Обсадная труба для скважины: что это такое, особенности, способ применения, цены, классификация и преимущества

Обсадная труба: область применения, виды и характеристики

Обсадная труба — это конструкция, которая изготавливается из разных материалов и имеет цилиндрическую форму. Монтаж такой трубы производится непосредственно в пробурённую скважину. Используются подобные изделия для защиты скважины от осыпания грунта. На сегодняшний день самыми популярными являются пластиковые изделия для обсадки колодцев.

Обсадные трубы выпускаются из разных материалов и применяются при бурении водяных, нефтяных, газовых скважин

Назначение обсадных труб

На сегодняшний день используются изделия двух типов:

Обсадные конструкции применяют для защиты нефтяных и газовых скважин, а также при устройстве питьевых колодцах в частных домах. Колонковые детали используются при бурении скважин и играют направляющую роль.

Главная задача обсадной конструкции — защита пробурённой скважины от засыпания. Данное защитное сооружение должно присутствовать в шахте от начала и до конца эксплуатационного периода колодца. Такие изделия обязаны иметь высокую прочность, чтобы выдерживать оказываемое на них давление со стороны почвы. Правильный выбор материала обеспечивает длительный срок службы конструкции (до 50 лет).

Кроме этого, обсадная конструкция должна иметь хорошие показатели герметичности. Особенно это касается грунтов, в которых залегает большое количество подземных источников. Обсадная колонна должна хорошо справляться со своими задачами по предотвращению попадания внутрь скважины грунтов и подземных вод.

Обсадная труба играет роль стенок шахты, в которую опускается насосное оборудование

Обсадные детали выпускаются из самых разных материалов: дерево, чугун, сталь, асбестоцемент, пластик. Наиболее распространёнными сейчас являются изделия из полимеров. Это обусловлено тем, что их производство отличается меньшими расходами и простотой. Кроме этого, пластиковые трубы имеют ряд преимуществ перед металлическими собратьями.

Использование обсадных труб в нефтегазовой промышленности

Для защиты нефтяных и газовых скважин используют инвентарные, очень прочные обсадные трубы. Как правило, в нефтегазовой сфере применяют только металлические детали. Основным материалом в этом случае выступает сталь. Это обусловлено тем, что пластик не обладает достаточными показателями прочности для работы на таких глубинах.

Размеры этих изделий варьируют от 9,5 до 13 м. Соединение между ними производится с помощью специальной резьбы. В зависимости от конструктивных особенностей резьба может иметь коническое сечение, треугольное и т. д. При высоких показателях рабочего давления (выше 30 мПа), резьба дополнительно оснащается резиновыми уплотнителями.

Важно! Некоторые типы труб применяют в сфере строительства и могут быть использованы только один раз, потому что их монтаж осуществляется с заливкой всей конструкции раствором бетона. После окончания работ демонтаж такой колонны невозможен даже с использованием специальной техники.

В нефтегазовой промышленности используют только стальные трубы с высокой прочностью

Размеры диаметров таких конструкций могут быть от 114 до 509 мм. Кроме этого, диаметр оказывает непосредственное влияние на толщину стенок, которая может иметь разные показатели (от 6 до 16 мм).

Примеры зависимости толщины стенок обсадных труб от диаметра представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели толщины стенок изделий для нефтегазовых скважин подразделяются на 7 основных групп, в пределах которых наблюдаются следующие границы текучести — 379–1067 мПа.

Помимо этого, все эти изделия делят по способу производства на:

  • обычные (отклонение прямолинейного показателя на 1 метр составляет — до 1 мм);
  • с увеличенной точностью (отклонение не выше 0,5 мм).

Использование труб для буронабивных опор

Обсадные детали получили широкое распространение в строительной области. Здесь их используют для буронабивных опор, которые выполняются методом бетонирования готового колодца. Диаметр такой конструкции может быть от 300 до 1500 мм. Наиболее популярными являются изделия с диаметром от 300 до 600 мм.

Для монтажа буронабивных свай используется обсадная труба секционного типа. Соединение такой конструкции происходит с помощью резьбы. Нижняя секция такой колонны обладает специальным буровым элементом, который проходит сквозь грунт при бурении. Установка обсадных деталей происходит благодаря мобильным буровым машинам (МБУ).

Обсадные трубы с буронабивными сваями применяют при строительстве в тяжелых условиях

Кроме этого, существуют типы буронабивных свай, изготовляемые собственноручно. С помощью такой ручной установки можно пробурить скважину глубиной до 3 м и диаметром до 30 см. В этом случае роль обсадной трубы выполняет, как правило, рулонный рубероид, которым обкладываются стенки скважины или обычные пластиковые обсадные детали.

Применение для водяных питьевых скважин

При обустройстве водяных колодцев используют: пластиковые, стальные и асбоцементные детали. Наиболее популярными из-за простого монтажа и низкой цены являются пластиковые трубы из ПВХ и ПЭ. Для бурения таких колодцев используют спецтехнику. Обсадка скважины происходит после её бурения. Стыковка отдельных элементов в таких колоннах происходит благодаря резьбовым соединениям.

Важно! Диаметр скважины и обсадной конструкции выбирают, ориентируясь на конкретный случай, в зависимости от того, какая производительность источника необходима. Сечение колонны должно быть таким, чтобы в неё можно было расположить насосное устройство. Нижние секции конструкции должны монтироваться из перфорированных труб.

Без обсадной трубы невозможно устройство питьевой скважины

Металлические и асбоцементные детали хоть и подходят для монтажа скважин на воду, однако, их использование имеет определённые недостатки.

Типы обсадных труб

Существует три основных вида обсадных труб: пластмассовые, стальные и асбоцементные. Выбор материала зависит от особенностей грунта, глубины скважины и других показателей. Для того, чтобы определиться с глубиной для скважины, рекомендуется проконсультироваться со специалистами, которые хорошо разбираются в этом вопросе.

Основные требования, которым должна соответствовать обсадная труба:

  • устойчивость к давлению грунта;
  • если изделие используется для монтажа питьевого колодца, оно должно соответствовать санитарно-гигиеническим нормам;
  • долговечность.

Рассмотрим основные разновидности изделий, которые используются для обсадки разного рода скважин.

Стальные. Наиболее прочные детали, способные выполнять свои функции даже при очень высоких давлениях со стороны грунта.

Бесшовные стальные трубы являются наиболее прочными, но и самыми дорогими

Стальные трубы обладают плохой сопротивляемостью к губительному воздействию коррозии. Со временем добываемая из источника вода может приобрести неприятный привкус ржавчины. Это влечёт за собой затраты на обустройство фильтров. Кроме этого, такие изделия являются довольно дорогостоящим вариантом.

По типу производства существует два основных типа стальных труб:

Бесшовная обсадная труба характеризуется отличными показателями прочности, однако, стоимость таких деталей довольно высока. Сварные шовные изделия дёшево стоят, но имеют слабую прочность.

В некоторых случаях для улучшения рабочих характеристик стальных изделий, их производят из улучшенных материалов или с защитным покрытием. В первую очередь это позволяет предохранять их от ржавления. Основных типов таких труб три:

  1. Оцинкованные трубы. Эти изделия имеют хорошую устойчивость к коррозии, однако, они выделяют опасные соединения цинка. Использование таких изделий для питьевых водяных колодцев не рекомендуется.
  2. Нержавеющая сталь. Она, как и предыдущий тип, обладает устойчивостью к коррозийным воздействиям. Главным недостатком такой трубы является её высокая цена.
  3. Эмалированные трубы. Такие изделия обладают множеством недостатков: сложный монтаж, тонкие стенки, слабая сопротивляемость к механическим воздействиям.

Оцинкованная труба не подвержена коррозии, но использовать ее в питьевых источниках не рекомендуется

Асбоцементные. Обсадная труба из асбоцемента стоит довольно дёшево, однако, её не рекомендуют использовать в питьевых целях, потому что она выделяет в воду канцерогены и другие вредные примеси. Кроме этого, такие изделия являются очень хрупкими.

Но современная промышленность предлагает разновидность подобных труб из модифицированного материала, который считается безопасным для человека. Если вы чётко определились с тем, что будете использовать асбоцементные трубы для колодца, то тогда желательно ознакомиться с санитарным сертификатом изделий, чтобы точно быть уверенным, что ваша вода будет пригодной для употребления.

Пластиковые. Как уже было сказано выше, такой тип обсадных деталей является наиболее популярным и востребованным. Пластмассовые детали выполняются из следующих типов полимеров: поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена. Пластиковые изделия обладают рядом положительных характеристик:

  • экологичность;
  • резистентность к коррозии;
  • дешевизна;
  • простота монтажа;
  • отличная герметичность;
  • срок службы таких изделий может достигать 50 лет.

Однако у них есть и свои минусы:

  • слабая сопротивляемость к механическим воздействиям;
  • ограниченная глубина применения (50–60 м).

Самыми лучшими характеристиками, которые определяют их выбор, обладают ПЭ и ПВХ трубы. Наиболее бюджетным вариантом являются изделия из полиэтилена. Размеры таких изделий отличаются своим разнообразием.

Обсадные трубы также изготавливаются из полимеров — чаще всего для таких изделий используют поливинилхлорид и полиэтилен

Если говорить о ПВХ и НПВХ трубах, то, по своим характеристикам лидируют трубы из непластифицированного поливинилхлорида. Они обладают высокой прочностью — их разрешено использовать в скважинах до 300 м. Типоразмеры обсадных НПВХ и ПВХ труб представлены в таблице 2.

Виды обсадных труб и правила их использования

Термин «обсадная труба» — специфический и применяется не часто, поскольку такие изделия используются далеко не во всех сферах деятельности человека. Применяются обсадные трубы во время работ по бурению скважин, поэтому обычно с ними сталкиваются или рабочие добывающих компаний, или собственники частных домов, не имеющих выхода к центральным водоснабжающим коммуникациям. Тем не менее, иметь понятие об этой продукции не помешает любому потенциальному владельцу коттеджа.

Для чего применяются обсадные трубы

Технологическое назначение обсадных труб – установка в свежепробуренной скважине с целью её укрепления, предотвращения осыпания земли, сползания грунта и в итоге прекращения функционирования добывающего участка. В таком применении труба ещё называется обсадной колонной.

Но это не всё, для чего нужны обсадные трубы. Кроме защиты геометрии скважины, они играют ролька канала поставки воды, так как именно в трубах размещаются насосы, перекачивающие жидкость. Само собой разумеется, что используемые изделия должны соответствовать принятым нормам безопасности установок, технологическим требованиям к работе добывающей системы, санитарным условиям, предъявляемым к качеству получаемой воды. Кроме того, трубы должны легко устанавливаться, обслуживаться и при необходимости заменяться.

Обсадная трубы должна обеспечивать выполнение двух технологических задач:

  1. Сохранение стенок скважины в исходном состоянии. Согласно этому требованию трубы должны быть достаточно прочными, устойчивыми к механическим перегрузкам любого рода – как статическим, так и динамическим любой скорости воздействия. Поэтому первоочередная задача при выборе и приобретении обсадных труб – корректный выбор материала их изготовления, обеспечивающий долгий срок службы конструкции.
  2. Гарантия водонепроницаемости системы. Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.
Читать еще:  Насосы для полива из колодца: типы, принцип действия, устройство, полезные советы, технические характеристики

Руководствуясь этими требованиями, большинство специалистов в области бурения и обслуживания скважин рекомендует применять обсадные трубы для скважин, имеющие резьбу (прочитайте также: «Виды обсадных труб для скважин и способы их использования»). Именно резьбовое соединение обеспечивает одновременно и простоту сборки конструкции, и должную герметичность трубопровода, препятствующую смешиванию питьевой воды с другими находящимися близ скважины жидкостями.

Виды обсадных труб

Поскольку скважина армируется при помощи этих изделий, особенно важно при проектировании, перепланировке или ремонте скважины правильно подобрать не только материал, из которого труба изготовлена, но и параметры элемента – диаметр и толщину стенок.

Поскольку сегмент промышленности, выпускающий обсадные трубы, достаточно хорошо развит, на рынке представлены изделия множества типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регулируется условиями ГОСТа 632-80, в других странах существуют свои системы, с которыми при закупке элементов за рубежом необходимо сверяться.

По материалу изготовления наибольшее распространение получили три вида обсадных труб для скважин: металлические, полимерные и асбестоцементные.

Трубы из металлов и сплавов

Используются такие изделия чаще всего при обустройстве артезианских скважин (подробнее: «Какие трубы для скважин на воду лучше, обзор популярных материалов»). Диаметры стальных изделий, согласно принятым стандартам, находятся в сфере значений от 114 мм до 508 мм. При толщине стенки, составляющей 5-6 мм, и соответствующих установке, обслуживании и эксплуатации эти трубы должны прослужить не менее 50 лет.

Достоинства металлических труб:

  • долгий срок службы – как писалось выше, для стали – не менее 50 лет;
  • возможность прочищать трубы после заиливания – такое может случиться с любой скважиной, и без прочистки падает и уровень качества поставляемой воды, и производительность системы в целом; прочищать же буровым инструментом можно только стальные обсадные трубы, что и обеспечивает их популярность (прочитайте также: «Виды буровых труб, характеристики, особенности использования»);
  • высокая прочность и устойчивость к перегрузкам и ударам;
  • способность работать при повышенном внутреннем давлении.

  • склонность к коррозии, особенно свойственная продукции из чёрной стали – в результате в воде появляется ржавчина, которую перед подачей потребителю нужно отфильтровывать;
  • высокая цена изделий с толстыми стенками, необходимыми для работы в системах с повышенным давлением рабочей среды;

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что применение стальных обсадных труб рационально только при бурении скважин большой глубины, рассчитанных на долговременное функционирование. В случае же проектирования неглубоких тоннелей в песчаной среде экономически намного выгоднее применять более дешёвые конструкционные элементы.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

  • довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
  • химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
  • отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
  • изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
  • такие трубы стоят относительно недорого;
  • большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
  • возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
  • идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

  • небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
  • невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Трубы из асбестоцемента

Преимущества асбестоцементных изделий:

  • химическая устойчивость – трубы не вступают во взаимодействие с большинством химически активных соединений;
  • отсутствие угрозы коррозии установки;
  • небольшая стоимость изделий, сравнимая с пластиковыми трубами и значительно меньшая, чем у аналогичной продукции из стали.

  • высокая хрупкость – из-за этого фактора приходится использовать трубы с увеличенной толщиной стенки, что увеличивает вес изделий и усложняет монтаж;
  • материал нельзя использовать при конструировании фильтровальных колонн; идеально такие трубы подходят для скважин в известняковой среде глубиной около 100 м.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Впрочем, вполне возможно самостоятельно спроектировать, пробурить и укрепить скважину при условии, что глубина залегания водоносного слоя не превышает 10-15 м. В этом случае следует особенное внимание уделять технике безопасности при проведении работ, выбору материала используемых изделий и аккуратности сборки, установки и эксплуатации собранной конструкции. Читайте также: «Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин».

Следует заметить, что благодаря развитию современных технологий, налаженному выпуску качественного бурильного оборудования и широкому ассортименту труб осуществить эту задачу при добросовестном подходе вполне возможно, хотя это и связано с серьёзными материальными затратами.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

  • молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
  • ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
  • тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
  • бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.
  1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
  2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Как видно, работа в целом несложная, но требующая терпения (процесс будет длиться несколько дней) и достаточной аккуратности – как при бурении, чтобы не пропустить нужный слой, так и при установке всех элементов добычи воды – и обсадной трубы, и насоса.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Правила установки обсадных труб для скважин

Выбор и монтаж обсадной трубы – важный этап обустройства системы автономного водоснабжения. Это гидротехническое сооружение требует надежного укрепления. Чтобы повысить качество добываемых ресурсов и увеличить сроки эксплуатации сооружения следует соблюдать правила при установке обсадных труб для скважин.

Особенности

Выбираемая обсадная труба для скважины должна соответствовать определенным требованиям. Например, стандартом для металлических труб является ГОСТ 632-80.

Государственный стандарт на трубы асбоцементные – 539-80. Нормативный документ, в котором упоминаются параметры пластиковых труб – ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Выбор труб из этого материала осложняется тем, что, кроме ГОСТа существует множество разновидностей ТУ.

Кроме того, существуют многочисленные зарубежные стандарты. В вопросе выбора того или иного вида обсадной трубы важны знания преимуществ и недостатков. Поэтому стоит разобраться в характерных особенностях подробнее.

Основные достоинства металлических изделий:

  • высокая прочность;
  • наличие резьбы, которая позволяет создать герметичную конструкцию;
  • срок службы до 50 лет;
  • возможность прочистки при заиливании.

Из недостатков металлических обсадных труб стоит отметить:

  • восприимчивость к коррозии;
  • ржавый осадок в воде;
  • существенный вес конструкций, из-за чего осложняется монтаж;
  • высокая стоимость изделий.

Асбоцементные обсадные трубы хороши такими качествами, как:

  • устойчивы к агрессивному воздействию солей;
  • они устойчивы к коррозии;
  • безопасны и практичны в использовании;
  • имеют длительный эксплуатационный срок.

Кроме преимуществ, асбоцементная обсадка имеет и недостатки:

  • сложность монтажа – нужно использовать дорогостоящее подъемное оборудование;
  • хрупкость изделий;
  • отсутствие резьбы, вследствие чего элементы фиксируются встык;
  • сложность в обслуживании: чистка изделий осложняется из-за высокой пористости, кроме того, работы, связанные с чисткой, нельзя проводить без полного осушения скважины.

Важный момент – асбоцемент нельзя применять для артезианского вида скважин в известняковом грунте.

Пластиковые трубы – прекрасная альтернатива на такой случай. Они очень популярны для скважин в последнее время. Изготавливаются они из полипропилена и ПВХ. К преимуществам полиэтилена низкого давления относятся следующие характеристики:

  • такое устройство дает возможность достигать исключительной герметичности в точках соединений;
  • для буровых работ трубы из ПНД наиболее доступны по цене;
  • в сравнении со стальными вариантами, пластик совсем не подвергается коррозионным процессам.
  • пластиковая обсадная труба легкая;
  • такая труба может долго и успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивной среды;
  • пластиковую обсадную колонну легче всего монтировать самостоятельно.

Наиболее значимые недостатки – это невысокая механическая прочность и неспособность к динамическим нагрузкам. Важный момент – пластиковые трубы не желательно выбирать для скважин большой глубины. Условия эксплуатации скважин с трубами из ПВХ должны быть щадящими.

Если стоит вопрос выбора трубы для бытовой автономной системы водоснабжения, то изделия из пластика являются наилучшим примером соотношения цены и качества.

Обсадная труба предназначается для улучшения качеств эксплуатации скважины. Если предпринять попытку сэкономить на приобретении труб, то не только сама скважина, но и оборудование в ней быстро придут в негодное состояние. Многие считают, что для улучшения качества скважины лучше выбрать обсадные трубы большего диаметра.

Однако, чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Чтобы правильно выбрать диаметр обсадной трубы нужно знать учитывать расход ресурсов. Нормативный расход воды за час – 0,7 куб м. Считается, то этого объема достаточно для бытовых и хозяйственных нужд. Еще один важный параметр для определения диаметра трубы – производительность насоса.

Например, максимальный расход составляет 4 куба в единицу времени. Для подобного значения рекомендуется оборудование диметром до 8 см. К этому параметру добавляется возможное расстояние насоса до стенок обсадки, например, 5 мм. Далее можно определить внутренний диаметр труб: Д (внутр) = Д насоса + 5 мм; Д (внутр) – Д внутренний обсадной трубы; Д (насоса) – диаметр насосного оборудования.

Например, если размер насоса 90 мм, то значение внутреннего параметра будет: 90 + 5 = 95. При толщине стенок трубы в 5 мм, расчетное значение трубы составит: 95 + 5 х 2 =105 мм. Стандартные размеры обсадных элементов: 89, 108, 114, 125 мм, 133 мм. Для приведенного примера достаточно выбрать трубу, диаметром 108 мм.

Читать еще:  Какими средствами мыть ванную: химические средства и народные методы для мытья ванной комнаты, их особенности

Приведенный пример упрощенный, специалисты рекомендуют учитывать еще и глубину закладки обсадных элементов. Опускать обсадную трубу придется до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного слоя. При появлении этого горизонта бурение прекращается, а верхний конец обсадной трубы закрепляется. Трубы выпускают длиной от 9,5 до 13 м с нормальной и удлиненной резьбой. В различия между видами? Какой вариант наиболее приемлем для скважины на воду?

Все виды обсадных труб структурированы в специальной таблице стандартных требований. Толщина стен, а также диметры должны соответствовать установленным нормативным показателям.

У изделий для скважин обычная точность – 0,7 мм на 1 метр ствола. Диаметр размера трубы может варьироваться от 33,5 до 89 мм. По таблице этот показатель приравнивается для труб 108–146 мм.

Трубы ПВХ для скважин обычно синего цвета с диаметром отверстия 90–225 мм. Для неглубоких или средних скважин подойдут изделия с толщиной стенок до 5 мм. Стенки изделий для глубоких скважин должны быть увеличенными – от 5 до 13 мм.

Выбор обсадной трубы может быть связан со способом взаимного соединения частей в единую колонную. Способы соединения бывают следующими:

  • сварочное соединение;
  • раструбное сопряжение;
  • соединение с резьбой.

Сварка считается жестким соединением стальных сегментов. В обустройстве скважины на воду этот способ применяется редко. Слабые характеристики метода:

  • Трудоемкость и необходимость в квалифицированном работнике.
  • Необходимость в специальных системах для удержания.
  • Приспособления для удержания должны обеспечить необходимый зазор.
  • Появление коррозии в соединительном шве.
  • Возможность неточной вертикали. Соединенную сваркой металлическую трубу сложнее опускать в скважину.

Подвижное соединение элементом возможно как для ПВХ, так и для стальных конструкций. Происходит соединение путем вставления верхней детали в нижнюю, которая должна быть снабжена раструбом. Этот вариант возможен для небольших по глубине скважин. Из-за возможного смещения сегментов и нарушения целостности вариант применяется также нечасто.

Обсадки с резьбой являются наиболее герметичным способом сборки. Способ, кстати, позволяет установить комбинированную колонну, которая будет включать как стальные сегменты, так и части из ПВХ.

Соединение элементов с внешней резьбой осуществляется посредством муфты. Если резьба на обсадных трубах присутствует и с внешней и с внутренней стороны, то сегменты можно будет вкручивать друг в друга.

Металлические или полимерные детали бывают с внутренней резьбой. Для соединения таких элементов нужны ниппели. При этом, если в первом варианте соединения возможно увеличение диаметра проходки, во втором варианте возможно увеличение диаметра шурфа, в последнем виде соединения диаметр бурения не увеличивается.

Монтаж скважины производится сверление в грунт бура, диаметр которого должен быть меньшим диаметра обсадки. Инструмент необходимо вытащить из земли для удаления загрязнений. Когда глубина будущей скважины достигнет двух метров можно осуществлять спуск обсадного элемента.

Дальнейшее бурение своими руками осуществляется с обсадкой до момента появления водоносного слоя, если нужно, трубу можно нарастить одним из способов, описанных выше. Классическая обсадная колонная состоит из следующих частей:

  1. Начальный фильтр для очистки, который обычно представляет собой нержавеющую сетку или проволоку.
  2. Донный фильтр, который выполняется из гравия. Он служит защитой вод от загрязнений, которые могут попасть снизу.
  3. Герметичный оголовок, который служит защитой от внешних факторов. Крепление герметичного оголовка обеспечит отрицательное давление, которое будет способствовать увеличение притока воды. Для этих целей иногда применяется цементирование этого элемента

Использовать воду из только что пробуренной скважины не рекомендуется. Выкачайте жидкость, чтобы внизу сделать максимально возможное расширение. С более внушительным объемом скважины на дне вам будет поступать больше воды. При правильной обсадке скважины можно сэкономить на установке и замене технологических элементов за счет их длительной эксплуатации.

При выборе лучшей обсадки для скважины руководствуйтесь классическим сочетанием цены и качества. Эти параметры должны определяться долговечностью сооружения. Оптимальное сочетание можно получить, только если выбрать тип скважины правильно. Варианта может быть два: артезианская или до первого слоя.

Алгоритмов оформления существует гораздо больше. Глубокие скважины лучше оформлять деталями из металла с внутренней и внешней резьбой. Скважины глубиной менее 55 см можно обсаживать пластиковыми элементами с такой же резьбой.

Для определения диаметра трубы учитывайте следующие показатели:

  • размеры погружного насоса, планируемого к использованию;
  • толщина стенок;
  • необходимый минимальный зазор между обсадкой и насосом;
  • в случае применения труб с внутренней резьбой, нужно учитывать и толщину ниппелей.

Закрепление одноколонной обсадки в грунте происходит за счет естественного трения. Поэтому калибр трубы должен быть обязательно большим, чем диаметр проходки.

Двухколонный элемент крепится за счет хомутов, которые играют роль центрирующих. При этом затрубное пространство обязательно заполняется гравием или щебнем по всей высоте.

При обустройстве одноколонной обсадки следует иметь в виду, что вытащить ее обратно не представляется возможным. При двухколонной схеме обсадные трубы вытаскиваются домкратом при помощи массивного хомута. Заиленную обсадку можно почистить, при этом работы легко выполняются своими руками при вытащенном насосе.

В скважину опускается наконечник с подсоединенными пожарными рукавами. Внутрь направляется вода под высоким давлением. Уровень стояния воды в скважине при этом может быть любым.

Подробнее смотрите в следующем видео.

Классификация обсадных труб для скважины – какая лучше

Сегодня все чаще жители загородных поселков на своих участках бурят скважины на воду, тем самым решая проблему отсутствия водопровода. Но просто вот так пробурить отверстие в земле большой глубины и качать из нее воду не получится. Ведь стенки пробуренной скважины быстро обрушатся под действием природных осадков и подвижки грунтовых пластов. Поэтому, чтобы этого не случилось, устанавливают внутрь обсадные трубы для скважины. В настоящее время используется три основных вида труб для обсадки.

Три вида обсадных труб

Поэтому вопрос, какие трубы лучше для скважины, звучит сегодня более чем актуально. Поэтому стоит в них разобраться и правильно выбрать тот вид, который точно подходит под условия эксплуатации скважины. А именно, надо обязательно знать уровень расположения водоносного пласта на участке. И какие слои грунта располагаются над ним.

Почему это так важно? К примеру, верхние слои грунта на загородном участке – это плывуны. То есть, пласты, насыщенные водой. Они очень подвижны, поэтому создают на скважину, а соответственно и на обсадку, серьезные нагрузки, которые выдержать может не любой строительный материал. Именно в таких грунтах устанавливается только стальная труба. Ни пластик, ни асбест таких нагрузок не выдержит, даже если толщина стенок будет значительная.

Критерии выбора

Скважинная колона по своему назначению должна прослужить как можно дольше. При этом она должна сохранять целостность и герметичность ствола. Если по ней будет перемещаться вода из скважины, то материал, из которого ствол изготовлен, не должен влиять на качество водного потока. И это качество должно сохраняться на всем сроке эксплуатации скважины. Вот основные требования к обсадным трубам для скважин.

Еще в расчет следует брать и бюджет обустройства скважины. Цены на трубы из разных материалов значительно отличаются, как в прочем и их характеристики. К примеру, с надежностью стальной трубы тяжело конкурировать, но цена на металл достаточно высока. Еще следует учесть материал будущего кессона. Целесообразнее, чтобы он был такой же, как и материал трубы. К примеру, герметизировать трубу из асбеста с пластиковым кессоном для скважин будет труднее, чем с пластиковой трубой. Аналогично и с металлом. Такой выбор не принципиален, но облегчит монтаж.

Каждый человек, который хотя бы раз сталкивался со стальными трубами, не обязательно обсадными, скажет, что по прочности на сегодняшний день им равных нет. И будет в этом прав. Черная сталь – самая прочная и надежная. И это она доказала на протяжении большого промежутка времени, как только стали ее эксплуатировать. И на воду она никакого влияния не имеет.

Обсадная труба из стали с толщиною стенки в 6 мм прослужит верой и правдой не менее 50 лет. Доказано временем. При этом все буровые компании, занимающиеся организацией водозабора из скважин, используют стальные изделия в качестве обсадки. У них огромный опыт в проведении буровых работ, все оборудование подобрано именно под такие трубы.

Стальные

Стальная обсадная конструкция легко выдерживает подвижки грунта, при этом она не гнется, соединение не ломается. Правда, со временем она начинает ржаветь, и это единственное, что можно будет увидеть в воде из вредного. Но с ржавчиной сегодня легко справляются. Воду надо просто отстоять в каком-нибудь баке или установить в водопроводную систему фильтры. И на этом проблема ржавчины решается на все сто процентов. Есть еще одна проблема – металлический вкус, который будет увеличиваться по мере увеличения срока эксплуатации стальной обсадки. Установка дополнительного фильтра, который будет обезжелезивать воду, решит и ее.

Но самый большой недостаток стальных обсадных труб – это их стоимость. На сегодняшний день это самый дорогой трубный материал. И с годами цена будет только увеличиваться.

Внимание! Поэтому стальные трубы надо устанавливать на артезианских колодцах. Они прослужат столько же, сколько и сама скважина.

Трубы из оцинкованной стали

В категории стальных обсадных труб для скважины для воды есть и другие представители: оцинкованные и нержавеющие. Насколько они необходимы? Во-первых, их ценовой показатель превышает стоимость изделие из черной стали, что увеличивает расходы на сооружение скважины. Во-вторых, решая проблему фильтрации воды, можно отказаться от дорогого варианта. Добавим, что эксплуатационный срок вышеозначенных моделей хоть и превышает срок стальных, нет необходимости их использования, потому что у вторых он совпадает со сроком службы самой скважины.

Асбестовые

Постепенно они покидают рынок за счет низких технических и эксплуатационных характеристик. Хотя еще совсем недавно их использовали, как дешевую альтернативу стальным аналогам, да и отношение с водой у них сложись.

  • Асбест не изменяет химического состава воды из скважины.
  • Он не коррозирует, что практически делает его срок эксплуатации вечным.
  • Цена ниже, чем у стальных обсадных труб.
Читать еще:  Септик из бетонных колец: устройство, схема и способы сооружения своими руками, пошаговая инструкция

Асбестовые трубы для скважины

Но есть у асбестовых конструкций и свои отрицательные стороны.

  • Они достаточно хрупкие, поэтому подвижки пластов грунта могут привести к их излому, а соответственно выходу из строя скважины. Поэтому перед их установкой проверяется наличие на участке подвижных грунтов.
  • Чтобы увеличить прочность изделия, производители увеличили их стенку. А это увеличение диаметра и самой трубы, и скважины, куда она будет устанавливаться. А увеличение сечения скважины – это увеличение стоимости буровых работ.
  • Если скважина, в которую были установлены асбестовые трубы, заилилась, то реанимировать ее во много раз сложнее, чем, если бы были установлены стальные или пластиковые изделия.
  • Не все компании могут предложить бурение скважины с установкой в нее асбестовых труб. Все дело в сложности монтажа.

Пластиковые

Появления на рынке полимерных изделий перевернуло все понимание об эксплуатационных характеристиках стройматериалов. И в этом плане пластиковые трубы для скважин не стали исключением. Они быстро набрали популярность за счет трех важных составляющих: низкая цена, они не коррозируют и ничего не добавляют в воду.

Пластиковые трубы для скважины

В настоящее время производители предлагают три основных вида обсадных изделий из пластика.

  • Обсадные трубы НПВХ для скважин – это изделия из непластифицированного пливинилхлорида.
  • Полипропиленовые.
  • Обсадные трубы ПНД для скважин с резьбой и без таковой (из полиэтилена низкого давления).

Кроме тех преимуществ, что уже были обозначены выше, пластиковые трубы обладают дополнительными плюсами. У них небольшой удельный вес, что позволяет проводить установку в скважину без проблем. Герметичность соединений, что обеспечивает герметичность всего скважинного ствола.

Но есть у них и свои недостатки.

  • По сравнению со стальными пластиковые не имеют такой высокой прочности.
  • Очень чувствительны к повреждениям.

Поэтому производители буровых работ и производители изделий рекомендуют устанавливать пластиковые обсадные трубы на глубину не больше 60 м. При этом надо будет обязательно учитывать, что на протяжении этого глубинного показателя не было подвижных пластов. Все дело в том, что смещение грунтовых слоев пластиковая труба не выдерживает. Поэтому очень часто в скважину опускается комбинация из различных труб. К примеру, в самый низ спускается пластиковая, а сверху, где расположены плывуны, стальная.

Пластиковая с резьбой

Из всех трех видов, которые были оговорены выше, НПВХ является самым прочным. Именно его сегодня все чаще используют для организации скважины на воду.

Правда, можно от производителей буровых работ услышать мнение, что ПВХ, ПП и ПНД трубы для скважин являются универсальными. Не верьте этому. Скорее всего, это маркетинговый ход или полное незнание используемых материалов. Если грунт на участке сложный и в нем есть плывуны, то не стоит устанавливать трубы из ПП или ПНД. Даже НПВХ может не спасти. Идеальный вариант – стальная обсадка.

Варианты соединения

Существует три технологии соединения обсадных труб для скважины.

Асбестовые обсадные трубы соединяются только при помощи фитинга в виде двусторонней муфты. Других вариантов нет. Стальные могут соединяться сваркой или резьбовым способом.

Что касается сварки, то он уступает резьбовому, потому что соединение производит человек. А от человеческого фактора еще никто не застрахован. То есть, всегда присутствует вероятность, что один из стыков будет сделан некачественно. А, как уже было сказано выше, одно из основных требований к скважинному стволу – его высокая герметичность. К тому же при сварке можно сместить ось двух труб. На глаз это будет незаметно, но в кривой участок может не протиснуться насос. И это большая проблема. Добавим сюда и снижение коррозионной стойкости сварочного шва, что приводит к снижению эксплуатационного ресурса стальной обсадки в целом.

Резьбовое соединение

В этом плане резьбовое соединение – самый оптимальный вариант. Это стопроцентная герметичность стыка и соосность соединяемых трубных отрезков. Но такие трубы стоят дороже. Да и их установка требует определенных усилий, слишком велик вес в зависимости от диаметра, потому что длина обсадной трубы 3-10 м. Правда, чем длиннее, тем меньше стыков, но сложнее в плане монтажа.

Подводя итоги о вышесказанном, можно заключить только одно – если хотите, чтобы скважина на воду прослужила полный свой рабочий цикл, не надо экономить. То есть, рекомендуется бурить артезианскую скважину, устанавливать в нее обсадные трубы из черной стали, при этом соединение труб должно быть только резьбовым. Конечно, можно в верхних слоях сталь заменить пластиком, но придется учитывать отсутствие плывунов. И только это может немного сократить расходы.

Что такое обсадная труба для скважины и зачем она нужна

Всякое водозаборное устройство нуждается в укреплении, как, впрочем, и любое сооружение. Основной опасностью для скважин является обрушение ее стенок, в результате чего насос и заборный патрубок оказываются безнадежно утраченными, а саму скважину придется тампонировать и обустраивать новую. Чтобы предотвратить такое бедствие, приходится укреплять стенки водозабора искусственно специальными трубами. Рассмотрим, что такое обсадная труба и как она применяется.

Трубы для обсадки стенок скважин

Обсадная труба устанавливается в месте бурения скважины в начале процесса или после проходки некоторого расстояния. Это зависит от характеристик грунта в месте бурения. В зависимости от применяемого способа проходки шурфа, этот элемент может служить дополнительным инструментом формирования ствола скважины.

Рис.1. Вариант исполнения обсадной колонны

Трубы обсадные производятся с учетом требований ГОСТ 632-80 и 53366-2009, а также ряда технических условий. Размерный ряд этого вида продукции начинается с диаметра 114 мм и далее, вплоть до 426 мм. Толщину стенок по мере возрастания наружного диаметра от 6 до 14 мм. Марки стали самые различные, общим требованием является высокая свариваемость металла, применяемого для обсадки.

Соединение отдельных элементов обсадной колонны производится разными способами:

Подбор размера трубы для обсадки

Расчет нужного диаметра нужно начинать с определения потребности в количестве воды для нормального функционирования хозяйства. После чего подбирается насос соответствующей производительности. Для скважин могут применяться погружные насосы, размещаемые внутри обсадки или наружные центробежные насосы.

Во втором случае учитываемый фактор – чем больше диаметр обсадной трубы, тем выше дебит скважины, что связано с площадью фильтрующей поверхности.

Для первого случая решающее значение имеет диаметр погружного насоса, зазор между ним и обсадкой должен быть не менее 5 мм. Таким образом, обсадная труба для скважины должна иметь внутренний диаметр, определяемый соотношением:

Dвн = dнас +10 (мм), где

Dвн – внутренний диаметр обсадки;

dнас – диаметр насоса.

Например, для случая, когда размер насоса составляет 95 мм, внутренний диаметр обсадки составит 95 + 10 = 105 мм. Учитывая, что для таких труб толщина стенки составляет обычно 6 мм, расчетный диаметр трубы составит 105 + 6х2 = 117 мм. Ближайший стандартный размер по ГОСТ 632-80 — 127 мм.

Однако необходимо учесть еще один немаловажный фактор. Жизненный цикл таких изделий составляет примерно 10 лет и приходит время, когда обсадку нужно менять. Извлечь старую обсадную колонну не всегда возможно ввиду ее ветхости и трудоемкости операции, к тому же для этого нужно специальное оборудование.

Чтобы избежать таких проблем, обычно первоначальные скважины выполняют с учетом ремонтного размера. Это означает, что вместо расчетных 127 мм ставят трубы следующего размера из гомологического ряда, а это 140 мм. При ремонте остается просто вставить новую обсадку в старую, выполнить прокачку скважины и жить спокойно до следующего ремонта.

Пластиковые трубы для скважин

С появлением на рынке изделий из пластика их стали активно применять и в качестве обсадки для скважин. Прочностные характеристики пластиковых изделий не достигают показателей металлических, однако для них свойственно хорошо переносить нагрузки с равномерным обжатием, поэтому обсадная труба из пластика нашла широкое применение. Как положительный фактор рассматривается и более низкая цена на этот вид продукции.

Материалами для изготовления пластиковых труб являются:

  • полиэтилен низкого давления (ПНД);
  • поливинилхлорид;
  • полипропилен, который находит широкое применение и в качестве наружных и внутренних трубопроводов.

Рис.4. Обсадные нарезные из ПНД

Нарезная пластиковая обсадная труба черного или синего цвета производится в размерах 90 – 225 мм в соответствии с требованиями технических условий. Гомологический ряд размеров отличается от такого показателя для металлических изделий и по факту выглядит следующим образом: 90 – 110 – 113 – 117 – 125 – 140 — 165 – 195 – 225 мм. Поэтому использование двух видов труб в одной обсадной колонне невозможно.

Толщина стенок пластиковых изделий 6,3 – 12 мм в зависимости от размера. Удобна форма выпуска нарезных обсадных труб длиной 3000 или 4000 мм, при этом ее вес составляет порядка 4-х килограмм, что облегчает работу с ними при бурении скважины на воду своими руками.

Преимущества пластиковых изделий по сравнению со стальными

Основные положительные отличия пластика по сравнению с металлом в рассматриваемой области применения состоят в следующем:

  • цены на пластиковые трубы позволяют уменьшить стоимость водозабора в несколько раз по применяемым материалам;
  • весовые характеристики пластиковых обсадок упрощают их транспортировку и монтаж;
  • высокая степень герметичности резьбовых соединений;
  • длительный срок эксплуатации – на водопроводных системах срок их использования составляет порядка 50 лет;
  • благодаря пластичности материала даже замерзшая вода не приводит к разрывам труб;
  • материал химически пассивен, что позволяет применять для дезинфекции водозаборов любые реагенты;
  • пластик не подвергается коррозии и структурным изменениям;
  • внутренняя поверхность не подвержена зарастанию осадками даже при значительной жесткости воды:

Устройство обсадной колонны

Обсадка имеет определенное строение, обусловленное особенностью ее применения и назначения:

  1. На первой секции колонны изготавливается фильтрующее устройство для очистки воды от песка и глины. Материалами для него являются различные сетки или нержавеющая проволока, намотанная виток к витку.
  2. Нижний открытий торец оборудуется донным гравийным фильтром для изоляции от опорной водонепроницаемой поверхности, здесь происходит первичная фильтрация.
  3. Оголовок скважины должен быть герметичным, тогда при откачке воды в ней создается отрицательное давление, способствующее увеличению притока воды в водозабор.

Изложенное здесь, несомненно, поможет принять правильное решение при подборе материалов для обсадки. Успехов вам!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector