Диаметр трубы для скважины на воду

Обустраивая скважину на собственном земельном участке, владелец, разумеется, хочет получить от нее наибольшую выгоду – чтобы воды хватило и на собственные нужды, и на полив, и на все, чего душа пожелает. Проще говоря, чтобы она обладала высокой производительностью или, как говорят профессионалы, имела высокий показатель дебита.

Казалось бы, все просто и понятно – чем шире будет ствол водозабора, тем больше воды в нее будет поступать, тем больший показатель дебита она будет иметь. Но так ли это на самом деле? Всегда ли широкая скважина приносит больше пользы, чем узкая? Получить ответ на этот вопрос, а также узнать, от чего зависит диаметр скважины на воду, Вы сможете из этой статьи.

Преимущества и недостатки узких стволов

Говоря о малых скважинах, подразумевают стволы диаметром 50-110 мм. Выгоднее всего использовать их на участках, где водоносный слой находится не ниже 9 метров от поверхности грунта. Вода из таких источников поднимается на поверхность при помощи стандартных насосов или переносных насосных станций.

Для скважин шириной 50 мм применяют самовсасывающие насосы центробежного действия. Использовать такое оборудование возможно только на малой глубине. Если же глубина превышает 9 метров, насосная станция попросту не сможет поднять воду на необходимый уровень.

Для диаметра выше 70 мм подойдут трехдюймовые насосы, отличающиеся высокой производительностью и не менее высокой стоимостью.

Для скважин диаметром 80-110 мм – насосные станции, оснащенные эжектором – устройством, ускоряющим процесс подъема воды к поверхности земли. С его помощью можно за короткий срок выкачать крупный объем воды со дна скважины глубиной 50 метров.

Таким образом, скважины малого диаметра оказываются наиболее выгодными в плане бурения и используемого оборудования, однако их максимальная производительность достигается только на сравнительно малой глубине. Впрочем, если поблизости нет химических или перерабатывающих предприятий, а насос оборудован хорошим фильтром, взятая вода будет вполне чистой и пригодной к употреблению.

Преимущества и недостатки широких стволов

К этому «семейству» относят скважины, диаметр которых превышает 110 мм (максимальное значение колеблется в районе 170-200 мм). Эти размеры позволяют использовать крупногабаритные насосы с погружными эжекторами, благодаря чему становится возможным извлечение воды с глубокозалегающих (до 100 метров) пластов. Скважины такой глубины называются артезианскими.

Бурение широкой скважины – долгое и трудоемкое дело, но в итоге Вы сможете добраться до самой чистой воды на большой глубине. Широко распространено мнение, что чем больше размер ствола водозабора, тем больше воды пройдет через фильтр насоса при закачке.

Отчасти это утверждение верно, хотя размер не оказывает влияния на производительность. Куда более важную роль играет объем воды в водоносном слое и пропускная способность используемого в насосе фильтра. Для поддержания высокой производительности фильтр насосного оборудования требует периодической очистки посредством вибробура или специальных химических добавок. Помимо того, если Вы хотите пробурить широкую скважину, приготовьтесь к крупным денежным тратам на обустройство и покупку оборудования.

Какой размер лучше?

Размер скважины не имеет прямого отношения к ее производительности, поэтому при планировании опирайтесь, прежде всего, на глубину залегания водоносного слоя (определяется специальной экспертизой) и собственными финансовыми возможностями. Для дачи или летнего домика лучше всего подойдет диаметр 50 мм – так Вы сумеете сэкономить на бурении и насосном оборудовании, и при этом получить необходимый объем воды для полива и отдыха.

Если скважина будет располагаться возле места постоянного жительства, лучше использовать больший диаметр – при условии, что уровень воды находится на глубине ниже 50 метров. В этом случае Вы сможете максимально быстро добывать чистейшую воду, не имеющую никаких вредных примесей и солей, оказывающих негативное влияние на организм.

Если подземные воды залегают на глубине меньше 30 метров, рыть широкую скважину нецелесообразно. Иначе Вам придется использовать крупногабаритные дорогостоящие насосные станции, хотя справиться с доставкой воды смогут и более простые агрегаты.

От чего зависит выбор сечения?

Одним из главных элементов обустройства скважины является обсадная колонна. Она представляет собой сборную конструкцию. Состоит она, как правило, из нескольких длинных труб, изготовленных из металлопрофиля или полимерного пластика, соединяющихся друг с другом при помощи винтовых стяжек (реже – сваривания).

Основное функциональное назначение обсадной колонны – предотвращение осыпания стенок скважины и, как следствие, загрязнения водоносного слоя и фильтра насоса.

Элементы обсадной колонны последовательно вбиваются в пробуренную скважину на необходимую глубину. Метод позволяет добиться полной герметичности стенок шахты. Верхняя часть последней секции дополнительно укрепляется бетоном.

Чем больше диаметр обсадной трубы, тем более широкий диапазон насосного оборудования можно использовать для добычи воды, что может способствовать увеличению дебита. Если же большой объем Вам не нужен, можно использовать трубы малого сечения, предварительно высчитав (хотя бы примерно) количество потребляемой воды в течение дня.

• При потреблении воды от 2 до 3 м³ в час, закрыть потребность поможет колонна сечением до 80 мм;
• Объемы от 4 м³ и выше могут обеспечить скважины с диаметром обсадных труб до 125 мм.

Как рассчитать сечение ствола скважины?

Приведенные выше расчеты являются приблизительными. Чтобы знать точно, какого диаметра бурить скважину, потребуется провести точный расчет с учетом габаритов используемого насосного оборудования и глубины залегания природного источника, из которого планируется поднимать воду.

Для этого необходимо, в первую очередь, подсчитать потребляемое количество воды в час, о чем уже было сказано выше. Если этот показатель составляет 3 м³ в час, лучшим вариантом будет 75-миллиметровый насос без эжектора. Соответственно, чем больше объем, тем более крупный насос потребуется. Например, при потреблении 8 м³ в час понадобится насос диаметром 102 мм.

Исходя из размеров насоса, высчитывается оптимальное сечение ствола скважины. Для этого берут диаметр выбранного насоса – скажем, 102 мм, складывают его с величиной минимального зазора между внешней трубой и насосом (среднее значение составляет 4 мм) и значением толщины стенок трубы, умноженным на два.

Например, если мы используем трубу с толщиной стенки 4 мм, представленное, выше выражение будет иметь следующий вид:

102 + 4 + 8 = 114

Так Вы  получите внутренний диаметр обсадной колонны, с которым и пойдете в строительный магазин. Можно заказать трубы для ее монтажа на заказ, либо воспользоваться стандартными размерами – 89, 108, 114, 127, 133 мм и т.д.

Опытные специалисты советуют приобретать трубу большего диаметра – так насос внутри скважины останется неповрежденным в случае деформации стенок колонны. Например, при пучении грунта в зимнее время.

Как увеличить размер ствола?

Иногда случается и так, что водоносный слой истощается в ходе естественных причин или под действием внешних факторов, приведших к смещению слоев грунта. Чаще всего это случается на малой глубине. Из-за чего владелец автономного источника в один прекрасный день обнаруживает, что насос перестал качать воду и, драгоценная скважина превратилась в бесполезное отверстие в земле.

Выход только один – демонтировать обсадную трубу и углублять скважину. А, как мы помним, для большей глубины требуется и расширение диаметра – чтобы впоследствии можно было использовать крупногабаритное насосное оборудование. Лучший способ – ручное расширение при помощи конусного бура или шнека на глубине до 3-5 метров, после чего можно использовать канатно-ударный метод.

• Для этого используется так называемый бур-стакан – широкая прямая труба с отверстиями для большей проходимости и заостренным концом с зубьями. Можно купить уже готовый или изготовить самому – если необходимый диаметр не соответствует стандартным значениям.

К нижней части «стакана» приваривается металлическая петля, к которой крепится конец троса – другой находится на барабане, размещаемом в верхней части буровой вышки. Бурение (и, заодно, расширение диаметра) скважины происходит за счет падения стакана с высоты этой самой вышки – после чего его поднимают наверх, очищают от грунта и продолжают до тех пор, пока его конец не попадет на водоносный горизонт.

После необходимого расширения водозабор обустраивается аналогичным образом – подбирается насосное оборудование, соответствующее глубине залегания грунтовых вод и монтируется новая обсадная колонна.

Источник: komfort.guru

От чего зависит дебит скважинной системы

Чтобы определить, какой диаметр трубы выбрать для скважины, необходимо знать, что хороший дебит обеспечивается в основном не диаметром обсадной колонны, а наполнением водоносного слоя. Если скважина не отвечает расчётной производительности, то это означает, что при бурении рабочие не достигли основного водоносного горизонта.

Читайте также: Как правильно найти водоносный слой

Ещё одним заблуждением считается, что скважина с обсадной трубой небольшого диаметра может быстро заилиться. Это также ошибочное мнение, так как время, за которое она заиливается, зависит от правильности/неправильности эксплуатации, и качества бурения и обустройства скважинной системы.

 

Оптимальный диаметр для обсадной колонны

Специалисты бурильщики хорошо знают, что оптимальный диаметр скважинной эксплуатационной колонны должен обеспечивать определённые нужды в качественной воде (при условии грамотного ведения буровых работ и обустройства скважины).

Источник водоснабжения должен покрывать потребность:

Другими словами, от выбора оптимального диаметра колонны скважины, зависит полноценное водоснабжение усадьбы с жилым домом и вспомогательными постройками, а также всей частной территории.

Читайте также: Какую обсадную трубу для скважины выбрать металл или ПВХ

Расчёт оптимального диаметра

Чтобы снизить расходы на буровые работы, и на собственно обсадные колонны, но при этом достичь максимально возможного в конкретной геологической зоне дебита скважины, необходим точный поэтапный расчёт. Такой расчёт позволяет лучше и точнее подобрать наименьший диаметр трубы, которая сможет обеспечить все потребности в воде.

Скачать в PDF ГОСТ 632-80 Трубы обсадные и муфты к ним.

Статья обновлена: 10.02.2020

Источник: skvagina.ru

Как правильно выбрать обсадную колонну

В процессе монтажа обсадной трубы подразумевается использование сложных технологий, значит, не стоит бурить скважину и устанавливать обсадную трубу самостоятельно в домашних условиях, выполнение работ такого плана лучше всего доверить профессионалам.

Однако стоит изучить все оптимальные варианты обсадной колонны, и изучить характеристики используемых трубных изделий, выполненных из разных материалов.

Назначение обсадной трубы

Обсадная колонна предназначена для защиты стенок скважины от обрушения, чтобы выработанные породы из прилежащих пород почвы не попадали в ее ствол. Поэтому опускать трубные изделия в скважину следует при ее разработке. Соединения элементов обсадной колонны отличаются высокой плотностью, что не допускает проникновение в ствол неочищенных почвенных вод. В результате потребитель получает чистую питьевую воду, добываемую из глубоко расположенных водоносных горизонтов.

Процесс эксплуатации подземной скважины предполагает воздействие не только больших нагрузок, но и различной агрессивной среды.

Отвечая на вопрос, какую трубу использовать для скважины на воду, можно сказать, что обсадная труба должна быть изготовлена из материалов, которые отвечают следующим требованиям:

• Высокие прочностные характеристики.
• Устойчивость к значительному давлению со стороны грунта.
• Стойкость к образованию коррозийных процессов, вследствие постоянного воздействия водной среды.

Такие свойства присущи следующим материалам:

• Сталь нержавеющая и с оцинкованным покрытием.
•  Различные полимеры.
• Асбестоцемент.

На выбор конкретного материала для изготовления обсадной трубы влияют геологические особенности грунта на участке и другие условия, характерные только для этой местности. Нужно заранее знать, как вытащить трубу из земли, когда это потребуется.

Для нормального функционирования скважины необходимо правильно подобрать диаметр трубы для скважины на воду. Оптимальное значение этого параметра не должно быть меньше 110 мм, в этом случае легче выбрать насос для скважины.

Особенности труб для скважин из черного металлопроката 

Черный металл, как материал для изготовления обсадных труб, пользуется большой популярностью при бурении скважин на воду. Обсадная колонна с толщиной стенки свыше 6 мм относится к вечным материалам, поэтому скважина может безупречно функционировать в течение полувека.

Использование такого материала делает одинаковым срок эксплуатации скважины и водоносного горизонта.

Сталь, используемая для изготовления обсадных труб, имеет некоторые особенности, которые необходимо знать для полного представления о скважинах такого типа:

• Сталь относится к экологически чистым материалам, поэтому ее контакт с водой не сопровождается выделением химических веществ. Образующая на металлических поверхностях ржавчина не способна растворяться в воде и не способствует повышению уровня содержания железа, как считают многие люди. Удаление ржавчины происходит при пропускании воды через обычный бытовой фильтр (подробнее: «Как выбрать фильтр на трубу для воды – обзор возможных вариантов, плюсы и минусы»).
• Высокие прочностные характеристики и ударная вязкость не допускают образование дефектов или разрушения обсадной трубы в процессе монтажа или эксплуатации.
• Засорение или заиливание скважины, а также случайное попадание посторонних предметов устраняется добуриванием или выполнением других работ посредством буровых инструментов.
• Стальная обсадка позволяет бурить скважины даже в том случае, если водоносный горизонт залегает очень глубоко.

При таких положительных характеристиках высокая цена на материал, которая считается его главным отрицательным качеством, становится не столь актуальной. Главное — правильно рассчитать эксплуатационный период для скважины. Читайте также: «Какие трубы лучше для скважины – выбор материала, преимущества и недостатки».

Наиболее эффективным считается использование стальных обсадных колонн при бурении глубоких артезианских скважин на участках постоянного проживания. Неглубокие скважины, которые планируется использовать только в определенный сезон, лучше всего обустраивать посредством более дешевых материалов.

Изделием высокого качества является цельнотянутая труба бесшовного типа. Наличие сварного шва снижает прочность трубы, и при высокой нагрузке можно наблюдать появление трещин и разрывов.

Трубы на воду из нержавеющего металлопроката или с дополнительным покрытием

Иногда может возникнуть спорная ситуация, какие обсадные трубы для скважины лучше: металлические трубные изделия, имеющие дополнительное антикоррозийное покрытие или выполненные из нержавеющей стали?

Решением вопроса становится простая истина: зачем платить больше за изделия нержавеющей стали, если черный металлопрокат характеризуется сроком службы, который почти равен эксплуатационному периоду скважины.

В этой ситуации особое внимание следует уделить черному металлопрокату с оцинкованной поверхностью. Если такое покрытие долгое время подвергается воздействию воды, то на нем можно наблюдать образование оксида цинка. Это вещество представляет опасность для здоровья человека. Следовательно, использовать оцинкованные трубы можно только в скважинах для технической воды. Читайте также: «Преимущества пластиковой трубы для колодца, варианты монтажа, ремонта системы».

Трубы обсадные стальные, имеющие эмалевое покрытие, изготовлены в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями. Но у таких изделий имеется существенный недостаток: хрупкость и плохая устойчивость покрытия к механическим воздействиям. Следовательно, уже на этапе установки на эмалированных трубах могут образовываться сколы и микротрещины. Вода, попадающая в эти дефекты, способствует разрушению покрытия и металла. При этом металл, покрытый эмалью, разрушается быстрее, так как он немного тоньше, чем черный металлопрокат.

В большинстве случаев менеджеры буровых компаний предлагают использовать дорогостоящие нержавеющие материалы. Однако стоит внимательнее относиться к выбору материала, так как к таким действиям прибегают при желании продать клиенту товар низкого качества по более дорогой стоимости.

Трубные изделия из асбестоцемента

Также обсадная колонна может обустраиваться посредством асбестоцементных трубных изделий, при этом они вполне могут заменить стальные изделия с хорошей материальной выгодой. Но асбоцемент имеет некоторые особенные свойства, которые следует учитывать при монтаже обсадной колонны.

Среди важных характеристик асбоцементных труб можно назвать следующее:

• Соответствие материала экологическим требованиям и нейтральность по отношению к химическим веществам. Эти свойства материала говорят о том, что во время эксплуатации исключается возможность попадания в воду вредных элементов.
• Существует мнение, что асбесту присущи канцерогенные свойства, но оно не имеет обоснований. Да, в воде могут присутствовать волокна материала, но в незначительном количестве, которое легко удаляется посредством бытовых устройств, фильтрующих воду.
• Асбоцемент отличается хрупкостью, следовательно, требует осторожности в процессе монтажа и эксплуатации. Кроме того не рекомендуется проводить дополнительное бурение готовой скважины, обсадная колонна которой выполнена из асбестоцемента.
• Асбестоцементные трубные изделия имеют достаточно толстые стенки, что предполагает бурение скважин большего размера для установки таких изделий.
• Труба, для изготовления которой использовался асбоцемент, не может применяться в качестве фильтрационной колонны в скважинах на песок, поэтому находят применение только в артезианских скважинах.
• Физические особенности материала позволяют использовать трубы в скважинах до 100 метров.

Полимерные трубы для водяных скважин

Сравнительно недавно обсадные трубы стали изготовлять из полимерных материалов: полипропилена, полиэтилена низкого давления и непластифицированного поливинилхлорида.

Основными преимуществами пластиковых труб для бурения скважин можно назвать следующее:

• Устойчивость к образованию коррозии даже при постоянном воздействии воды.
• Стойкость к разрушению в почве и развитию вредных микроорганизмов, включая болезнетворные бактерии.
• Отсутствие выделений в воду вредных элементов.
• Приемлемая цена и сравнительно небольшая масса.

Полимерные изделия характеризуются невысокой прочностью, что допускает использование таких изделий на глубине не более 60 метров.

Решая проблему, какую обсадную трубу лучше использовать для скважины, следует учитывать, что оптимальное соотношение цена-надежность среди полимерных изделий имеют трубы из непластифицированного поливинилхлорида. Читайте также: «Преимущества обсадных труб НПВХ и правила их монтажа в скважинах».

Планируя бурение скважины на своем участке, выполнение ее установки лучше всего доверить профессионалам из буровой компании. Зная особенности материала, используемого при изготовлении трубы для водяных скважин, легче и проще общаться с менеджером строительного магазина или буровой компании, который может предложить товар низкого качества по несоответствующей цене.

Источник: trubaspec.com

Стальные трубы для скважины

При монтаже колонны трубами из стали существует два вида соединений:

1. резьбовое;
2. на сварке.

Резьбовые соединения обсадных труб

В качестве обсадных труб применяют цельнотянутые трубы из стали Ст.20 Гост. 8732-78 с толщиной стенки 6 мм. На таких трубах нарезается качественная и надежная для соединения резьба. Они прекрасно выдерживают напор грунта и способны хорошо функционировать в течение полувека.

При предлагаемой цене скважины от 1600-1800 рублей за метр и стоимости 1 погонного метра трубы (цельнотянутой стенка 6 мм.) более 1000 рублей метр, скважина получается не рентабельна и поэтому буровые компании для поддержания конкурентоспособной цены и снижении себестоимости заменили цельнотянутую трубу на электросварную, толщиной стенки 4,5 мм Ст. 3 Гост. 10704.

Не искушенному во всех тонкостях заказчику трудно разобраться в используемых при бурении обсадных трубах. При более внимательном рассмотрении этой проблемы становится ясно, что получить качественную конусную резьбу на трубе с толщиной стенки 4,5 мм невозможно.

При нарезании резьбы самое уязвимое место в электросварной трубе – это шов, который повреждается, а в некоторых местах видны прорезы, что приводит к значительному сокращению срока службы скважины.

Имея длину трубы около 4 метров, можно представить сколько уязвимых мест, в зависимости от длины колонны, у вас будет в скважине. При неудачной обсадке возникает необходимость демонтировать обсадную колонну. Резьбовые электросварные трубы со стенкой 4,5 мм для повторного использования не пригодны. Поэтому они должны быть направлены на перенарезку или заменены новыми, что увеличивает себестоимость скважины. Поэтому и возникает соблазн использовать дефектованные трубы.

Сварное соединение стальных труб

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей. Одно из преимуществ использования сварки перед другими соединениями деталей при изготовлении строительных конструкция является высокая надежность соединения.
Анализ разрушения сварных конструкций показывает, что многие из них происходят по околошовной зоне, это объясняется тем, что сварной шов обычно более мощный, чем основной металл. Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т.д. Все строительные конструкции как правило, являются сварными. (из материалов лекционного курса Металлы и сварка. Н.В. Храмцов)
Соединение обсадных труб при помощи сварки требует более квалифицированного персонала буровых бригад, обладающего смежными специальностями – электросварщика. Для качественного выполнения таких работ требуется дополнительное комплектование бурового станка сварочным оборудованием.

В противном случае возникает необходимость на время монтажа обсадной колонны привозить на объект электросварщика и сварочное оборудование (САК), что, естественно, увеличивает себестоимость проводимых работ, уменьшая тем самым прибыль исполнителя.

Поэтому многие исполнители прибегают к резьбовым соединениям, убеждая заказчика в том, что это для него самое верное решение. Бытует мнение, что соединение трубы сваркой менее надежно. Можно с эти согласиться, если работы сделаны неквалифицированными специалистами при помощи бытового сварочного трансформатора, подключенного к обычной розетке электропитания заказчика, также влияет на качество сварочного шва и пониженное напряжение в сети и малое сечение бытовой электропроводки, что практически является нормой в садовых товариществах.

Некоторые считают, что в месте сварочного шва труба становится более уязвимой для коррозии — это ошибочное мнение. В сварочных электродах используется специальная обмазка, которая приводит к легированию сварочного шва, что увеличивает коррозийную стойкость и прочность металла.

Для человека не обладающего техническими знаниями можно привести убедительный пример: трубопроводы высокого давления ( транспортирующие нефть, газ), а также бытовые трубопроводы ( газ, вода) смонтированы при помощи сварки и их прочность ни у кого не вызывает сомнения. Обсадная труба под сварку имеет длину 6 метров, поэтому соединений в обсадной колонне значительно меньше , чем при 4 метровой трубе на резьбе. А соединение – это самое уязвимое место в обсадной колонне.

Конверсионные трубы (оцинковка)

Буровые компании предлагают также в качестве обсадной трубы – конверсионную трубу ПМТП-150 (в быту – труба оцинковка), которая изготавливается из СТ-10. ПМТП-150 это полевые магистральные сборно-разборные трубопроводы с условным диаметром 150 мм, давлением 6 МПа, изготовленные по ТУ 4193-001-48522239-04. Используются для транспортировки нефти и нефтепродуктов, технической и питьевой воды и других жидкостей. Трубы, используемые для обсадных колонн водяных скважин, находились в госрезерве и нигде не эксплуатировались, что легко определяется по их внешнему виду.

Оцинкованная труба имеет длину 6 метров. Хотя толщина стенки данной трубы 3,2 мм, но на концах трубы приварены в заводских условиях раструбы толщиной 10 мм, что позволяет сделать качественный провар при монтаже обсадной колонны.
В связи с тем, что труба оцинкованная, не зависимо от толщины стенки, значительно возрастает срок её службы по сравнению с черной трубой. А качество материалов, произведенных в советское время, ни у кого не вызывает сомнения.

 

Сравните с резьбовым соединением обсадных труб диаметром 133 мм из стали.

Трубы пластиковые для скважины

Трубы из пластика можно поделить на три типа:

1. трубы П/Э низкого давления;
2. трубы из поливинилхлорида ПВХ;
3. трубы из полипропилена ПП.

Пластиковая обсадная труба для скважины не зависимо от разновидностей имеет гораздо меньшую стоимость, чем стальные.

Преимущества:

1. достаточно просты в монтаже;
2. обладают 100% стойкостью к коррозии;
3. хорошая герметичность резьбового соединения;
4. малый вес;
5. невысокой стоимостью монтажа.

Недостатки:

1.  небольшая прочность и чувствительность к механическим повреждениям.

Поэтому рекомендуется использовать их для эксплуатационной колонны. Эксплуатационная колонна изолирует обсадную трубу от контакта с водой ( при правильной технологии монтажа). Зазор между обсадной трубой и эксплуатационной колонной герметизируется специальной компактонитовой глиной. Но у стальных труб в качестве обсадных при использовании в сложных грунтах и скважинах альтернатив не имеется.

Какой диаметр трубы выбрать для скважины?

Для правильного подбора материала необходимо правильно оценить не только частные особенности участка, но и задачи, для выполнения которых создаются скважины, мощность и диаметр насоса. Диаметр обсадной трубы рассчитывается от используемого погружного насоса.

Бытовые погружные насосы для скважин бывают двух диаметров:

1. 3 дюймовые (74 мм)
2. 4 дюймовые (100 мм)

Поэтому надо обратить особое внимание на диаметр эксплуатационной трубы.

Трубы для насоса 74 мм выбирать надо так: 74 мм (диаметр насоса) + 4 мм зазор между насосом и трубой + 15 мм (толщина стен трубы П/Э ) = 93 мм.

Ближайший существующий минимальный наружный диаметр трубы ПЭ для эксплуатационной колонны под такой насос будет 95 мм. Соответственно, диаметр ближайшей обсадной трубы (стальной) равен 127 , 133 мм.

Трубы для насоса 100 мм расчет производится также: 100 мм + 4 мм + 15 мм = 119 мм. Конечный диаметр эксплуатационной колонны трубы ПЭ под такой насос 125 мм. Соответственно, диаметр ближайшей обсадной трубы (стальной под трубу ПЭ 125 мм.) равен 152 ,159 мм.

Мы привели пример идеального варианта, но т.к. скважина – это сложное гидротехническое сооружение, на конструкцию которого влияют многие факторы, в частности гидрогеологический разрез района бурения. Поэтому может потребоваться несколько обсадных колонн, с разными диаметрами труб, что приведет к увеличению начального диаметра обсадной колонны или уменьшению конечного. 

Конструкция скважины на воду корректируется в процессе бурения и грамотность её исполнения напрямую зависит от квалификации бурового мастера и компании исполнителя.

В чем разница между 3-х и 4-х дюймовым насосом?

В большинстве случаев на выбор заказчиком исполнителя, как правило, влияет более низкая стоимость 1 погонного метра пробуренной скважины. Поэтому в погоне за заказчиком некоторые исполнители, чтобы предложить более низкую цену уменьшают начальный диаметр труб обсадной колонны, в результате чего получаем конечный диаметр скважины только под 3 дюймовый насос.

Зачастую заказчик узнает об этом только тогда, когда сталкивается с приобретением насоса. Хотя 3 дюймовые и 4 дюймовые насосы приблизительно одинаковы по своим эксплуатационным показателям (напору и подаче воды), но существенно отличаются по цене.

1. К примеру стоимость 3-х дюймового насоса фирмы “Grundfos» от 40 тыс. рублей и выше. Не считая китайских насосов. 
2. Стоимость 4-х дюймового насоса начинается от 10 тыс. рублей и выбор их огромен.  

Хорошо подходит:

1. Для скважины, которая будет использоваться для водоснабжения жилого дома круглогодично, мы рекомендуем 3-х дюймовый надежный насос фирмы «Grundfos», который несомненно оправдывает свою стоимость. Существует много других марок производителей 4-х дюймовых насосов хорошего качества, а стоимостью значительно ниже, чем насос «Grundfos».
2. Для небольшого земельного участка с летним домиком, в который вы приезжаете по выходным дням в короткий дачный сезон, может быть нецелесообразна установка дорогого оборудования, используемого время от времени.

Ознакомиться детально с видами насосов и их отличиями можно ЗДЕСЬ.

Как не ошибиться в выборе надежной буровой компании?

Надо также иметь в виду, что сэкономив один раз на бурении скважины несколько тысяч рублей, вы можете потерять гораздо больше на покупке дорогого насоса.

Последнее 2 – 3 года появилось много буровых компаний, которые на своих сайтах пишут: «Наша компания существует 10-15 лет», при этом, не уточняя какой период времени они занимаются непосредственно бурением на воду. Компания может существовать 10 – 15 лет, занимаясь при этом другим видом деятельности, а бурение на воду является для них новым направлением.

Руководят такими компаниями зачастую люди, не имеющие не только специального, а просто технического образования, полагаясь в работе на опыт и знания своих буровых бригад.

Как проверить сколько времени компания занимается буровыми работами?

Как долго занимается фирма непосредственно таким видом деятельности легко проверить по документам:

1. Свидетельство СРО о допуске к определенному виду или видам работ с приложением наименований этих видов работ;
2. Информационное письмо Госкомстата о наличии в составе Единого государственного регистра предприятий и организаций (ЕГРПО) юридического лица или ИП с указанием наименования вида экономической деятельности.

Пытаясь привлечь заказчика, вышеописанные компании предлагают более низкие цены на бурение на воду в ущерб качеству, идя на нарушение технологий проводимых работ. На представленном рынке данных услуг некоторые заказчики выбирают самые низкие цены бурения, при этом, не задумываясь о том, что низкая цена – это низкое качество. Понятно же, что хороший товар дешевым не бывает.

Почему Вам стоит обратиться в нашу компанию?

В настоящее время на рынке услуг бурения на воду существуют достойные компании, имеющих большой опыт и наработки в этой области. Наша компания существует на рынке бурения с 2001 года.

За это время созданы:

1. Своя производственная база
2. Буровые станки укомплектованы всем необходимым оборудованием
3. Специалисты высокой квалификации, обладающие смежными профессиями.

Наш сервис:

1. Мы готовы выполнить работы из любых, выбранных вами, материалов, качественно и в установленные сроки.
2. Буровые бригады имеют мобильное место проживание, тем самым создают минимум неудобств для заказчика.
3. Если у вас на участке не подведено электроснабжение мы также берем на себя обеспечение электроэнергией проводимых нами работ.

Источник: stbs-2001.ru

Требования к скважинному стволу

Обустройство индивидуального источника питьевой воды – процесс затратный и трудоемкий. Инвестируя средства в бурение скважины, каждый собственник дачного участка или частного дома рассчитывает на получение долговременного результата.

Срок службы, напор скважины и качественный состав добываемой воды во многом зависит от характеристик труб, используемых для создания обсадной колонны.

Водоподъемный трубопровод решает ряд важных задач:

• защищает стенки траншеи от обрушения в скважинное пространство;
• обеспечивает целостность скважины при давлении и подвижках грунта;
• препятствует загрязнению – попаданию неочищенных сточных и грунтовых вод (верховодки) в ствол;
• предупреждает заиливание скважины.

При бурении в одну трубу обсадная колонна одновременно является и эксплуатационной – она аккумулирует воду из водоносного горизонта, которую насос транспортирует вверх.

Как правило, бурение скважины на приусадебном участке, если она предназначена исключительно для полива и прочих хозяйственных нужд, выполняется в одну колону. Для питьевого водоснабжения ствол включает две трубы: обсадную и несущую фильтр.

Поэтому к качеству и материалу применяемых труб выдвигаются высокие требования:

• высокая прочность и стойкость к деформациям в течение всего срока эксплуатации (около 20 лет);
• полная герметичность стенок и соединений;
• невосприимчивость к коррозии и негативному воздействию химически активных элементов;
• экологичность – материал не должен воздействовать на состав добываемой воды;
• прямолинейность эксплуатационной колонны.

Для стандартного применения допустимо искажение по длине обсадной трубы в пределах 0,7 мм на погонный метр.

Параметры выбора обсадной колонны

Единственного верного эталона бурения не существует. Метод организации скважины определяется в индивидуальном порядке.

В учет берется множество показателей: структура грунта, высота залегания грунтовых вод и водоносных горизонтов, параметры насосного оборудования, качество воды, диаметр и глубина бурения.

Любая бурильная компания предложит собственный вариант реализации проекта и порекомендует, на их взгляд, оптимальный тип трубы. Окончательное решение о выборе обсадной колонны принимает заказчик.

Исполняющая организация, прежде всего, отстаивает собственные интересы, поэтому их решение не всегда объективно. Некоторые подрядчики специализируются на каком-либо одном типе устройства скважинной системе и пытаются «навязать» выгодный для них вариант.

Единственно верное решение – заранее определиться, какую трубу выбрать и использовать для скважины, сопоставив все аргументы «за» и «против», а уже после этого – обращаться за разработкой и внедрением проекта.

Принимая решение, следует учесть основные параметры выбора водоподъемной трубы:

1. Материал изготовления. Этот параметр определяет бюджет монтажных работ, несущую способность к пластовым нагрузкам, ремонтопригодность и долговечность скважины.
2. Способ стыковки элементов колоны. Выбор метода зависит от материала трубопровода, глубины бурения и диаметра обсадной колоны. В любом случае, соединение должно быть полностью герметичным, иначе со временем качество воды ухудшится, а насос и скважина в целом выйдут из строя.
3. Диаметр трубы. Расчет величины производится с учетом максимально возможного расхода воды в сутки.

Чем больше диаметр подводящего трубопровода, тем выше производительность скважины.

Типы материалов и их характеристики

Скважинные трубы выпускаются из металла, асбестоцемента или пластика. Очень редко при организации водозабора применяют деревянные изделия – они абсолютно экологичны, но, несмотря на защитную обработку восприимчивы к влажности грунта и склонны к деформации.

Вид #1 — прочность и долговечность металла

Металлические подводящие трубы представлены в двух вариантах:

• чугунные;
• стальные, которые могут быть эмалированными, оцинкованными, выполненными из нержавейки.

Очень редко для обсадки применяют чугунные аналоги. Среди металлических собратьев эти трубы наиболее доступны по цене, но материал очень хрупкий и тяжелый.

Сталь – традиционный, проверенный десятилетиями, материал для обсадной колонны. Сталь практически на 100% соответствует требованиям, предъявляемым к скважинным трубам.

Изделия из черного металла достойно выдерживают испытания в скважинах разной глубины независимо от типа грунта.

Аргументы в пользу труб из стального проката:

• жесткость конструкции – материал одинаково хорош для небольших скважин (50 м) и для глубинного бурения (до 300 м);
• точная осевая центровка сборки и надежность межтрубных стыков;
• стабильность материала – при контакте с водой сталь не выделяет вредных веществ;
• возможность обслуживания – благодаря механической прочности и стойкости к вибрации в установленной обсадной колонне допустима чистка скважинного канала, добуривание в случае заиливания или засорения.

Основной недостаток стальной магистрали – высокая стоимость материала. Производители более дешевых аналогов, превознося свою продукцию, апеллируют еще одним минусом стали – образование ржавчины.

Существует мнение, что появившиеся загрязнения ухудшают качество воды и повышают содержание в ней железа. Однако анализы воды из скважин показывают, что это миф.

Металлопрокат с защитой от коррозии по цене превосходит обычные стальные трубы, но технико-эксплуатационные особенности материалов ставят под сомнения целесообразность переплаты.

Эмалированные трубы. Покрытие предупреждает появление коррозии, однако оно очень хрупкое и избежать повреждения при обсадке вряд ли удастся. Места скола и микротрещин эмали – точки появления ржавчины.

В процессе разрушения на поврежденном участке может образоваться сквозная коррозия, так как при производстве эмалированных труб используется металл меньшей толщины.

Оцинкованный трубопровод. При регулярном контакте с водой на стенках трубы образуется оксид цинка – вещество опасное для здоровья. Использование оцинковки допустимо только при сооружении технической скважины.

Нержавеющая сталь. Материал обладает всеми достоинствами стального металлопроката и еще более высокой стоимостью. Нержавейка отличается наличием противокоррозийной стойкостью, что положительно сказывается на ее периоде эксплуатации.

Установка металлической магистрали экономически обоснована при обустройстве глубинной артезианской скважины, рассчитанной на регулярное использование.

«Поверхностные» песчаные каналы сезонного использования целесообразно делать из более доступных материалов.

Вид #2 — коррозийная стойкость асбестоцемента

Проверку годами прошли и трубы из асбоцемента, используемые при организации водоотведения более 70-ти лет.

Материалу характерны некоторые положительных качества:

• асбоцемент абсолютно не подвергается коррозии;
• нейтральный состав материала – компоненты не вступают в химические реакции;
• неограниченный срок эксплуатации – более 60-70 лет;
• невысокая стоимость.

Несмотря на значимые достоинства, асбестоцементные элементы сегодня редко используются при разработке «водяного источника».

К отрицательным сторонам асбоцемента можно отнести:

1. Сложности монтажа. Установка хрупкой магистрали требует от исполнителей высокой квалификации. Работы выполняются с помощью подъемной техники.
2. Отсутствие резьбы. Секции магистрали соединяются между собой встык – добиться полной герметичности мест фиксации без резьбы проблематично.
3. Сомнительная безопасность. Существует теория, что в волокнах асбеста содержится хризотил – источник канцерогенных веществ, пагубно влияющих на здоровье. Однако на практике это утверждение не доказано.
4. Затрудненная чистка. Бетон – пористый материал, в микротрещинах которого скапливается грязь. Чтобы выполнить качественную очистку стен обсадной колонны, скважину придется полностью осушать.

После установки асбестоцементной обсадной колоны последующие бурильные работы в скважине исключены.

Вид #3 — износоустойчивый и доступный пластик

Относительно недавно рынок обсадной продукции пополнился пластиковыми трубами. Современные технологии составили достойную конкуренцию традиционным стальным трубам.

Сравнительные преимущества элементов из полимеров:

• невосприимчивость к воде – даже при постоянном контакте с влажной средой на пластике не образуется коррозия;
• в течение долгого времени сохраняют свою структуру и не разрушаются;
• не влияют на состав питьевой воды;
• материал не провоцирует развитие болезнетворных микроорганизмов;
• простота установки и транспортировки благодаря небольшому весу;
• есть возможность использовать для сборки колонны резьбовое соединение, обеспечивающее абсолютную герметичность стыков;
• экономичность – скважина с пластиковыми трубами обойдется на порядок дешевле металлической или асбестоцементной обсадки.

Предположительный срок службы водной магистрали из полимера – около 50-ти лет. Эта теория основывается на коррозийной инертности материала.

Дополнительный аргумент против использования пластиковых элементов – чувствительность к перепадам температур и механическим воздействиям. Пластиковая обсадка не выдержит подвижек грунта и деформируется при сильных морозах.

Полимерные водозаборные трубы изготавливаются из разных видов сырья: непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ), морозостойкого полипропилена (МПП) и полиэтилена низкого давления (ПНД).

Выбор подводящей трубы для скважинного насоса осуществляется на основании технических характеристик полимеров.

Слабое место элементов из непластифицированного поливинилхлорида – чувствительность к морозам. Эта проблема решается установкой в скважине нагревательного кабеля.

Хорошие показатели морозостойкости имеют полимерные МПП- и ПНД-трубы. Однако их плотности зачастую недостаточно для использования в качестве самостоятельной обсадной колоны. Чаще всего такой пластик применяется как эксплуатационная труба при двухколонном обустройстве скважины.

Вид #4 — комбинированный трубопровод

С целью снижения коррозийных процессов и улучшения качества подающей воды некоторые бурильные компании предлагают обсадить скважину согласно технологии «труба в трубе».

В стальную магистраль вставляется пластиковый канал из пищевого полимера ПНД.

Преимущества комбинированного метода:

1. Защита от загрязнений. Пластиковая труба выступает своеобразным барьером между водой и стальными стенами обсадки – в магистраль попадает меньше ржавчины, опасной для насосной установки.
2. Ремонтопригодность. При повреждении эксплуатационной полимерной трубы ее удастся заменить новой, сохранив целостность обсадной колонны;
3. Возможность последующего углубления скважины. При необходимости пластиковый «рукав» вытягивается, отверстие рассверливается, и полимерная магистраль устанавливается обратно с упором в новый горизонт.

Технология «труба в трубе» позволяет качественно обслуживать скважину – регулярно выполнять чистку и своевременно менять фильтр.

Какой вариант сборки колонны лучше?

Свод требований к обсадным трубам и технологиям соединения сегментов скважинной колонны отображен в ГОСТе 632-80. Положением допускается использование разных методов сборки.

Исходя из способа стыковки, подбирается соответствующий тип трубы, поэтому это вопрос надо решить еще на стадии проектирования скважины.

№1 — неразъемный контакт труб под сварку

Сварка обеспечивает наиболее жесткое соединение металлических труб. Основное достоинство метода сегодня ставится под сомнение представителями ряда бурильных компаний.

Аргументы против использования сварки:

• вероятность недостаточной герметичности сварочного шва;
• возможность отклонения трубы по вертикальной оси, что затруднить монтаж колонны в скважину;
• недостаточная коррозийная защита шва.

Однако при высоком уровне профессионализма сварщика перечисленных дефектов не будет. Большинство строительных конструкций (мосты, фермы, нефтепроводы) возведены из стали и, как правило, они сварные.

Другой вопрос, что качественное выполнение работы требует сварочного оборудования и привлечения квалифицированного электросварщика. Эти меры повышают себестоимость выполняемых работ, уменьшая прибыль и конкурентоспособность исполнительной организации.

№2 — водоподъемные каналы с резьбой

При обсадке скважины металлопрокатом 90% бурильных компаний используют резьбовое соединение, указывая на нормативы ГОСТа. Звучит достаточно убедительно, но менеджеры организаций часто умалчивают, что стандарты актуальны для труб диаметром от 146 мм и толщиной стенки не меньше 6 мм.

Использование резьбовой технологии значительно сокращает срок службы обсадной колонны.

Применение резьбового соединения на пластиковых магистралях не имеет столь плачевных последствий, а наоборот, считается наиболее надежным.

Предусмотрено несколько вариантов стыковки полимерных труб:

1. Ниппельное. Резьба нарезается с внутренней стороны пластиковых труб. Два элемента соединяются через ниппель с внешней резьбой. Диаметр шурфа не увеличивается.
2. Муфтовое. С двух концов трубы предусмотрена внешняя резьба. Стыковка происходит с помощью накладной муфты, которая увеличивает диаметр проходки.
3. Раструбное резьбовое. Используются сегменты с резьбой на наружной и внутренней поверхности – стыковка осуществляется без дополнительных элементов.

При раструбной стыковке допустимо незначительное расширение диаметра в местах соединения.

Напорный или безнапорный трубопровод?

Единственно верный вариант – использование напорных труб. Только такие изделия способны выдержать двухстороннее давление. С внешней стороны на стенки колонны воздействует плавучесть грунтов, а изнутри – водяной напор.

Представленные ниже видео-обзоры помогут определиться с наиболее оптимальным вариантом обсадки скважины.

Выводы и полезное видео по теме

Сравнение качества резьбового соединения на НПВХ-трубах:

Обзор стальных труб со сварным и резьбовым соединением:

Проверка прочностных характеристик металлической и пластиковой трубы:

Из всего вышесказанного напрашивается вывод: для дома с круглогодичным проживанием, где скважина является единственным постоянным источником питьевой воды важно обеспечить стабильность и надежность водонапорной системы.

Оптимальный вариант – двухтрубная колонна из стали и пластика. Полимер подойдет для неглубокой шахты при обустройстве «сезонной» скважины.

Подыскиваете подходящий вариант трубы для обустройства скважины? Или уже определились с выбором? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к статье и задавайте интересующие вас вопросы. Форма для обратной связи размещена ниже.

Источник: sovet-ingenera.com