Геофизические исследования

Геофизические исследования, выполняемые для определения наиболее оптимального места расположения скважины на воду, решают две основные задачи: 
Первая задача – это выявление в геологическом разрезе участка тектонически-ослабленных, трещиноватых, и, следовательно, обводненных зон в скальном фундаменте.  
Зоны тектонических разломов в пределах горно-складчатой области являются естественными коллекторами, представляющими повышенный интерес с точки зрения каптажа (вскрытия и эксплуатации) подземных вод. Они хорошо регистрируются по данным вертикальных электрических зондирований (далее по тексту - ВЭЗ). Эти зоны обычно имеют в плане линейное строение, поэтому часто можно выбрать в пределах них точку, максимально близкую к потребителю, «подтянуть» скважину к месту, которое удобно заказчику. Прокладка водовода из металла или полимерных материалов, учитывая стоимость земляных работ и кабельной линии, стоит от 500 до 1000 рублей за погонный метр, поэтому длина водовода – вопрос достаточно актуальный.  
Скважина на воду, пробуренная без предварительной геофизической разведки, могут оказаться в пределах плотного, слабопроницаемого и, как следствие, необводненного блока пород. Скважина на водуможет получиться просто «сухой». Особенно это актуально на участках, расположенных в пределах гранитных и габбровых массивов, которые занимают значительную часть площади Екатеринбурга и его окрестностей (Шарташский, Шувакишский, Уктусский, Истокский массивы и прочие).  
Рассмотрим реальный пример: п. Большое Седельниково, коттедж, участок 8 соток. Хозяин вызвал буровиков, из тех, что подешевле, и они наугад, без применения геофизики, пробурили скважину. Глубина скважины на воду – 60 метров, воды нет. Буровики пытались, приподняв обсадную колонну, получить воду из верхней части разреза, но она оказалась мутной и имела неприятный запах. 
Достаточно часто в такой ситуации непорядочные буровики, для того, чтобы получить с заказчика деньги за сухую скважину, проступают просто – открывают водоприток в скважину из верхнего, загрязненного интервала (на плотных породах достаточно часто располагаются болота, торфяники, так что с приповерхностными водами проблем нет). Этот недобросовестный акт, впоследствии, грозит крайне низким качеством получаемой из скважины воды. Для того чтобы получить в такой ситуации чистую воду, необходимо полностью перекрыть приток приповерхностных вод обсадной трубой, а воду получить из залегающей ниже тектонической трещиноватой зоны, выявленной по данным геофизики. 
После этого неудачного опыта, хозяин коттеджа заказал геофизические исследования компании Гидросервис-С (КГС), по результатам которых было определено, что в пределах участка проходит тектоническое нарушение, а первая скважина на воду попала в массивные, необводненные граниты.   
Новая скважина на воду была задана непосредственно в пределах найденной трещиноватой зоны. Приповерхностные воды были надежно отсечены стальной трубой. При глубине 39 метров, скважина на воду имеет производительность 0,6 л/сек (2 м3/час), что вполне достаточно для бытового водоснабжения. Скважина на воду работает, вода чистая, хозяин доволен. 
Вторая основная задача геофизических исследований - предварительное определение мощности рыхлых покровных отложений. Это необходимо для того, чтобы, с учетом выявленных особенностей геологического строения участка, найти наиболее оптимальное, удачное место для заложения скважины на воду. 
При бурении скважины на воду все рыхлые отложения, такие как техногенные грунты, существенно-глинистые наносы, глинисто-щебнистая кора выветривания и прочие, обязательно должны перекрываться глухой обсадной трубой. Если этого не сделать, то, во-первых, в скважину на водупостоянно будет подтягивать глинистые и песчаные частицы, скважина будет «песковать». Наличие механических примесей в воде быстро приводит к поломке насоса. Во-вторых, приповерхностные воды будут беспрепятственно попадать в скважину, ухудшая качество воды. Чистую, без вредных примесей воду можно получить лишь из залегающих ниже скальных пород.  
Поэтому предварительная оценка мощности рыхлых глинистых пород является важной задачей для выбора оптимальной конструкции скважины на воду. Покровные отложения хорошо выделяются в разрезе по данным ВЭЗ. Погрешность определения положения кровли скального фундамента в разрезе, составляя 2-3 метра до глубин 20-25, несколько увеличивается до 5-7 метров на глубине 50-60. 
При отсутствии данных разведки скважина на воду может попасть в зону линейного развития глинистой коры выветривания пород в пределах тектонических контактов. Линейные коры выветривания могут достигать мощности 60-80 метров и более, что представляет серьезное затруднение для буровиков и увеличивает стоимость скважины на воду. Для того, чтобы пройти при бурении скважины толщу глины, особенно обводненной глины - плывуна, необходимо применение особых методов и оборудования, таких как бурение с промывочной жидкостью. 
В тех районах, где имеют распространение мощные площадные коры выветривания (Березовский, Верхнее Дуброво, Билимбай, Рассоха, Горный Щит, окрестности Дегтярска и многие другие), применение геофизической разведки весьма актуально для определения на участке места, в котором мощность рыхлых отложений меньше, кровля скального основания находится ближе к поверхности. Эта информация позволяет существенно снизить стоимость бурения скважины на воду за счет уменьшения ее глубины и количества обсадных труб. Причем, в этих районах первая задача геофизики – выявление трещиноватых зон в массиве скальных пород также остается актуальной, потому, что даже в относительно разрушенных, трещиноватых сланцах, основными коллекторами подземных вод, тем не менее, являются трещиноватые зоны тектонических нарушений.    
Вот еще один реальный пример неудачного бурения скважины на воду. Коттедж в п. Шарташ. Скважина на воду, пробуренная наугад, до глубины 62 метра не вышла из рыхлых отложений. Даже если ниже встретились бы коренные породы, то 65 метров обсадной трубы (причем обязательно - стальной) уже выливается в большую сумму. По данным выполненных впоследствии геофизических исследований, эта скважина на воду попала в зону линейного развития коры выветривания в зоне мощного тектонического нарушения. В результате была задана новая скважина на воду, которая на глубине 18 метров встретила трещиноватые сланцы. В итоге: глубина скважины – 41 метр, осадной трубы – 21 метр, производительность скважины – 0,8 л/сек (3 м3/час). И это всего в 10 метрах от первой скважины на воду. 
В каких условиях производить геофизические исследования? 
При наличии серьезных техногенных помех - газопроводов, водоводов, силовых кабелей достоверность результатов электроразведки снижается. Если территория участка заасфальтирована, отсыпана утрамбованным щебнем и пр., обнесена со всех сторон высокими заборами, производство электроразведочных работ также сильно осложняется. При этом, возможность выполнения качественных геофизических исследований все равно остается, окончательный вывод можно сделать после выезда на место специалиста. 
Дожди и зимние низкие температуры воздуха осложняют работы, но не являются препятствием для производства геофизических исследований. Компания Гидросервис-С (КГС) занимается геофизическими исследованиями круглый год, в будни и по выходным. 
В чем разница между гидрогеологическим и геофизическим заключением? 
Геофизическое заключение – это результат геофизических работ, в котором приводится ориентировочный геологический разрез участка с указанием перспективных мест расположения водозаборной скважины. Гидрогеологическое заключение – документ, выданный специализированным гидрогеологическим предприятием на запрос о возможности организации водоснабжения на базе подземных вод какого-либо предприятия или жилого объекта.  
Какова погрешность геофизических исследований? 
Погрешность увеличивается при наличии техногенных помех, описанных выше. В среднем, по многолетней статистике погрешность наших наблюдений не превышает 10 %. 
Какие сроки выполнения работ? 
Два дня. Время полевых наблюдений непосредственно на участке, в зависимости от сложности участка, составляет 3 - 6 часов. После этого на базе предприятия производится камеральная обработка материалов с использованием авторской компьютерной программы. Результатом работ является ориентировочный геологический разрез исследованного участка, а также схема участка с вынесенными точками наблюдений и линиями выявленных тектонических нарушений, в пределах которых намечены перспективные места расположения скважины. К графическому материалу прилагается текст с описанием методики и результатов работ, в котором, с учетом выявленного геологического разреза, особенностей застройки и пожеланий Заказчика, даются обоснованные рекомендации места бурения. Заключение выдается на следующий день после полевых работ. 
Сколько стоят геофизические исследования? 
Стоимость электроразведочных геофизических изысканий в зависимости от размеров и удаленности объекта составляет на данный момент 8-15 т.р. Это около 10% от стоимости полноценной хорошей скважины. 
В составе Гидросервис-С работают геофизики, имеющие 25-летний опыт поисков месторождений подземных вод в разных геологических условиях. География работ компании Гидросервис-С включает в себя Приморье, Амурскую область и Красноярский край, Омскую область и Удмуртию, Татарию, Ханты-Мансийский автономный округ, Мурманскую область и многие другие, а на Урале практически не осталось мест, где бы не было скважин, пробуренных по нашим данным. 
Применение геофизических поисков для выбора наиболее перспективного места бурения скважины на воду на Вашем участке, полностью оправдано. Бурение скважины на воду «вслепую» грозит тем, что скважина может попасть в сухой, совершенно безводный блок пород или в зону повышенной мощности рыхлых отложений. При этом, на Вашем участке, всего в нескольких метрах от неудачной скважины на воду может быть место, в котором геологическая ситуация кардинально отличается.