Какие обсадные трубы выбрать для скважины

Особенности демонтажа скважины собственными силами

Любое сооружение время от времени требует проведения ремонта. Возможно, скважине нужна замена каких-то элементов конструкции, или заброшенное гидротехническое сооружение понадобилось восстановить. Профессиональными бурильщиками демонтаж и ремонт скважины проводится качественно и быстро. Они располагают опытом, сноровкой и необходимым оборудованием, вроде труболовок, метчиков и овершотов.

Располагая временем и возможностями, демонтировать скважину вполне по силам и самостоятельно. Для этого понадобятся:

мощный домкрат;
две Г-образные стойки, которые будут установлены в перевернутом виде. Изготавливаются стойки метровой высоты и шириной до шестидесяти сантиметров из швеллера №10;
подшипник с внутренним диаметром 40 мм. Крепится к верхней части перевернутой Г-образной стойки;
барабан. Его ось продевается сквозь подшипник;
трос;
обжимной хомут.

Последовательность извлечения трубы такова:

Ее конец фиксируется посредством обжимного хомута и петли. Закрепляется трос.
На коротком плече рычага (домкрата) закрепляется фиксатор.
Постепенным вращением рукоятки барабана вытаскивается конструкция.

Обустройство системы автономного водоснабжения требует правильного подбора труб. Грамотно проведя расчеты, удастся не только удачно провести монтаж скважины, но и обеспечить возможности для ее безупречной эксплуатации в течение продолжительного срока и оперативного проведения, в случае необходимости, ремонтных работ.

Крепление скважин трубами

Обсадные трубы – это специальные трубы, изготавливаемые в промышленности с четкой целью ее применения, которая заключается в предотвращении обвалов недостаточно устойчивых пород в стенках разных скважин.

Итак, для того, чтобы закрепить скважину с помощью колонн, в скважину погружаются обсадные трубы, после чего цементируется затрубное пространство.

Благодаря наличию в скважине обсадных труб, скважина полностью защищена от сложных напряжений, а именно:

Внешнего давления, которое образуют горные породы;
Внутреннего давления, возникающего в результате течения по трубам рабочих агентов;
Продольного растяжения;
Изгиба, который может возникнуть под собственным весом;
Температурного удлинения, вероятность появления которого в некоторых случаях очень высока.

Все это испытывают именно трубы, тем самым, защищая скважину и обеспечивая ее целостность.

Перед тем, как обсадные трубы будут погружены внутрь скважины, с применением каверномера устанавливается внутренний диаметр скважины, а также производится расчет объема цементного раствора, необходимого для цементации затрубного пространства.

Этот процесс является обязательным, так как именно благодаря качеству цементного раствора и его заливки будет определен успех в добыче полезного ископаемого. Ведь цементный раствор не только обеспечивает полную герметичность скважины, но и является отличной защитой труб от воздействия на них агрессивных сред, таких как соляные растворы и подземные воды. Когда процесс крепления скважины трубами полностью завершен, скважину оставляют «отдохнуть» на время от 16 до 24 часов. Это делается для того, чтобы цемент полностью застыл. Однако, скоростью застывания раствора можно управлять, применяя различные химические вещества. Так, время застывания можно либо увеличить, либо уменьшить.

Также очень важным моментом является тот факт, что во время приготовления цементного раствора для крепления скважин трубами не используется пресная вода. Это связано с тем, что цемент на пресной воде не обеспечивает надлежащей герметизации скважины в силу образования рыхлого пограничного слоя. Причиной образования такого слоя является взаимодействие избытка пресной воды в растворе с породами. Гораздо более высокое качество взаимодействия цемента с глиной, например, обеспечивается насыщенным водным раствором соли.

Во время крепления ствола скважины с помощью труб, используется достаточно концентрированный раствор поваренной соли с целью промывки скважин перед цементацией, а также во время продавки цемента. В последнем случае, для правильного распределения цемента в затрубном пространстве, скорость подаваемого насыщенного раствора соли должна составлять минимум 1,2 м/сек.

Скважина перед началом эксплуатации. Испытание

Крепление ствола скважины считается завершенным только после испытания скважины, которое предполагает проведение двух этапов. Проведение первого этапа осуществляется сразу после застывания цементного раствора. Если скважина не глубокая, то испытание колонны происходит под давлением в 2-3 раза большем, чем давление, которое имеет рабочий агент непосредственно во время разработки. Проверка на прочность глубоких скважин осуществляется при давлении 600-1000 МПа.

Второй этап испытания нефтяных скважин в трубе и под колонной обсадных труб после того, как цементный башмак разбурен. В данном случае для испытания оптимальным давлением является такое, которое равно двойному давлению рабочего агента.

Проведение всех нужных испытаний позволяет вовремя определить наличие или отсутствие повреждений и всяческих неисправностей, которые бы могли навредить скважине, и вовремя их ликвидировать.

Таким образом, скважина, образованная с учетом всех тонкостей, является долговечным и прочным инструментом для добычи нефти.

Назначение труб при бурении скважины

Чтобы достичь слоя воды в толще грунта проводят достаточно трудоемкую работу — бурение скважин. Главным условием при проведении данного процесса является защита стенок скважины от разрушения и сохранность воды максимально чистой. Для осуществления поставленных целей используют трубы, каждая из которых выполняет свою задачу.

По назначению трубы для скважины бывают:

обсадные — защищают стены от обрушения;
эксплуатационные — предотвращают загрязнение воды.

Важно! С целью экономии денежных средств потребителей, современные производители начали выпускать трубы, выполняющие две задачи одновременно. Поэтому, купить трубы для скважины теперь стало еще проще.

2. Трубы из нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид)

ПВХ промышленным способом стали получать еще в 1931 году. В процессе эксплуатации этот замечательный материал усовершенствовался. Увеличилась сфера его применения.

Из всех полимеров нПВХ является самым прочным материалом, его модуль упругости больше 3000 Мпа.

В нашей стране нПВХ используются с восьмидесятых годов ХХ века.

В настоящее время в Европе обсадку скважин делают исключительно из нПВХ, у нас для бурения частных скважин на воду она стала применяться с 1998 года, процесс внедрения проходил медленно. Первые скважины по технологии нПВХ компания «Системы для дома» сделала в 2011 году, по настоящее время состояние скважин проверяется ежегодно. Так как материал зарекомендовал себя, в последние 2-3 года такие скважины бурят массово.

Достоинства нПВХ

Долговечность более 60 лет;
Химически инертный материал не загрязняет источник водоснабжения и окружающую природную среду;
Устойчив к электрохимической коррозии;
Высокое сопротивление внешнему давлению;
Стоимость ниже стали;
Заглушает шумы и вибрацию;
Не требуется внешний стальной кондуктор;
Раструбы в местах соединения труб обеспечивают высокую герметичность и дополнительную прочность.

Недостатки нПВХ

Чувствительность к морозам ниже 15°С;
Есть ограничение по глубине использования такой обсадки, не более 120 метров;
Не всегда возможно обсадить скважину трубой из нПВХ в случае сложной геологии участка.

Важно: отдельно стоит сказать о толщине стенки труб нПВХ, применяемых компанией «Системы для дома» для бурения скважин на воду: диаметр 125 мм — стенка от 7,5 мм, диаметры 140 мм и 170 мм – от 8 мм. Опасайтесь предложений тонкостенных труб со стекой 5 – 6 мм

При сборке обсадных колонн для артезианской скважины учитываются:

Глубина бурения;
Потребность в количестве воды (определяет диаметр);
Структура грунта;
Внутрипластовое давление воды в конкретной местности. Возникает много осложнений в случае самоизлива воды из скважины;
Высота грунтовых вод.

В поисках лучших вариантов, воспользуйтесь опытом компании «Системы для дома» в области комплексного водоснабжения. Инженер компании всегда выезжает на участок до начала проведения работ, и на месте он подробнее проконсультирует по характеристикам осадных труб, учитывая особенностей Вашей местности.

Закажите выезд инженера компании «Системы для дома» для составления проекта автономного водоснабжения по телефону: (495) 649-8593

Подробные фотоотчеты выполненных нашими специалистами объектов в Московской области. Даны итоговые сметы и характеристики скважин. Подробнее: более 200 примеров наших работ

От качества обустройства личного источника зависит и срок его эксплуатации и комфорт от всей системой в коттедже. Подробнее: обустройство скважины

С какой периодичностью необходимо проводить сервисный регламент автономной системе подачи воды в дом. Перечень необходимых работ. Подробнее: обслуживание системы водоснабжения частного дома

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:

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.
Гарантия водонепроницаемости системы

Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

Недостатки обсадки из ПНД пластика

Полиэтилен низкого давления может быть изготовлена из вторичного пластика. Сырьем для ПНД могут служить использованные шприцы, канистры, емкости для химикатов. Методика переработки пластика не позволяет полностью избавиться от токсичных веществ.

В качестве альтернативы мы советуем рассмотреть нПВХ. Труба нПВХ изготавливается только из первичного пластика. В составе пищевого пластика гарантированно нет токсичных веществ. Труба нПВХ сохраняет чистоту питьевой воды, не наносит вреда экосистеме участка.

При установке одинарной трубы ПНД важно правильно рассчитать прочность конструкции. Если в расчетах допустить ошибку, конструкция может схлопнуться от избыточной нагрузки

Тогда насос заклинит на глубине, нельзя будет извлечь его на поверхность. Зачастую схлопывание возникает через 25-40 лет после установки, когда пластик накапливает усталость.

Рисунок 6: не используйте ПНД трубу для обсадки скважины!

Как обсаживают скважину пластиковой трубой

При создании автономного водоснабжения возможно использование трех видов полимерных труб:

ПВХ (выполняются из непластифицированного поливинилхлорида);
ПНД (используется полиэтилен низкого давления);
ПП (полипропиленовых).

Не вдаваясь в детали, отмечают общие преимущества использования пластиковых трубопроводных конструкций:

низкую стоимость;
малый вес;
долговечность эксплуатации;
простоту монтажа;
герметичность;
устойчивость в отношении коррозии и воздействия агрессивных химических веществ в грунтах.

Полимерные изделия могут быть использованы для проведения обсадки как в качестве самостоятельного элемента, так и в порядке совмещения со стальной конструкцией. Скважина, обсаженная с пластиковой трубой, монтируется аналогично прочим. По мере опускания обсадной трубы в пробуренную зону к ней подсоединяют резьбовым соединением очередные элементы. Для достижения большей надежности соединения его дополнительно герметизируют, для чего устанавливаются специальные резиновые уплотнители. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не завершится полная обсадка колодца. Нижний край не доводят до дна примерно на полметра, чтобы обеспечивался свободный приток воды в независимости от времени года.

Полимерные трубы перед соединением подготавливаются — снимается фаска на раструбе, при необходимости устанавливаются уплотнители

Допускается использование канализационных труб для скважины. Естественно, не в том случае, если вода предназначается исключительно для питья. Источник, возведенный для получения технической воды, для орошения и мелиорации, вполне может быть оснащен подобным образом. Это никак не является нарушением санитарно-гигиенических норм. А канализация при оборудовании автономного водоснабжения должна предусматриваться обязательно. Следует ответственно подойти к размещению канализационного стока, чтобы избежать загрязнения воды.

Скважина может быть сооружена и без обсадной трубы. Правда, многим специалистам существование таких объектов водоснабжения представляется мифическим. Обрушение стенок источника выведет его из строя в кратчайшие сроки. А восстановление затребует немало средств, времени и сил.

Виды обсадных труб для скважин на воду

На сегодня материалом для производства обсады служит следующее сырье: металл, пластик, асбоцемент. Каждый имеет преимущества и недостатки в сравнении с другими. Подробно:

Сталь

Металлические обсадные трубы представлены в следующих вариантах: эмаль, оцинковка, нержавейка, традиционная сталь. Объединяющее достоинство – жесткость. Таким трубам не угрожают подвижки и давление грунта, вибрация, следовательно, скважина прослужит владельцам долго. Производители дают гарантию от 50 лет. Кроме того, глубина скважины, может быть, любой – по длине и диаметру. Но есть и нюансы каждого вида:

Традиционная сталь легко подвержена коррозии. Отслаивающийся металл представляет угрозу здоровью и насосному оборудованию, не защищенному многоступенчатыми фильтрами.
Эмалированную обсаду скважины нельзя подвергать грубой чистке, сколам во время установки. Это также приведет к ржавчине.
Оцинковка со временем способна выделять в воду вредные для здоровья человека вещества. Кроме того, она мягкая и способна деформироваться от подвижек грунта.

Нержавеющая сталь – дорога. Собственно, любой металл обойдется владельцам в круглую сумму, поэтому требуется выбирать оптимальный по своим качествам.

Тем не менее владельцам глубоких скважин следует задуматься об установки именно металлических конструкций. Заплатив один раз и подвергая автономный водопровод регулярно профилактике, можно ни о чем не беспокоиться.

Пластик

Все модификации труб из этого материала – ПНД, ПВХ, полипропилен – объединяют несколько плюсов – легкость при установке, экологичность, не подверженность коррозии и приемлемая цена.

Однако, есть существенные недостатки:

Пластиковая обсада бессильна перед подвижками грунта – сломается. Деформируется она и при сильных морозах – требуется наличие греющего кабеля.
Глубина для пластиковых труб имеет значение – их, как правило, устанавливают в мелкие шахты. Если все-таки владельцы решают сделать обсаду в скважину значительную по глубине. То без резьбовых или муфтовых соединений не обойтись. А они со временем теряют герметичность. Отсюда проблемы – загрязнение питьевой воды, деформация всей обсады, разрушение стенок шахты.
Как правило, обсаду из пластиковых труб используют в тандеме со стальными трубами. Получается двойная выгода – прочность скважины и чистота ресурса. Естественно, цена возрастает.

Асбоцемент

Трубы, изготовленные по технологии заливки бетоном – классические в использовании их для колодцев, септиков, скважин. Имеют большой диаметр, устойчивы к коррозии, обладают неограниченным сроком эксплуатации. Но теряют свою популярность в связи с хрупкостью материала. Кроме того:

Это достаточно тяжелые конструкции и без установки в скважину подобной обсады не обойтись без строительной техники. Естественно, на конечном результате оплаты это скажется.
Бетон способен впитывать грязь и очистить его не так-то просто. Для этого придется осушать скважину полностью и тратить на работу несколько дней. Все сколы и прочие дефекты устраняются сразу.
Регулярная профилактика проводится только специалистами, обладающими знаниями об особенностях асбоцементной трубы. Иначе срок эксплуатации из-за неаккуратного действия, снижается в разы.
В зависимости от толщины стенок, трубы из асбоцемента могут стоить дорого. Поэтому цена, в отличие от стоимости металла не всегда оправдывает качество обсады.

Особенности демонтажа скважины собственными силами

мощный домкрат;
две Г-образные стойки, которые будут установлены в перевернутом виде. Изготавливаются стойки метровой высоты и шириной до шестидесяти сантиметров из швеллера №10;
подшипник с внутренним диаметром 40 мм. Крепится к верхней части перевернутой Г-образной стойки;
барабан. Его ось продевается сквозь подшипник;
трос;
обжимной хомут.

Последовательность извлечения трубы такова:

Ее конец фиксируется посредством обжимного хомута и петли. Закрепляется трос.
На коротком плече рычага (домкрата) закрепляется фиксатор.
Постепенным вращением рукоятки барабана вытаскивается конструкция.

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.

Конструкция скважин большого диаметра

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.

Что выбрать?

1. Трубы стальные обсадные по ГОСТу 632-80 и муфты к ним

Стальная обсадная колонна представляет собой наиболее популярное решение, и по многим показателям отвечает всем требованиям. Её долговечность достигает срока в 50 и более лет, она выдерживает давление больших значений, включая давление при движении пластов, и не выделяет в воду вредных веществ. Единственным недостатком колонн из чёрной стали считается образование ржавчины, однако современные фильтры отлично решают эту проблему. Помимо этого металлические трубы из стали легко поддаются очистке при заиливании.

Однако высокая стоимость обсадных труб из стали делает их экономически невыгодными при бурении на песок. Хотя для обустройства артезианских скважинных систем они незаменимы, экономически обоснованы, и их рекомендуется использовать – срок эксплуатации стальных колонн достигает срока службы собственно скважинной системы.

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

2. Оцинкованные, нержавеющие и эмалированные

Оцинкованные обсадные трубы для свай характеризуются всеми положительными качествами и свойствами труб из чёрной стали, и отличаются дополнительно высокой стойкостью к образованию коррозии. Однако большая стоимость по сравнению с традиционными трубами не окупается повышением цены, и делает их применение нерациональным. Помимо этого, по истечении времени оцинкованные колонны могут выделять в воду вредный для людей оксид цинка, что делает их небезопасными с точки зрения экологической чистоты.

Эмалированные обсадные трубы при многих достоинствах имеют большой эксплуатационный недостаток – они подвержены повреждениям при малейших механических влияниях (ударам, царапинам, сколам) при установке. А любой повреждённый участок, лишённый защитной эмали, является источником образования коррозии.

3. Асбестоцементные трубы

Основным преимуществом асбестоцементных обсадных колонн считается их дешевизна. Однако бытующее мнение о их вредности (мало подтверждённое), хрупкость и большая толщина стенок, сложный монтаж, сделали их непопулярным изделием для бурения скважин.

4. Пластиковые трубы

Современные пластиковые обсадные колонны применяются сравнительно недавно, и полной картины их поведения в разных условиях в течение длительного времени, нет. Точно можно сказать, что такие трубы отличаются стойкостью к образованию коррозии, плесени, грибковых поражений, а также, не выделяют в воду вредные вещества.

Сегодня выпускают три типа пластиковых колонн – из ПВХ, ПП и ПНД. К их основным достоинствам относятся:

небольшая стоимость;
высокая степень герметичного соединения;
малый вес;
простой и быстрый монтаж.

Конечно, выбор обсадной трубы, как и всей конструкции скважины, делает, в конечном счёте, владелец участка, однако, информация о возможностях, достоинствах и недостатках каждого вида обсадной трубы, является очень полезной при принятии решения.

Статья обновлена: 19.02.2020

Разновидности обсадных труб

На практике используются трубы из разных материалов. Каждая из них имеет свои недостатки и преимущества. В прошлом для этих целей даже применялись конструкции из дерева. Но сейчас актуальны другие, более практичные материалы. Приведем основные из них:

Трубы из асбестоцемента

Обсадная труба из асбестоцемента уже давно применяется для скважин. Стоит отметить, что в настоящее время их используют все реже, причем в основном для обеспечения водой технических сооружений, а для бытового водоснабжения она вовсе не применяется. Этот вариант отличается низкой стоимостью и длительным сроком эксплуатации.

К недостаткам обсадной трубы из этого материала относят большую толщину стенок, что влечет за собой возникновение трудностей при её установке и существенное увеличение массы трубы. Без специальных навыков скрепить части обсадной колонны из асбестоцемента довольно сложно. Также нужно сказать, что этот материал довольно хрупок.

Трубы из стали

Еще совсем недавно этот материал для обсадных труб использовался везде. Стальные колонны для скважин можно использовать для обустройства водоснабжения на большой глубине, в том числе и создании артезианских конструкций. Эти трубы отличаются высокой прочностью, для обсадки применяют их толстостенный вариант (не менее 6 миллиметров). Срок эксплуатации стальных обсадных труб может превышать 50 лет. Металлические трубы легко устанавливать за счет удобных резьбовых соединений, специалист смонтирует систему из стали очень быстро.

К явным минусам труб из стали следует отнести их внушительную стоимость (цена обсадной колонны составляет существенную часть расходов на обустройство и бурение скважины), но самым главным недостатком этой системы является подверженность материала воздействию коррозии. Именно этот фактор сокращает срок службы скважины. Помимо этого, наличие ржавчины значительно снижает качество получаемой питьевой воды.

Трубы из полимерных материалов

Все большую популярность для обстановки обсадных колонн набирают материалы из пластика. Чаще всего используют такие виды полимеров, как трубы ПНД, трубы ПВХ и трубы из полипропилена. Первый вариант отличается тем, что обсадные колонны из этого материала производятся в виде бухт большой протяженности, поэтому есть возможность установки трубы без стыков.

Это значительно улучшает герметичность системы. Трубы ПВХ для обустройства скважин используют немного реже. Сейчас на рынке появляются обсадные колонны из НПВХ, которые можно использовать для источников питьевой воды. Полипропиленовые колонны используют значительно реже предыдущих вариантом, но это не умаляет его преимуществ. Чаще такой материал используется для разводки водопроводной системы.

К преимуществам полимерных труб, а именно ПВХ, ПНД и ППН относят:

Оптимальное соотношение стоимости погонного метра материала и прочности. Обсадка скважина пластиковыми трубами обойдется намного дешевле, чем колоннами из стали.
Срок службы полимерных систем превышает 50 лет, поэтому можно сказать, что он неограничен.
Трубы имеют небольшую собственную массу, поэтому их легко устанавливать.
Использование пластиковых обсадных колонн позволяет добиться высокого показателя герметизации скважины.
Полимеры не разрушаются под влиянием химических элементов, применяемых при дезинфекции и регенерации скважин.

Главным преимуществом пластиковых труб, безусловно, является их полная устойчивость к воздействию коррозии.

Все эти преимущества, которыми обладают пластиковые обсадные трубы для скважины, определяют существующий на них спрос. Но не стоит считать их полным решением существующих проблем. Трубы из ПВХ всё же имеют недостаточно высокую механическую прочность, ее можно легко повредить. При бурении скважин в тяжелых условиях с труднопроходимым грунтом или в тех случаях, когда почва подвергается смещению, лучше отдать предпочтение классическим обсадным трубам из стали.

Из-за необходимости точной оценки строения пород в месте обустройства скважины, выбор материала для обсадных колонн должен производить квалифицированный специалист. Обсадку скважин и бурение нужно доверять профессиональным компаниям, которые могут выполнить весь комплекс работ по водоснабжению, начиная от бурения и заканчивая разводкой и обустройством водопроводной системы.

Какие обсадные трубы использовать для обустройства скважины?

Особенности демонтажа скважины собственными силами

Крепление скважин трубами

Скважина перед началом эксплуатации. Испытание

Назначение труб при бурении скважины