Обсадные трубы для скважин

Для оборудования нефтяных скважин, для подачи воды на приусадебный или дачный участок, а также для решения ряда других задач используются специальные трубы. Требования, которым должна соответствовать труба обсадная, оговариваются государственным стандартом. Для труб, изготовленных из металла, таким стандартом является ГОСТ 632-80.

Характеристики обсадных труб

Обсадные трубы для скважин, которые могут быть изготовлены из стали, чугуна и пластика, используются для того, чтобы защитить стенки скважин от осыпания земли. Область использования таких труб достаточно широка: дачные и приусадебные системы водоснабжения, нефтяные месторождения. Трубы обсадного типа также применяют на различных промышленных предприятиях.

Для бытовых нужд преимущественно используются пластиковые обсадные трубы, а также изделия, изготовленные из чугуна, стали, асбестоцемента и даже древесины. В качестве труб обсадных для скважин промышленного назначения применяют изделия из стали, а в последнее время все большее распространение получают трубы из пластика. Причиной такой популярности являются высокие эксплуатационные характеристики, которыми отличается пластиковая обсадная труба.

Любые трубы, используемые в качестве обсадных, вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены, какая у них толщина стенки, разностенность, овальность и параметры сечения, должны соответствовать требованиям по допустимой непрямолинейности на один метр их длины. Подобные требования к стальным обсадным трубам, в частности, оговаривает ГОСТ 632-80. Так, для труб повышенной точности, этот показатель должен составлять:

до 0,5 мм — для изделий диаметром 108–146 мм;
до 0,3 мм — для изделий диаметром 33,5–89 мм.

Для обсадных труб, относящихся к категории изделий обычной точности, этот показатель не должен превышать 0,7 мм на один метр их длины.

Отдельную категорию составляют обсадные трубы для обустройства скважин на воду, изготовленные из асбоцемента. У них достаточно толстые стенки, но при этом их отличает высокая хрупкость. Их большими преимуществами является доступная стоимость, а также продолжительный срок эксплуатации при условии правильного монтажа. Прежде чем использовать такие изделия, следует внимательно ознакомиться с правилами их соединения. Кроме того, важно знать, что для бурения скважин, в которых планируется установка асбестовых труб, следует использовать бур большего диаметра, чем это предусмотрено по проекту.

При бурении неустойчивого грунта следует применять только стальные обсадные трубы, которые способны успешно противостоять даже значительному давлению почвы. К слову сказать, металлические обсадные трубы, требования к которым оговаривает ГОСТ 632-80, могут успешно эксплуатироваться до 50 лет. Конечно, есть у них и недостатки: это достаточно высокая стоимость, подверженность образованию и развитию коррозионных процессов. Несмотря на эти минусы, металлические трубы используются достаточно активно, так как их просто невозможно заменить в некоторых ситуациях, связанных как со сложностью проектируемой скважины, так и с неустойчивостью грунта.

Причины популярности пластиковых труб

Обсадные пластиковые трубы для скважин, набирающие все большую популярность, подразделяются на следующие категории:

изготовленные из полипропилена;
выполненные из ПВХ;
изготовленные из полиэтилена низкого давления.

Пластиковые трубы для скважины отличают следующие характеристики:

возможность достигать исключительной герметичности в местах соединений;
способность не подвергаться коррозионным процессам, чем не может похвастаться стальная обсадная труба;
доступная стоимость;
легкий вес;
возможность успешной и длительной эксплуатации даже в условиях воздействия агрессивной среды;
простота и невысокая стоимость монтажа.

Решая вопрос о том, какую трубу выбрать для скважины – пластиковую или металлическую, – следует учитывать и недостатки пластиковых изделий, к наиболее значимым из которых можно отнести:

невысокую по сравнению со стальными и чугунными трубами механическую прочность;
неспособность выдержать значительные как статические, так и динамические нагрузки.

Как следует из характеристик пластиковых труб, их лучше выбирать в тех случаях, когда скважины бурятся на небольшую глубину и эксплуатируются в щадящих условиях. Такие скважины, в частности, бурят для бытовых систем водоснабжения. Если выбирать, какие трубы лучше для скважины, исходя из соотношения их цены и качественных характеристик, то изделия из пластика полностью соответствуют такому требованию.

Как выбрать обсадную трубу для скважины

От того, насколько правильно выбран диаметр обсадных труб, будет зависеть самый главный параметр скважины — ее производительность. Руководствуясь желанием получить больший поток воды, многие стараются подобрать обсадную трубу для скважины на воду максимального диаметра. Такой подход может привести только к тому, что обсадка скважины обернется серьезными финансовыми затратами.

Избежать лишних затрат на приобретение обсадных труб, не потеряв при этом в производительности скважины, можно, если выполнить предварительные расчеты и определить, какая труба (с каким диаметром) позволит получить воду из скважины в количестве, достаточном как для полива зеленых насаждений, так и для бытовых целей. Прежде чем приступить к таким расчетам, необходимо определить максимальный расход воды, который удовлетворит собственника дачи или загородного дома.

Давайте разберемся в алгоритме определения этого параметра. Уже давно установлено: если кран открыть полностью, то за час из него вытечет порядка 0,7 кубометров воды. В любом загородном доме, как правило, вода расходуется на следующие цели:

для функционирования сантехнического оборудования в туалете;
в кухонном сантехническом оборудовании;
для обеспечения работы стиральной машины.

Вода в загородных домах и на дачах используется и для полива зеленых насаждений, что также следует принять во внимание. С учетом всех этих факторов можно с уверенностью сказать, что максимальный расход воды будет составлять порядка 3 кубических метров в час. Чтобы обеспечить такой расход, лучше всего использовать погружной насос, диаметр корпуса которого составляет 75 мм.

Теперь, чтобы рассчитать, какое сечение должна иметь металлическая или пластиковая труба для скважины, чтобы в нее можно было установить такой насос, необходимо к его диаметру прибавить еще ряд параметров: толщину стенок трубы (для стальных изделий — 6 мм), зазор, который необходимо оставить между внутренними стенками трубы и корпусом насоса. Если в расчетах учитывать величину такого зазора, равную 4 мм, то в итоге мы получим, что нам необходима труба с размером поперечного сечения минимум 87 мм. Необходимо подобрать изделие стандартного сечения (в этом поможет ГОСТ 632-80 или другой нормативный документ), максимально приближенного к рассчитанному нами значению. В нашем случае это будет такая обсадная труба для скважин, сечение которой составляет 89 мм.

Как выполняется бурение с обсадной трубой

Если вы собираетесь обустроить скважину на своем дачном или приусадебном участке, то для установки в нее обсадных труб лучше всего использовать стальные изделия, соответствующие требованиям, которые содержит ГОСТ 632-80. Но следует иметь в виду, что выполнить бурение с обсадной трубой без использования специальной техники возможно лишь в том случае, если глубина будущей скважины не превышает 15 метров. Из инструментов и приспособлений, которые помогут вам эффективно провести бурение скважины с применением обсадной трубы, понадобятся:

хороший ворот, который необходим для того, чтобы проворачивать обсадную трубу в грунте;
бур (этот инструмент необходимо закрепить на трубе);
гаечные ключи и молоток, которые необходимы для монтажа соединительных муфт;
специальная тренога (с ней бурить будет намного легче).

Скважина формируется путем вкручивания в грунт бура, диаметр которого следует выбирать меньшим, чем сечение обсадной трубы. Для того чтобы удалять из стакана бура почву, песок, камни и глину, необходимо периодически извлекать инструмент из скважины.

Опускать в полученную скважину обсадную трубу следует начинать лишь тогда, когда ее глубина достигнет двух метров. Дальнейшее бурение выполняется уже с постоянным опусканием обсадной трубы до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного горизонта. Как только проявится вода, можно прекратить бурение, а затем закрепить верхний конец обсадной трубы.

При эксплуатации скважины очень важно, какая полость сформирована в ее нижней части. Чтобы такая полость была достаточного объема и обеспечивала требуемое количество и хорошее качество воды из скважины, после окончания бурения ее необходимо «прокачать» в течение 2–3 дней.

Основное назначение обсадных труб состоит в том, чтобы значительно увеличить срок эксплуатации скважины. Если попытаться сэкономить на приобретении обсадных труб и их монтаже, то скважина и оборудование в ней очень быстро придут в негодность, что будет вызвано обрушением грунта с ее стенок. Трубы обсадного типа большего диаметра можно устанавливать и в колодец, что также защитит его стенки от обрушения и, соответственно, значительно продлит срок его службы и улучшит качество поступающей из такого источника воды.

Источник: met-all.org

Обсадные трубы — факты и легенды

При выборе компании-подрядчика для бурения скважины заказчик сталкивается с непростой ситуацией.
ычно фирмы предлагают обсадные трубы разных типов, причем каждый вариант трубы вполне аргументированно объявляется лучшим именно для Вашего случая. В такой ситуации каждому заказчику необходимо понимать очевидную вещь, что если буровая компания специализируются на каком-то одном типе обсадных труб, то будет активно рекламируют именно их достоинства. Но выбирать то, чем будет обсажена скважина, надо исходя из широкого списка Ваших требований к системе водоснабжения, а не только из нескольких характеристик трубы.

Как правильно выбрать обсадную трубу?

Сначала уточним, что такое скважина и какую роль в ней выполняет обсадная труба. Скважина — это выработка, цилиндрический канал, сделанный буровым инструментом в грунте, при этом диаметр скважины всегда намного меньше ее глубины. Для организации автономного водоснабжения бурятся вертикальные скважины глубиной от нескольких метров до нескольких сотен метров. Чтобы стенки выработки не обваливались и загрязненная вода с поверхности и из промежуточных слоев не попала в зону водозабора к насосу , а оттуда — в Ваши краны, скважина обязательно укрепляется (обсаживается) трубами по всей длине.

Обсадная колонна, составленная из нескольких труб, полностью отделяет грунтовые стенки скважины от воды, поступающей из водоносного горизонта. В зависимости от конструкции скважины, внутрь обсадной колонны может быть установлены пластиковые трубы — так называемая эксплуатационная колонна, по которой вода поднимается к насосу. Без добавочных пластиковых труб роль эксплуатационной колонны выполняют трубы обсадки.

Далее мы рассмотрим какие типы обсадных и эксплуатационных труб надо использовать в скважине, чтобы водоснабжение было качественным.

Обсадные скважинные трубы

Трубы для обсадки скважин делятся на три основных типа — стальные, пластиковые и асбоцементные. Каждый тип может иметь варианты исполнения. Стальные трубы — нержавеющая сталь, черная сталь, оцинкованная и эмалированная сталь. Пластиковые трубы — ПНД (полиэтилен низкого давления), нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен).

Непрекращающиеся споры о превосходстве какого-то одного типа труб над всеми остальными вряд ли имеет смысл. Каждая труба, будь то прочная сталь 20 или относительно мягкий пластик ПНД, пригодна для использования в конкретных условиях с учетом глубины и диаметра скважины, параметров грунта, длительности и сезонности использования и т.д. Выбор лучшей для Вас обсадной трубы осложняется не только народными стереотипами и легендами (как хвалебными, так и негативными) о качестве и надежности различных материалов, но и очевидным желанием компании-подрядчика в большей степени получить выгоду, чем обеспечить максимальные качество и надежность обсадки.

бесшовная труба из нержавейки — надежно, но дорого

Первым шагом при выборе обсадной трубы будет уточнение типа (песок или известняк) и глубины водоносного горизонта. Абсолютно точных карт, которые предскажут глубину скважины на Вашем участке с точностью до метра, не существует. Но приблизительную цифру можно узнать у соседей, кто уже бурил, либо в буровой компании по сводным таблицам прежних бурений в этом районе. Узнав возможную глубину будущей скважины, желательно узнать характеристики геологических слоев, которые придется бурить, наличие плывунов и промежуточных водоносных слоев.

Требования к обсадной трубе

Автономное водоснабжение загородного дома делается на долгие годы. Поэтому обсадные трубы должны обеспечить несколько очень важных условий: целостность ствола скважины при подвижках и давлении грунта, герметичность обсадной колонны, отсутствие негативного влияния на воду.

Даже неспециалисту очевидно, что всем перечисленным требованиям отвечает стальная обсадная труба. Почему же ведутся споры о выборе лучшей трубы? Причина споров только одна — цена. Сталь всегда будет дороже других обсадных материалов. Поэтому с целью привлечь заказчиков, буровые компании предлагают различные удешевленные варианты — трубы из пластика, асбоцемента, тонкого оцинкованного или эмалированного металла и т.д.

Стальная обсадная труба: проверено временем!

Скважины обсаживаются стальными трубами очень давно — десятилетия. За прошедшее время трубы с честью выдержали все возможные испытания в мелких и очень глубоких скважинах, в грунтах всех типов, доказав свою надежность. Подвижки грунта, внешнее давление породы и отдельных камней стальной трубе не страшны. Продолжительность службы стальной черной трубы 40-50 лет. Этот срок определяется скоростью коррозии стенок — 0,1 мм в год. При этом небольшое количество ржавчины, попадающее в воду, некритично, особенно если водой регулярно пользуются.

классическая обсадная труба — сталь 20, срок службы — 40-50 лет

Тут уместно вспомнить, что в городской водопроводной сети также используются трубы из черной стали. Железо в артезианскую воду попадает из известняка или другой породы! Если бы это было иначе, то ни на одной из скважин, обсаженной пластиком или асбоцементом, не стоял бы фильтр-обезжелезиватель.

Прочность стальных труб позволяет без опасений проводить любые работы по ремонту или прочистке скважин. Высокая стоимость стальных труб допускает обсадку неглубоких песчаных скважин прочным толстостенным пластиком. Но для артезианской скважины альтернативы стальной трубе нет. Большая глубина залегания водоносного известняка и длительные сроки использования скважины требуют применения самых надежных материалов для обсадной трубы.

Варианты стальной обсадной трубы

Нержавеющая стальная труба — ко всем достоинствам черной стальной трубы добавляется полное отсутствие коррозии, но и, к сожалению, очень высокая цена. Радикального улучшения качества воды нержавеющая обсадная труба не даст. Как мы уже сказали, практически вся ржавчина в воду попадает из водовмещающей породы. Известно, что черная сталь позволяет скважине работать несколько десятилетий. Стоит ли переплачивать и продлевать этот срок? За это время что-то может случится с самим водонесущим горизонтом или условиями проживания на участке.

оцинкованные тонкостенные стальные трубы

Оцинкованная стальная труба — кроме вреда здоровью от соединений цинка, попадающих в воду, снижается срок жизни скважины. Дело в том, что цинкование призвано снизить скорость коррозии тонкостенной стальной трубы. Толщина стенки оцинкованной трубы 2,5-3 мм, у обычной черной стальной — против 4,0-4,5 мм. В процессе обсадки неизбежно появляются царапины и сколы на цинковом покрытии, которые становятся местом начала коррозии. Резьба на торцах труб также не имеет цинкового покрытия.

эмалированные стальные трубы

Эмалированная стальная труба — чрезвычайно хрупкое покрытие, практически невозможно избежать повреждений при обсадке. Труба также тоньше обычной стальной, места сколов эмали будут точками начала коррозии.

Асбоцементные обсадные трубы

Противники асбестосодержащих материалов и их защитники до сих не договорились — вредны для здоровья асбоцементные трубы или нет. Эти трубы очень дешевы, устойчивы коррозии, химически нейтральны, но довольно хрупки. Из-за хрупкости толщину стенок приходится увеличивать, из-за чего повышается вес изделия и диаметр скважины при бурении.

трубы из асбоцемента

Хрупкость асбоцементных труб усложняет их доставку, не позволяет использовать в нестабильных грунтах и проводить некоторые виды работ по прочистке и ремонту скважины. Для герметичного соединения стыков приходится использовать муфты, что усложняет конструкцию и снижает надежность. Максимальная глубина обсадки асбоцементной трубой не более 100 м.

Пластиковые обсадные трубы

Трубы из пластика не так давно используются для обсадки скважин и полной статистики по их надежности пока нет. Материалом для пластиковых труб может быть: ПНД (полиэтилен низкого давления), нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен). Достоинств у пластиковых труб много: низкая цена, небольшая масса, облегчающая транспортировку и монтаж, герметичность соединения. Пластик, без сомнения, является наиболее устойчивым к коррозии и химически инертным материалом, безопасным для человека. Главный недостаток пластиковых труб — низкая прочность к механическому воздействию.

трубы из нПВХ и ПНД

В итоге: пластиковые трубы пригодны для использования в качестве эксплуатационной колонны внутри стальной обсадной трубы, либо в качестве обсадной на глубинах до 50 м в прочных грунтах. Труба из ПНД чаще используется в качестве эксплуатационной колонны, труба из нПВХ с толстыми стенками — в качестве обсадной. Напоминаем, что ни одна пластиковая труба, даже самая толстостенная, не выдержит нагрузок, которые легко выдерживает стальная труба.

Надежное соединение обсадных труб

Какой тип соединения обсадных труб самый надежный? Требования очень строгие: надо обеспечить не только конструктивную целостность обсадной колонны, но и герметичность каждого стыка. Даже небольшое отверстие может стать причиной снижения качества воды и, со временем, выхода из строя насоса и всей скважины. Длина стальных обсадных труб колеблется от 2,5 до 12 м. Для организации индивидуального загородного водоснабжения в основном используются трубы длиной около 5 м. Существует три основных варианта соединения труб: резьбовое, сварка, раструб. Для асбоцементных труб вариант соединения только один — муфта.

Резьбовое соединение — является самым надежным. Витки резьбы ответных частей труб плотно прилегают друг к другу, обеспечивая прочное механическое соединение и высокий уровень герметизации.

варианты резьбового соединения обсадных труб

Сварочное соединение — может оказаться негерметичным из-за некачественного шва. Сам сварной шов больше подвержен коррозии, чем остальная труба. В результате снижается срок службы всей обсадной колонны.

Раструбное соединение — нельзя проконтролировать состояние каждого стыка. Трубы держатся вместе только под действием собственного веса, жесткой механической фиксации нет, что снижает герметичность всей обсадной колонны. Нет защиты от бокового смещения и, особенно, от вертикальных просадок.

Какой тип соединения труб выбрать для обсадной колонны? Трубы с резьбой немного дороже, но их монтаж быстрее и проще, чем у труб со сварным соединением. Прочность, герметичность и долговечность резьбового соединения признана самой высокой.

Источник: www.biiks.ru

Что такое, устройство и назначение

При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.

В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.

В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.

В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

ПНД-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Соединение

Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:

резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.

Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.

Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

Механической прочностью.
Коррозийной стойкостью.
Устойчивостью к давлению грунта.
Устойчивостью к агрессивным средам.
Простотой соединения элементов в колонне.
Герметичностью составных частей.
Длительным эксплуатационным сроком.

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Какую лучше выбрать

Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.

для источника с технической водой применяется пластик;
скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.

Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.

Бурение с установкой

Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:

1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.

2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.

3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.

для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
используем ПНД 32–63 мм;
бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.

4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:

обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.

Источник: WodaKachka.com

Особенности стальных изделий

Обсадные трубы, применяемые для скважин на воду из черной стали используются в основном только при бурении, поскольку буры могут работать исключительно со стальными изделиями. Основной недостаток стали – это высокая стоимость материла, а также металлический привкус воды, который со временем становится все более сильным. Стальные конструкции могут быть представлены следующими вариантами:

эмалированные;
цинкованные;
изготовленные из нержавеющей легированной стали.

Оцинкованные стальные трубы для скважины используются чаще всего при бурении артезианских шахт, поскольку по своей долговечности они находятся в одной категории. Запрещено использовать пластиковые обсадные трубы для скважин, обустроенных на песочном грунте. Эмалированная конструкция используется в основном только в тех случаях, если не будут производиться дальнейшие монтажные работы, иначе хрупкая эмаль будет просто повреждена. Изделия с оцинковкой более долговечны и предотвращают появление металлического привкуса.

Асбестоцементные конструкции

Изделия из асбестоцемента имеют многочисленные положительные характеристики. Такой материал хорош в первую очередь тем, что он прочен и долговечен, да и стоимость его гораздо ниже, чем металла. Не все знают, что трубопровод и системы водоснабжения делают именно из асбестоцементных материалов, причем уже на протяжении длительного времени. Кроме того, при ответе на вопрос, какую трубу выбрать для скважины, следует обязательно учитывать, что асбестоцементные изделия не подвержены коррозии и являются абсолютно безопасными для здоровья человека.

Однако, есть один недостаток материала – это толщина готовых изделий. Сам по себе асбестоцемент является достаточно хрупким материалом, а потому для того, чтобы он не был поврежден во время монтажа и прослужил достаточно долго, изделия изготавливают с толстыми стенками. В связи с увеличением толщины, увеличивается и диаметр обсадных труд, что отражается и на увеличении стоимости работ по установке колонны в скважине.

В настоящее время асбестоцементная продукция не пользуется большим спросом в сфере бурения, и на то есть как минимум 3 причины:

Большая часть фирм-бурильщиков попросту не имеют опыта работы с асбестоцементной продукцией.
Такие трубы не применяются в качестве фильтровой колонны. Используют их лишь только в той местности, где расположены водоносные известняковые горизонты неглубоко, а именно — менее 100 м, что встречается редко.
Асбест имеет канцерогенные свойства (хотя на самом деле утверждение это по сей день научно необоснованно).

Конструкции из пластиковых материалов

Пластиковые трубы для скважины используются не так давно, однако, все больше профессионалов и обычных домовладельцев выбирают именно трубы в скважину из полимерных материалов. Все дело в том, что обсадные трубы ПВХ для скважин способны прослужить долгое время и при этом никак не влияет на вкус питьевой воды, по сравнению со своими конкурентами.

Обсадные пластиковые трубы для скважин можно разделить на несколько видов:

полипропиленовые трубы;
изделия из полиэтилена;
трубы НПВХ для скважин (поливинилхлорид).

Металлическая конструкция становится менее популярной, на смену ей приходит пластиковая труба, которая не ржавеет со временем и не придает воде металлический привкус. Кроме того, полихлорвинил и другие полимерные материалы являются очень дешевыми, благодаря чему можно существенно сэкономить на обеспечении системы водоснабжения. Еще одним достоинством обсадных труб НПВХ для скважин является небольшой вес, что облегчает монтажные работы, а также возможность обеспечить абсолютную герметичность всей системы.

Среди большого разнообразия пластиковых материалов встречаются изделия ПВХ с резьбой. Такие изделия предназначены для скважин с резьбой. Найти аналогичные материалы из стали или асбестоцемента практически невозможно. Диаметр обсадных труб из пластика может быть любым, как и цвет, и длина обсадной конструкции.

Несмотря на большой ассортимент пластиковых труб для скважин и наличие большого количества преимуществ, все же есть один существенный недостаток у данных изделий – это низкая прочность. Из-за столь низкого уровня сопротивляемости к внешнему воздействию, конструкции из пластика нельзя использовать при бурении отверстия. Кроме того, не пользуются трубами ПВХ на слишком большой глубине, более 60 метров. Не рекомендуется установка пластиковых изделий, если планируется запуск водяной струи высокого давления. Трубы ПНД для скважины предназначены для использования только при низком давлении.

Деревянные конструкции

При ответе на вопрос, какие трубы лучше для скважины, деревянные изделия располагаются на последнем месте. Сегодня такие конструкции практически не используются, поскольку у них низкая прочность и малая долговечность. Деревянные изделия нельзя назвать наилучшими для обустройства системы водоснабжения.

Какая труба для скважины лучше, будет зависеть только от целей водоснабжения и пожеланий владельца участка. Сегодня достаточно много разновидностей изделий, которыми может быть обсажена система. При этом конструкция нужна прочная, долговечная и безопасная. Можно выбрать изделия из ПВХ или непластифицированного материала в зависимости от технологии обустройства системы водоснабжения, инженерной задумки, качества грунта и многих других факторов. Какой диаметр трубы выбрать — определяется в зависимости от проекта бурения отверстия и размеров оборудования.

Ознакомившись с разновидностью труб, используемых для скважин, вы можете смело обращаться к специалисту местной буровой компании, дабы тот оказал вам помощь в монтаже. Будьте уверенны, грамотный менеджер, который сразу заметит, что потенциальный покупатель хотя бы отдаленно знаком с такой продукцией, не рискнет предлагать для покупки товар низкого качества.

Источник: ProSkvazhinu.ru

Определение и назначение обсадной трубы

Для начала необходимо определить, что такое обсадная труба и какие функции на нее возложены.

Обсадная труба представляет собой специальную трубу с армированным кожухом, предназначенная для укрепления внутренней конструкции скважины. Зачастую в глубинную скважину устанавливается несколько функциональных элементов, которые герметично соединяются между собой, образуя единую обсадку.

При этом толщина стенок обсадной колонны определяется материалом изготовления и типом гидротехнического сооружения, в которое она установлена.

Изделия из металла и бетона отличаются большим диаметром, длиной и толщиной стенок, чем у изделий из пластика. Конец одной трубы оснащается муфтой для создания герметичного соединения двух элементов. Вторая оснащается кольцом для надежной защиты резьбы от повреждения.

Обсадные элементы для скважины имеют следующие размеры:

Длина – от 3 до 13 метров, при этом стандартным значением является 8 метров.
Диаметр внутренний – от 6,5 до 42,5 см, наружный – от 8 до 45 см.
Толщина стенок – от 5 до 16 мм, стандартной является – 12 мм.
Класс прочности для металлических изделий.

Обсадные трубы для скважины предусмотрены для выполнения следующих функций:

Обеспечить целостность конструкции водозаборной точки на протяжении всего эксплуатационного срока. Изделия обладают повышенной прочностью, инертностью к деформациям, повреждениям и грунтовым сдвигам.
Обеспечить полную герметизацию обсадки для предотвращения просачивания грунтовых вод в гидросооружение и возможного загрязнения источника.
Удерживать питьевую воду из чистых водоносных слоев в обсадке.
Защитить гидросооружение от повышенного давления грунта.
Защитить установленное насосное оборудование внутри колонны от возможных загрязнений.

Важно! Чтобы обеспечить надежную герметизацию обсадных труб между собой, рекомендуется выбирать резьбовой способ соединения.

Разновидности труб для обсадки скважин

Кажется, что при выборе труб для обсадки важны только эксплуатационные характеристики. На самом деле надежность и долговечность скважины зависит не только от диаметра и длины изделий, но и от материала, который используется для их изготовления.

Существуют следующие виды обсадных труб для установки в водные скважины:

пластиковые;
металлические;
асбестоцементные;
деревянные.

Сложно дать однозначный ответ на вопрос о том, какие же трубы лучше подойдут для обустройства обсадки в скважинах. Правильный выбор элемента определяется эксплуатационными и климатическими условиями, производительностью и диаметром водозаборной точки, техническими показателями насосного оборудования.

Обсадные трубы из металла

Изделия для обсадной колонны бывают:

чугунными;
стальными;
эмалированными;
из нержавейки;
оцинкованными.

Стальные изделия – самый востребованный и практичный вариант для обустройства обсадной колонны. Они соответствуют всем техническим и эксплуатационным требованиям, которые предъявляются к подобным элементам. Изделия из стали применяются для организации артезианских скважин, когда бурение выполняется в известняковом или песчаном грунте.

К основным достоинствам изделий относится:

Высокая прочность и износостойкость к повреждениям и деформациям.
Наличие резьбового соединения для создания герметичной конструкции.
Срок службы изделий, толщина стенок которых составляет 6 мм, достигает 50 лет.
Возможность прочистки скважины буровым инструментом при заиливании дна.
Бесперебойная подача питьевой воды на протяжении всего срока эксплуатации сооружения.

К недостаткам стальных элементов можно отнести следующее:

Восприимчивость к появлению коррозии и ржавого осадка в воде.
Сложность проведения самостоятельного монтажа из-за существенного веса толстостенных изделий.
Высокая стоимость расходного материала.

Помимо стальных труб используются эмалированные, оцинкованные и нержавеющие модели.

Изделия для обсадки с эмалированной поверхностью восприимчивы к коррозии, которая появляется при деформации или повреждении эмали.

Оцинкованные конструкции отличаются длительным сроком службы, но склонны к загрязнению водного источника оксидом цинка.

Обсадные трубы из асбестоцемента

Благодаря своей дешевизне и устойчивости к агрессивному воздействию солей и химических элементов, изделия из асбестоцемента давно используются для обустройства различных гидросооружений.

К основным достоинствам материала относится:

Устойчивость к появлению коррозии.
Доступная стоимость.
Безопасность и практичность использования.
Длительный срок службы – до 65 лет.

Несмотря на ряд преимуществ, асбестоцементная обсадка обладает существенными недостатками:

Сложность проведения монтажных работ – необходимость использования дорогостоящего подъемного оборудования.
Повышенная хрупкость материала.
Отсутствие резьбового соединения. Фиксация отдельных элементов выполняется встык, что не гарантирует полную герметизацию конструкции.
Сложность в обслуживании и чистке. Высокая пористость бетонного основания приводит к быстрому скоплению загрязнений в стенках колонны. Регулярная чистка поверхности требует полного осушения скважины.

Важно! Асбестоцемент не применяется для обустройства артезианской скважины в известняковом грунте.

Обсадные трубы из пластика

Пластиковые трубы для скважины составили серьезную конкуренцию традиционным стальным и бетонным конструкциям. Они изготавливаются из ПВХ, полипропилена и полиэтилена НД.

Пластиковая труба обладает следующими преимуществами:

Длительный срок службы материала.
Стойкость к негативному воздействию солей и химических элементов.
Стойкость к появлению коррозии.
Простой и доступный монтаж, который можно выполнить своими руками.
Высокая герметичность конструкции благодаря наличию соединения резьбой.
Небольшой вес элементов.
Доступная цена материала.

В пластиковых изделиях питьевая вода не меняет свой химический состав; кроме того, в ней не развиваются патогенные микроорганизмы.

Важно! Обсадка применяется при обустройстве скважин в песчаных грунтах, глубина которых не превышает 55 метров. Кроме того, подобные конструкции подходят для возведения фильтрующих колонн.

Среди недостатков можно выделить восприимчивость к повреждениям, деформациям и низким температурным режимам.

Расчет диаметра трубы для обсадки

От правильно выбранного диаметра трубы зависит производительность скважины. Чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Для этого определяется расход воды при пиковых нагрузках. Согласно нормативам расход воды за 1 час составляет 0,7 куб. м., при этом она может использоваться для бытовых и хозяйственных нужд.

При определении подходящего диаметра обсадного элемента учитывается тип, размер и производительность насосного оборудования.

Например, пиковый расход составляет 4 кубических метров в единицу времени. При подобном значении рекомендуется использовать оборудование диаметром до 8 см.

К диаметру насосного оборудования добавляется 5 мм (расстояние от насоса до стенок обсадки) и 5 мм (толщина стенок обсадки). Для определения внутреннего диаметра труб применяется следующая формула:

Д (внутр.) = д (нас.) + 10 мм, где

Д (внутр.) – значение внутреннего диаметра обсадного элемента;

Д (нас.) – значение диаметра насосного оборудования.

Например: для насоса размером 90 мм, значение внутреннего диаметра равен 90 + 10 = 100 мм. Учитывая толщину стенок (5 мм), расчетное значение диаметра трубы составляет: 100 + 5×2 = 110 мм.

Обсадные элементы соответствуют следующим стандартным размерам (мм): 89, 108, 114, 127, 133.

Таким образом, рекомендуется выбирать изделие диаметром 114 мм.

Источник: GidPoVode.ru