Если вы столкнулись с необходимостью установки обсадной трубы в глубокую скважину, важно отметить, что в случае качественно выполненной работы предпочтение следует отдавать резьбовым соединениям труб. Рекомендуемая толщина стенки металлических труб должна варьироваться в пределах 4,5-5,0 мм, учитывая уровень прочности материала, относящегося к группе «D».
Что лучше для скважины — обсадная труба из металла или пластика?
Перед тем как приступить к бурению, необходимо сделать выбор между обсадными трубами, которые могут быть выполнены из пластика или стали, а также можно рассмотреть комбинированные конструкции, которые смешивают оба материала. Важно понимать, что цена работ и ожидаемый срок службы новой скважины во многом зависят от качества и конструкции обсадной колонны. В этой статье вы найдете подробное изложение преимуществ и недостатков каждого из материалов, а также рекомендации по выбору наиболее подходящих решений для ваших требований.
Что такое обсадная труба и для чего она нужна
Установка обсадных труб является необходимым условием при бурении скважины. Эти трубы монтируются на всю глубину скважины, начиная от водоносного горизонта и заканчивая выходом на поверхность земли. Часть конструкции труб остается над уровнем земли и образует оголовок колодца, который виден снаружи.
Основная функция обсадной трубы заключается в том, что она предотвращает обрушение грунта, тем самым укрепляя стенки скважины. В случае, если меры по обсадке не будут предприняты, скважина рискует разрушиться в силу постоянных движений грунта. По данным экспертов, срок службы скважины на 70% зависит от прочности внешней конструкции, которая включает в себя обсадные трубы.
Кроме того, обсадная труба чтодо поддерживает чистоту питьевой воды. Без установки обсадных конструкций грунт может проникнуть в скважину, что приведет к тому, что чистая питьевая вода начнет смешиваться с загрязненной. Обсадная труба также изолирует скважину от атмосферных осадков, таких как дождевая или талая вода, что дополнительным образом помогает сохранить чистоту ресурса.
Установка корпуса создаёт канал, через который поднимается жидкость из недр земли. Гладкие внутренние стенки трубы обеспечивают минимальное сопротивление потоку, что положительно сказывается на эффективности работы насосного оборудования. Кроме того, герметичный контур обсадной трубы помогает поддерживать необходимое давление внутри скважины.
Благодаря установке обсадных труб, крупные частицы грунта, потенциально опасные для функционирования насоса, не попадают внутрь скважины. При монтаже к трубе может быть добавлен буровой адаптер или другие элементы, обеспечивающие эффективное функционирование системы. Для бурения скважин, которые проходят через песчаные слои, на дно конструкции часто устанавливается фильтр для дополнительной защиты.
Рисунок 1: Схема трубчатого колодца, иллюстрирующая устройство системы.
Варианты сборки обсадной колонны
Обсадная труба обычно устанавливается после завершения процесса бурения. Размер обсадной трубы, выбор материала, а также конструкция колонны могут варьироваться в зависимости от потребностей конкретного проекта. Все варианты монтажа можно условно разделить на три основные группы:
- Металлические трубы: стальные или нержавеющие.
- Комбинированные конструкции: сочетание металла и пластика.
- Пластиковые трубы: например, ПВХ, поливинилхлорид, полиэтилен высокой плотности.
Сегодня многие буровые компании предлагают стальные или пластиковые трубы, каждая из которых имеет свои уникальные преимущества и недостатки, о которых будет рассказано далее.
Как правильно выбрать обсадную трубу для скважины?
Если вы хотите, чтобы ваш проект был успешным, вам следует обратиться за помощью к профессионалам. Нажмите на кнопку и запросите обратный звонок от менеджера компании Aqualux+, чтобы обсудить детали вашего проекта.
Не стоит забывать, что дешевые асбестоцементные, полипропиленовые и трубы из полиэтилена низкий плотности (ПНД) обладают недостатками, такими как высокая хрупкость. По этой причине они не подходят для установки в глубокие скважины, где на трубы воздействует сильное давление верхних слоев почвы. Асбестоцементные трубы, помимо своей громоздкости, требуют особых усилий при их доставке и установке, а также не обеспечивают надежную герметизацию на протяжении всего эксплуатации.
Какую обсадную трубу для скважины выбрать: металл или пластик?
При бурении глубокой скважины часто используют специальную обсадную трубу меньшего диаметра. Она выполняет несколько ключевых функций, каждая из которых критически важна для надлежащей эксплуатации скважины.
Функция №1: Эта труба предназначена для защиты грунта вблизи места бурения от обрушения и загрязнения. Обсадная труба предотвращает попадание сточных вод из верхних слоев почвы, а также защищает от негодных для использования грунтовых вод, инородных объектов и прочих нежелательных элементов.
Функция №2: Обсадная труба функционирует как внешняя стенка скважины, что придаёт конструкции устойчивость и долговечность.
Функция №3: В случае бурения скважины, обсадная труба также является эксплуатационной, поскольку по ней осуществляется подъем воды из водоносного горизонта, и она непосредственно связана с насосным оборудованием, которое закачивает эту воду на поверхность.
Компания, занимающаяся бурением скважин, может использовать различные типы обсадных труб, что зависит от ряда факторов, таких как климатические условия, глубина залегания водоносного горизонта, а также специфицирование самого типа скважины (например, песчаная или известняковая). Поэтому правильный выбор обсадной трубы для вашего проекта является особенно важным, поскольку он определяет качество добываемой воды, предлагает долгосрочную эксплуатацию всей буровой системы и гарантирует надежность водоснабжения.
Существует ряд требований к обсадной колонне, которые необходимо учитывать при выборе. Трубы должны удовлетворять критериям долговечности, быть абсолютно водонепроницаемыми на протяжении всего срока службы скважины, достаточно прочными и стойкими к воздействию химически активных элементов из окружающей среды, а также устойчивыми к давлению со стороны верхних слоев. Более того, материал обсуждаемой колонны не должен негативно влиять на качество добываемой воды.
Виды и особенности обсадных труб
Выбор материала для обсадной трубы может зависеть от множества факторов, таких как глубина бурения, дизайн буровой системы, используемые методы бурения, тип бурового оборудования, диаметр бурения, а также состав слоев грунта на необходимой глубине и многие другие параметры. Каждый тип материала имеет свои уникальные плюсы и минусы, поэтому выбор этих труб должен быть согласован с индивидуальными условиями.
Таким образом, для выбора оптимальной обсадной трубы для скважины необходимо учитывать следующие факторы:
- Провести геологические исследования и провести необходимые расчеты для определения оптимальной глубины скважины.
- Составить литологический разрез подземных слоев на всю предполагаемую глубину, чтобы выяснить наличие водоносных горизонтов над определенным пластом, определить породы, которые предстоит пробурить, а также выявить потенциальные негативные факторы, такие как карстовые воронки.
- Провести анализ состава воды, чтобы правильно выбрать тип используемого фильтра.
Что выбрать?
1. Трубы стальные обсадные по ГОСТу 632-80 и муфты к ним
Стальные обсадные трубы — это наиболее распространенный вариант, который в значительной степени удовлетворяет все требования к эксплуатационным характеристикам. Они обладают долговечностью более 50 лет, выдерживают высокие нагрузки, включая давление от движущихся слоев добычи, и не приносят вреда воде, не выделяя в нее вредных веществ. Единственным их недостатком можно считать склонность к образованию ржавчины, однако современные фильтры могут эффективно справляться с этой проблемой. Кроме того, стальные трубы легко очищаются в случае загрязнения.
Однако высокая стоимость стальных труб может сделать бурение на песок менее экономически выгодным. Тем не менее, для установки артезианских скважин они являются незаменимыми, так как срок службы стальных труб совпадает со сроком службы самой буровой установки, что делает их рекомендованными в таких случаях.
2. Оцинкованные, нержавеющие и эмалированные трубы
Оцинкованные обсадные трубы обладают всеми свойствами и преимуществами черной стали, но имеют гораздо большую стойкость к коррозии. Однако более высокая цена по сравнению с обычными трубами делает их экономически менее целесообразными для использования в ряде условий. Кроме того, стоит отметить, что со временем оцинкованные трубопроводы могут выделять в воду оксид цинка, что может негативно повлиять на здоровье человека и является опасным для экологии.
Эмалированные трубы, несмотря на свои достоинства, имеют один большой недостаток в эксплуатации: они легко повреждаются при механическом воздействии (удары, царапины и т. д.) в процессе монтажа. Любая трещина или поврежденный участок без защитной эмали может стать источником коррозии, что может пагубно сказаться на всей системе.
3. Асбестоцементные трубы
Главное преимущество асбестоцементных обсадных труб заключается в их низкой стоимости. Однако распространённое мнение о том, что они/этот материал не безопасен, они хрупкие и трудны в установке, сделало данный вид труб менее популярным в бурении скважин.
4. Пластиковые трубы
Современные пластиковые трубы начали использоваться в бурении относительно недавно, и пока нет полной уверенности в их долгосрочной устойчивости в различных условиях эксплуатации. Можно с уверенностью сказать, что пластиковые трубы не корродируют, не подвержены грибковым и плесневым образованиям, а также не выделяют вредные вещества в воды. На сегодняшний день существуют три основных типа пластиковых колонн: ПВХ (поливинилхлорид), ПП (полипропилен) и ПНД (полиэтилен низкого давления). К основным преимуществам пластиковых труб можно отнести:
- доступная низкая стоимость,
- высокую степень водонепроницаемости,
- незначительный вес, что облегчает монтаж и транспортировку,
- простота и быстрота установки.
В конечном итоге выбор обсадной трубы, как и всего проекта скважины, зависит от предпочтений индивидуального строителя. Однако важно понимать характеристики, преимущества и недостатки каждого типа обсадных труб. Эта информация окажется абсолютно полезной при принятии окончательного решения.
Одноствольная обсадная труба фиксируется в грунте за счет естественного трения, поэтому крайне важно, чтобы диаметр трубы был больше, чем диаметр бурового отверстия.
Комбинированная сталь + ПНД
В большинстве случаев для успешного прохождения геологических переходов требуется двухтрубная конструкция, где вторым рядом обсадных труб становятся пластиковые трубы из ПНД. Тем не менее, конечная стоимость и срок службы данной конструкции оказывают влияние на характеристики внешней стальной колонны, что важно учитывать при планировании.
Вечный нПВХ
Совсем новые технологии, основанные на использовании нПВХ, не корродируют под действием внешней среды, и при надлежащей обвязке скважина сможет служить практически вечно. Нет никаких сомнений в том, что в будущем подавляющее большинство скважин будут оборудованы такими трубами, обеспечивая надежность и долговечность.
Однако стоит быть внимательными: в настоящее время на рынке можно встретить компании, которые делают акцент на краткосрочной прибыли. Так, они предлагают тонкостенные трубы ПНД диаметром 125 мм с толщиной стенки всего 5 мм, предназначенные для бурения на глубину до 120 м, но без подтвержденных гарантий. Имели место случаи, когда такие трубы «рушились» без видимых причин, о чем вели информацию в секрете.
