После бурения многие сталкиваются с проблемой: насос заклинивает, колонна труб не проходит на проектную глубину или наблюдается быстрый износ погружного оборудования. Чаще всего причина — искривление ствола.

В профессиональной геофизике используют дорогостоящие инклинометры. Но есть способ оценить вертикальность скважины своими руками, используя бытовой лазерный уровень и обычный смартфон. Точность метода ниже лабораторной, но достаточна, чтобы принять решение: менять подрядчика, ремонтировать скважину или продолжать монтаж.

Принцип метода

Мы будем использовать лазерный луч как прямую оптическую ось. Опуская в скважину экран с мишенью, мы фиксируем точку попадания лазера. Смещение этой точки относительно центра устья даёт величину и направление отклонения ствола.

Телефон (смартфон) понадобится для:

  • точной привязки к горизонту (цифровой уровень или нивелир);
  • съёмки и замера смещений по масштабной сетке;
  • расчёта угла искривления (калькулятор).

Что потребуется

  • Лазерный уровень (линейный или точечный) с возможностью крепления горизонтально.
  • Небольшое зеркало (например, из женской косметички).
  • Смартфон с установленным приложением-клинометром (например, «Уровень» или Protractor).
  • Прозрачный пластиковый круг диаметром чуть меньше обсадной трубы (или пенопластовый диск).
  • Миллиметровая бумага и маркер.
  • Капроновый шнур (10-15 м) с грузом для опускания.

Пошаговая инструкция

Шаг 1. Подготовка измерительного диска

Вырежьте из пенопласта или тонкого пластика диск диаметром на 10–15 мм меньше внутреннего диаметра трубы. В центре диска наклейте мишень из миллиметровки — крест с делениями. Отметьте точку центра (0;0).

С противоположной стороны диска закрепите маленькое зеркальце строго по центру. К краю диска привяжите три капроновые нити, сходящиеся в узел над центром — за эту стропу вы будете опускать диск.

Шаг 2. Настройка лазерного уровня

Установите лазерный уровень на штативе или треноге прямо над устьем скважины. Ваша задача — направить луч строго вертикально вниз. Для этого:

  • Включите вертикальный режим (или просто поставьте уровень горизонтально на край трубы, чтобы луч светил вниз).
  • Используя клинометр телефона, выставьте корпус уровня точно по вертикали (0° по двум осям).
  • Луч должен проходить через геометрический центр устья. Проверьте это, поместив лист бумаги с крестом поперёк трубы — луч бьёт в центр.

Шаг 3. Нулевая точка

Опустите диск с зеркалом на шнуре до глубины 1–2 метра. Зеркало должно быть повёрнуто кверху — так лазерный луч отразится обратно. Если луч возвращается точно в источник (видно на лазерной головке), значит, на малой глубине ствол ещё вертикален. Отметьте положение диска как «репер 0».

Шаг 4. Измерение на заданной глубине

Опустите диск на контрольную глубину (например, каждые 10 или 20 метров). На нужной отметке:

  • Посмотрите на мишень сверху (можно использовать смартфон на длинной палке с селфи-режимом или компактную камеру).
  • Лазерный луч упадёт на миллиметровку. Сфотографируйте пятно крупным планом.
  • Измерьте смещение в мм от центра мишени по осям X и Y.

Важно: Если луч не виден на бумаге, значит, диск перекошен или ствол сильно искривлён — тогда используйте отражение от зеркала на бумажный экран, закреплённый выше устья.

Шаг 5. Расчёт угла искривления

Допустим, на глубине 30 метров смещение лазерного пятна составило 45 мм (4,5 см). Угол отклонения вычисляется по формуле:

α = arctg(смещение / глубина)

В нашем примере:
α = arctg(0,045 м / 30 м) = arctg(0,0015) ≈ 0,086° (или 1,5 мм на метр)

Норма: Для водозаборных скважин допустимо до 0,5° на 100 м. Для глубинных насосов критично более 0,3° на 10 м.

Как повысить точность измерения

  1. Используйте синий или зелёный лазер — он лучше виден на белой бумаге.
  2. Повторите замер 3 раза с поворотом диска на 120° для исключения перекоса.
  3. Проводите измерения в пасмурную погоду или в тени — солнечный свет засвечивает мишень.
  4. Записывайте не только смещение, но и его направление (на север, юг и т.д.) — это покажет, в какую сторону ушёл ствол.

Главные ограничения метода

Способ рабочий, но имеет физический предел:

  • Глубина не более 50 метров (на большей глубине луч рассеивается и становится невидимым для глаза).
  • Требуется прямая видимость — если обсадная труба забита песком или имеет резкий изгиб, лазер не пройдёт.
  • Не заменит профессиональный инклинометр при судебной экспертизе или приёмке сложного объекта.

Когда результат надёжен

Вы можете доверять своим замерам, если:

  • лазерное пятно имеет чёткую круглую форму (не вытянуто в овал);
  • диск не заклинивает при опускании/подъёме;
  • при повторных замерах на одной глубине цифры совпадают с погрешностью ±3 мм.

Что делать, если обнаружили искривление

  • Отклонение до 0,1° — норма, можно монтировать любой насос.
  • 0,1–0,3° — используйте центрирующие проставки на насосе.
  • Более 0,3° — необходим ремонт (шаблонирование, перебуровка) или установка насоса меньшего диаметра с резиновыми центровками.

Заключение

Проверка вертикальности скважины лазерным уровнем и телефоном — это не «колхоз», а рациональная инженерная методика, позволяющая сэкономить от 30 000 до 150 000 рублей на вызове геофизиков. Да, она имеет ограничения, но для бытового и малого коммерческого бурения её точности более чем достаточно.

Потратив 1 час и имея под рукой простые инструменты, вы узнаете о своей скважине больше, чем за все время эксплуатации.

В статье использован практический опыт буровых мастеров и любителей, собранный на форумах. Применяйте метод на свой страх и риск — автор не несёт ответственности за застрявший инструмент.