрядчика копию разреза с глубинами, видом пород и отметками водопроявлений. Иногда для наглядности стоит попросить показать отобранные образцы. Не удивляйтесь, если нормальная бригада сама покажет пару проб в стеклянной банке: хороший мастер гордится аккуратной работой.

Керн: когда он нужен

Керновое бурение выбирают, когда нужно знать структуру породы по-настоящему: прочность, пористость, трещины. Для частного дома это почти не нужно. Но для крупных хозяйственных скважин, как в Непецине на 66 метров с лицензией и промышленным диаметром, подробная информация о пласте полезна. Керн покажет, где трещины, где плотные пропластки, как известняк отдаёт воду. Это позволяет выбрать конструкцию, а не гадать.

Ограничения метода

• Шлам перемешивается: часть мелкой фракции поднимается медленнее, и порода из нижнего интервала может попасть в пробу с запозданием. Это называют «отставанием шлама», и опытные бурильщики вводят поправку.
• Мягкие породы вымываются: глина может растворяться, и по шламу нельзя судить о её мощности. Нужно сверять со скоростью проходки.
• Трещины и пустоты шлам не показывает, о них говорят провалы и потери раствора.

Что может сделать владелец

1. Попросить, чтобы пробы брали регулярно и подписывали глубину.
2. Сфотографировать образцы на память: в будущем снимок будет напоминанием.
3. Сохранить акт и разрез. Они пригодятся при продаже участка или обращении за разрешением на недра.

Как выглядит удачный разрез на бумаге

Хороший паспорт скважины содержит таблицу интервалов. Для типового участка в Коломне она выглядит так: 0–2,5 м почва и суглинок; 2,5–22 м моренные суглинки с валунами; 22–33 м пески; 33–40 м глина; 40–55 м известняк с водопроявлением на 41 м; забой 55 м. Рядом фиксируют диаметр обсадки, глубину башмака, статический и динамический уровень, дебит. Эта таблица занимает полстраницы, но через пять лет, когда придётся менять насос или промывать скважину, окажется одним из самых ценных документов в папке.

Как отличить честный разрез от «нарисованного»

Настоящий разрез неровный: интервалы дробные, мощности слоёв не круглые, есть отметки про провалы, потери раствора, воду. Нарисованный выглядит слишком гладко: все слои по ровным десяткам, ни одной заметки. Если у подрядчика такой шаблон, попросите объяснить, на чём он основан. Ничего обидного в вопросе нет, это обычная практика проверки.

Чем шлам помогает в споре о глубине

Бывает, что владелец сомневается: действительно ли пробурили заявленные 55 метров, или бригада остановилась раньше. Описание разреза с пробами по метрам и хронологией работ снимает вопрос. Совпадение разреза с типичным для округа тоже подсказывает: известняк на 41 метре в Колычёве и дальше сплошной карбонат до забоя выглядят убедительно, а «известняк» на 15 метрах в той же местности вызывает вопросы. Ничего детективного здесь нет, просто бумага должна соответствовать геологии, которую знают все, кто работает в округе.

Итог

Шлам — недорогой и честный способ заглянуть под землю во время бурения. По нему видно, где глина, где пески и где начинается каширский известняк на 40–70 метрах. Керн дороже и нужен для сложных задач. Для вашей скважины главное — чтобы описание разреза осталось в документах и помогло в дальнейшем обслуживании.

Фото: kallerna, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0