На какую глубину закапывать пнд трубу


На какую глубину закапывать водопроводную трубу в частном доме

Автор Монтажник На чтение 13 мин. Просмотров 16.7k. Обновлено

В индивидуальных домах при отсутствии магистрали центрального водоснабжения, забор воды производят из скважин и колодцев, подводя трубы под землей от фундамента строения к источнику. При проведении работ важно знать, на какую глубину закапывать водопроводную трубу в частном доме – это позволит снизить материальные затраты при земляных работах и избежать промерзания водопровода в зимнее время.

При использовании современных технологий, утеплением трубопроводов с помощью электрического кабеля или теплоизоляторов можно значительно уменьшить глубину залегания магистрали – это будет удобно при ремонтных работах в случае протечек. Однако незначительная глубина прокладки водопроводных труб также нежелательна – вода при поверхностном расположении линии будет нагреваться в летнее время, что противоречит нормам СанПиН 2.1.4.1074-01. Если питьевая вода будет иметь высокую температуру, в ней будут развиваться вредные микроорганизмы.

Рис. 1 Как выкапывается траншея для водопровода

На какой глубине прокладывать водопровод

Строительными нормами и правилами (СНиП 2.04.02-84) оговаривается глубина размещения трубопроводов не менее 0,5 от поверхности земли – это предотвращает повреждение магистрали от давления на почву транспортными средствами и тяжелой техникой. Такая же глубина погружения трубопроводов в 0,5 метра установлена нормативами от точки промерзания грунта в данном районе, поэтому неизолированные трубы в большинстве случаев закапывают на глубину от 1,8 до 2-х метров.

Для каждой области разработана карта промерзания почвы, несложно найти по ней свое местонахождение с глубиной промерзания, и увеличив расстояние еще на полметра вглубь гарантированно избежать замерзания воды в трубах на этой глубине.

Следует отметить, что в отличие от канализационных систем, которые можно разморозить горячей водой, замерзание водопровода индивидуального дома зимой, если он проложен на малой глубине, приведет к отсутствию воды и невозможности дальнейшего проживания, поэтому к заглублению водопровода следует отнестись с полной ответственностью.

Рис. 2 Карта промерзания почвы в Московской области

От чего зависит глубина

В СНиП перечислены некоторые факторы, влияющие на определение заглубления, которые нужно учитывать при погружении в грунт водопроводной линии, к ним относятся:

  • Глубина залегания кессонного колодца над источником забора воды. Данный фактор оказывает влияние на расположение точки вхождения трубопровода в грунт через стенки кессона, обычно напорную трубу монтируют как можно ближе к поверхности дна.
  • Степень кольцевой жесткости материала изготовления трубопровода влияет на его устойчивость к давлению грунта на стенки, которое может привести к повреждению трубопровода. Фактор необходимо учитывать при прокладке пластиковых водопроводных трубопроводов больших диаметров, предельное заглубление которых не превышает 8 метров.
  • Характеристики грунта (рыхлый, глинистый, каменистый), наличие растительного покрова, присутствие и уровень грунтовых вод.
  • Установка тепловых изоляторов или электрического кабеля для подогрева воды внутри труб или снаружи водопровода позволяет существенно уменьшить заглубление, для его точного определения в этом случае требуется проводить сложные расчеты.
  • Место расположения точки ввода наружной магистрали в дом через его фундамент – чем она ниже, тем больше глубина заложения водопровода.
  • Температура воды в источнике водозабора.
  • Климатические условия региона – нижний температурный предел в зимнее время и наивысшая температура летом, количество выпадающих осадков.

Рис. 3 Карта промерзания грунта России

На какую глубину закапывать водопроводную трубу в частном доме – как правильно рассчитать

Глубина траншеи под водопровод зависит от климатических условий местности, поэтому основным документом для ее расчета является карта глубин промерзания. Данную информацию можно получить из интернет источников, воспользовавшись приложением к карте России, где более точные данные температуры земли приведены для различных городов с учетом структуры грунта.

При водозаборе из скважин для размещения насосного оборудования часто используют кессонные ямы, в которых прокладка водопроводной трубы в направлении фундамента строения происходит через стенки кессона.

Если глубина прокладки водопровода от промерзания имеет существенную величину, придется углублять кессон на соответствующее расстояние – это приведет к дополнительным финансовым расходам на строительство и неудобствам при пользовании ямой. Выходом из положения является вариант теплоизоляции утеплителем водопровода, позволяющий снизить глубину его закладки.

Чтобы определить, на какую глубину закапывать водопровод в этом случае, необходимо провести расчеты по формулам, учитывающими температуру воды и грунта в зимнее время на заданной глубине. Если с водой при наличии обычного термометра проблем не возникает, по измерение температурных параметров грунта на необходимой глубине довольно проблематично. Поэтому оптимальный вариант – получение информации о допустимой глубине залегания водопровода в зимнее время с данным материалом и толщиной утеплителя у производителя или продавца теплоизолирующей оболочки.

Второй способ – самостоятельный расчет утеплителя с использованием формул по известной стандартной методике (СНиП 2.04.14-88 пункт: Расчет тепловой изоляции) затруднен. Приведенные в ней формулы и методология разработаны только для определения параметров изоляционной оболочки от охлаждения окружающей средой трубопроводов с температурой рабочего тела от +20º до +300º С.

Рис. 4 Монтаж наружного водопровода при водозаборе из колодца – схема

В сети можно обнаружить белорусский Технический кодекс установившейся практики ТКП 45-4.02-129-2009. В пункте 3.10 приведены инженерные формулы расчета толщины теплоизолирующего материала для предотвращения замерзания (твердения) жидкости в течение определенного времени при остановке ее движения или времени до начала замерзания в трубопроводе. Формулы имеют сложный вид и рассчитаны на использование специалистами, к тому же они предназначены для подсчета параметров изоляции трубопроводов, расположенных на поверхности земли или внутри помещений (одним из вводных показателей является скорость ветра).

Более быстрый и эффективный способ определения параметров теплоизоляции – использование онлайн калькуляторов, но и в этом случае сложно подобрать калькулятор, способный проводить данные расчеты.

Радикальный и дорогой способ решить проблему расчетов – использовать тепловой электрический кабель, его теплоотдача рассчитывается в ваттах на метр, нужную длину и мощность для предотвращения замерзания во время покупки товара укажут менеджеры по торговле. Преимуществом кабеля является возможность регулировки его температуры вручную или автоматически, поэтому кристаллизация воды в линии с проложенным нагревательным элементом маловероятна при любых ошибках в расчетах.

Также при расчете глубины могут быть полезны коэффициенты, отражающие зависимость расстояния, на котором земля промерзает, от состава почвы:

  • для песчано-гравийных грунтов показатель берется равным 1;
  • для супесчаных – 1,25;
  • в суглинистых и глинистых грунтах показатель – 1,5;
  • в торфяных – около 2.

Рис. 5 Схема подключения и глубина заложения водопровода при подаче воды из скважины

С чего начать работы

Для проведения землеройных работ в первую очередь необходимо определиться с технологией выемки грунта, которая включает в себя ручные и механические способы.

При рытье траншеи под водопровод в основном используют спецтехнику – ручная выемка больших объемов грунта экономически нецелесообразна, она отнимает много сил и времени и стоит в 2 раза дороже, если нанимают рабочих со стороны, а не пытаются откапывать ров своими руками.

Для закладки трубопровода на небольшие глубины до 1 метра применяют бытовые мотоблоки со специальными ленточными (цепными) насадками, траншеекопатели или грунторезы, имеющие небольшие габариты и массу, ширина рва при этом составляет 15 – 20 см. При использовании специальной техники для рытья траншей – бар, осуществляющих извлечение грунта ленточным или цепным механизмом с лопатками, достигают глубину выемки до 2-х метров при ширине канала около 30 см.

Если водопровод заглубляют на расстояние больше 2-х метров, параметры ширины и глубины траншеи возрастают, применяемые для прокапывания на большие глубины мини-экскаваторы формируют ров шириной около 50 см.

Рис. 6 Специальная техника для рытья траншей: мотоблок, траншеекопатель, баровая насадка, мини-экскаватор

Как копать траншею под водопровод

При проведении земляных работ желательно соблюдать следующие основные рекомендации:

  • Проводить траншею необходимо по кратчайшему пути между точкой водозабора и входом в дом, если в магистрали присутствуют ответвления, их располагают под прямым углом к главной линии.
  • Согласно СНиП ширина канала должна составлять не менее 70 см., на практике достаточно размеров около 50 см.
  • Если погружной электронасос не оснащен обратным клапаном, то можно спускать воду из системы обратно в скважину или колодец, при этом угол восходящего уклона возрастает с уменьшением диаметра и составляет около 50 мм. на 1 погонный метр труб стандартного однодюймового сечения.
  • Строительными нормами запрещается размещать в одной траншее водопроводную и канализационную магистраль – они должны находиться на расстоянии не менее 1,5 метра друг от друга.

Земляные работы по выемке грунта и монтажу труб проводят в следующем порядке:

  • У стенок колодца или кессона, из которых происходит водозабор, выкапывают нужное углубление в земле (шурф) шириной 100х100 см.
  • Между колодцем и входом в фундамент протягивают шнур, отмечающий направление траншеи, чтобы он при работах не был поврежден, его привязывают к отрезам арматуры через 3 – 5 метров, которые после подхода техники извлекают из земли. Иногда линию к дому дополнительно выкладывают на земле подручными предметами, которые при рытье убирают.
  • При помощи спецтехники выкапывают траншею нужной глубины шириной 20 – 50 см. (зависит от вида выбранных машин), располагая извлеченный грунт на расстоянии не менее 2 – 3 м. от места раскопок во избежание обрушения стенок.
  • После прокапывания канала на его дно засыпают слой песка толщиной 5 – 10 см. и затем укладывают трубопровод на песчаную подушку, засыпая обратно извлеченный грунт.

Рис.7 Как укладывают трубы в канавы для водоснабжения с использованием спецтехники

  • Для повышения теплоизоляции можно накрыть трубы рубероидом, остатками утеплителя после ремонтных работ или засыпать керамзитом слоем в 20 – 50 см.
  • В вырытых шурфах производят подсоединение магистрали к скважинному или колодезному насосу через отверстие, просверленное в стенках колодца перфоратором, аналогичным способом осуществляют подключение к линии дома через отверстие в фундаменте.
  • Подсоединение трубопровода в зависимости от материала изготовления производят разными способами – если используют трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД), отрезки соединяют разборными компрессионными фитингами или, если позволяет бюджет, электросварными фитингами, концы стальных труб обычно сваривают друг с другом.
  • После укладки водопровода и засыпания каналов и выемок землей, траншею утрамбовывают во избежание дальнейшего проседания и накрывают ранее поднятым дерном.

Как правило, в индивидуальный дом прокладывают водопровод из пластиковых труб, чаще используют полиэтилен низкого давления (ПНД трубу), имеющий одно существенное преимущество перед своими синтетическими аналогами: полипропиленом (ПП) поливинилхлоридом (ПВХ) сшитым полиэтиленом (РЕХ), используемым в металлопластиковых трубах.

Рис. 8 Шурфы и траншеи для индивидуального водопровода

Дело в том, что во всех перечисленных видах для соединения требуется использование пайки или прессования, исключение составляет металлопластик, которой можно монтировать на компрессионные разборные фитинги, но его использование для холодного водоснабжения нерационально (материал рассчитан для работы в системах отопления). Использование ПНД в водопроводе позволяет легко, надежно и быстро соединять толстостенные трубы разборными пластиковые фитингами, не подверженными коррозии, при необходимости водопровод легко отсоединяют от напорной трубы электронасоса для извлечения последнего на поверхность.

Так же применение пластика с теплопроводностью 0,3 Вт/м ºС. по сравнению со сталью, имеющей данный показатель в 150 раз больше (47 Вт/м ºС.) позволяет значительно снизить глубину залегания трубопровода для предотвращения промерзания при нулевой температуре земли. Еще одно преимущество ПНД – его пластичность, то есть замерзшая вода разорвет стальную трубу, в то время как полиэтилен растянется.

Если глубина залегания канализационных пластиковых труб большого диаметра не превышает 8 м, то водопроводные трубы малого диаметра можно опускать под землю на существенно большее расстояние, но при бытовом использовании необходимость в подводе водопровода с таким заглублением отпадает.

Дистанция между двумя трубами под землей

Как отмечалось ранее, строительные нормы не допускают размещение в одной или разных траншеях водопроводной и канализационной магистралей, если расстояние между ними менее 1,5 метра, данное правило распространяется на производственные и хозяйственно-бытовые водопроводы.

Также строительные нормативы (пункт 9.6 СНиП 41-02-2003) допускают совместную прокладку водопроводных и тепловых коммуникаций в одной траншее. При параллельной прокладке водопроводной и кабельной электрической линии с напряжением до 35 Кв, допустимое расстояние между ними не менее 1 метра (правила устройства электроустановок ПУЭ-7 п.2.3.88.), если электрокабель пересекает водопровод, расстояние в точке перекрещивания – не менее 0,5 метра.

Рис. 9 Электрический кабель – схема установки

Тонкости подвода воды к дому зимой

Водопровод обычно подключают во время строительства дома, чтобы не испытывать проблем с водой, при индивидуальном водоснабжении водозабор производят из колодцев или скважин погружными (в большинстве случаев) или поверхностными электронасосами. При подводке воды нужно обратить внимание на следующие факторы:

  1. Для водопроводной системы лучше использовать ПНД трубы, имеющие высокую прочность и простое соединение компрессионными фитингами. Водопроводная труба ПНД реализуется в бухтах значительной длины, при укладке она не должна иметь стыков на всем пути следования. Фитинговое соединение производится только в двух точках: на оголовке скважины при присоединении к напорной трубе электронасоса и в жилом доме при подключении к домашней водопроводной линии. Таким образом, обеспечивается высокая герметизация линии на всем протяжении, а возможные места утечек на стыках легко доступны в кессоне и дома.
  2. Кессонный колодец должен быть ниже залегания водопровода, если это расстояние слишком велико и расходы на глубокий кессон существенны, водопровод придется утеплять и поднимать выше. Чтобы не проводить сложных расчетов утеплителя, лучше поместить внутрь трубопроводного канала электрический кабель.
    Данное решение позволит поддерживать температуру внутри линии выше точки замерзания при минимальных расходах электроэнергии, а опускание кабеля по напорной трубе в скважину на некоторое расстояние предотвратит и ее возможное замерзание. При этом не понадобится утеплять стенки кессона на зиму, оголовок скважины и сам водопровод скорлупой из пенопласта или пеноплекса – данное решение (использование электрокабеля) может быть более эффективным и даже экономически выгодным.

Рис. 10 Уложенные в траншею водопроводные коммуникации

Использование электрокабеля в системе забора воды из колодца при малом расстоянии трубопровода от поверхности земли также намного эффективнее для предотвращения замерзания напорной трубы, чем утепление стен и колодезного отверстия тепловыми изоляторами.

Изоляционные материалы с низкой теплопроводностью в утепленном колодце не предотвращают замерзание воды в напорной трубе при низких температурах (они увеличивают время до кристаллизации). В отличие от теплоизоляторов, нагревающий кабель эффективно справляется задачей обогрева при минимальном электропотреблении – от него требуется только поддержание температуры воды в линии чуть выше 0º С, а не ее кипячение. На строительном рынке широко представлены саморегулирующиеся устройства, автоматические изменяющие энергопотребление и нагрев в зависимости от температуры протекающей жидкости.

Стандартная длина выпускаемых производителем электрических кабелей с регуляторами – до 25 метров, длина одной подключаемой секции доходит до 100 метров.

Чтобы определить, на сколько можно закопать в холодную землю водопроводные трубы при индивидуальном водоснабжении из скважины или колодца, используют карту глубин промерзания грунта в своей местности, к максимальному показателю прибавляют 0,5 метра и получают искомый результат.

Уменьшить расстояние прохождения водопровода от поверхности земли можно, используя теплоизоляторы или нагревательные электрические кабели, последние более эффективны, но имеют слишком высокую стоимость (минимальная цена 1 погонного метра саморегулирующегося нагревательного кабеля составляет 3 у.е.).

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Определение глубины для установки обсадной колонны

Первой задачей проектирования при подготовке плана скважины является выбор глубины, на которой обсадная колонна будет спущена и зацементирована.

Обзор

Инженер по бурению должен учитывать такие геологические условия, как:

  • Пластовые давления и веса раствора гидроразрыва.
  • Проблемы с отверстиями.
  • Внутренняя политика компании.
  • Различные правительственные постановления.

Результаты программы должны позволить провести безопасное бурение скважины без необходимости сооружения «стального памятника» из обсадных колонн.К сожалению, многие планы скважин уделяют большое внимание фактической конструкции трубы, но уделяют лишь поверхностное внимание глубине установки трубы.

Невозможно переоценить важность выбора правильной глубины для установки обсадной колонны. Многие скважины потерпели технические или экономические отказы, потому что программа обсадных труб определила слишком малую или большую глубину установки. Применение нескольких основных принципов бурения в сочетании с базовыми знаниями геологических условий в районе может помочь определить, где следует установить обсадные колонны, чтобы гарантировать, что бурение может продолжаться с минимальными трудностями.

Типы обсадных и НКТ

В условиях бурения часто требуется несколько обсадных колонн для достижения общей желаемой глубины. Некоторые из струн:

  • Привод или кондуктор.
  • Структурный.
  • Поверхность.
  • Промежуточный (также известный как защитная труба).
  • Вкладыши.
  • Добыча (также известна как нефтяная колонна).
  • НКТ (проточная колонна).

Рис. 1 показывает взаимосвязь некоторых из этих строк.Кроме того, на рисунке показаны некоторые проблемы и опасности при бурении, которые колонны призваны контролировать.

  • Рис. 1 - Типичные отношения строк.

Для всех скважин не будут использоваться обсадные трубы каждого типа. Условия, встречающиеся в каждой скважине, должны быть проанализированы, чтобы определить типы и количество труб, необходимых для ее бурения. Ниже перечислены основные функции всех обсадных колонн:

  • Разделение и изоляция различных пластов для минимизации проблем при бурении или увеличения добычи.
  • Обустройство стабильной скважины с известным диаметром, через которую можно будет выполнять будущие операции бурения и заканчивания.
  • Обеспечьте надежные средства, к которым можно прикрепить оборудование для регулирования давления.

Приводная труба или кожух проводника

Первой спускаемой колонной или помещенной в скважину обычно является приводная труба или обсадная колонна. Глубина колеблется от 40 до 300 футов. В мягких породах, таких как южная Луизиана, или в большинстве прибрежных районов, труба вбивается в землю с помощью большого дизельного молота.На участках с твердыми породами необходимо просверлить неглубокую скважину большого диаметра перед спуском и цементированием трубы. Кожух проводника может быть как сложным, как толстостенная стальная труба, так и простым, как несколько старых масляных бочек, скрепленных вместе.

Основная цель этой колонны - обеспечить канал для жидкости от долота к поверхности. Очень мелкие образования имеют тенденцию к сильному вымыванию и должны быть защищены трубой. Кроме того, в большинстве неглубоких пластов наблюдается проблема потери циркуляции, которую необходимо минимизировать.

Дополнительная функция трубы - свести к минимуму проблемы обрушения ствола. Гравийные пласты и рыхлая порода могут продолжать падать в скважину, если их не зафиксировать обсадной колонной. Обычно от оператора требуется бурить эти зоны, закачивая вязкие буровые растворы с высокой скоростью.

Опалубка

Иногда условия бурения требуют, чтобы между ведущей трубой и наземной обсадной трубой была спущена дополнительная колонна обсадных труб. Типичные глубины колеблются от 600 до 1000 футов.Цели трубы включают решение дополнительных проблем потери циркуляции или обрушения ствола скважины и минимизацию проблем с выбросами из неглубоких газовых зон.

Поверхность обсадной колонны. Для обсадных труб с спускной поверхностью существует множество целей, включая:

  • Покровные пресноводные пески.
  • Сохраняйте целостность ствола, предотвращая обрушение.
  • Минимизируйте потерю циркуляции в неглубоких проницаемых зонах.
  • Прикрывайте слабые некомпетентные зоны, чтобы контролировать избыточное давление.
  • Обеспечьте средства для крепления противовыбросовых превенторов.
  • Поддерживайте вес всех обсадных колонн (кроме хвостовиков), проходящих ниже поверхности трубы.

Промежуточная обсадная колонна

Основные области применения промежуточной обсадной колонны связаны с аномально высокими пластовыми давлениями. Поскольку для контроля этих давлений требуется буровой раствор большего веса, более мелкие слабые пласты должны быть защищены для предотвращения потери циркуляции или прихвата трубы. Иногда промежуточная труба используется для изоляции соляных зон или зон, которые вызывают проблемы с отверстиями, такие как вспучивание и осыпание сланцев.

Хвостовики используются для тех же целей, что и промежуточная обсадная колонна. Вместо того, чтобы спускать трубу на поверхность, используется сокращенная колонна от забоя скважины до меньшей глубины внутри промежуточной трубы. Обычно перекрытие между двумя колоннами составляет от 300 до 500 футов. В этом случае промежуточная труба подвергается тем же требованиям бурения, что и хвостовик ( Рис. 1, ).

Вкладыши

Хвостовики для бурения (и добычи) часто используются в качестве экономичного метода для достижения давления или контроля веса раствора в трещине без затрат на спуск колонны на поверхность.Когда используется хвостовик, верхняя открытая обсадная труба, обычно промежуточная труба, должна быть оценена на предмет давлений разрыва и схлопывания для бурения открытого ствола ниже хвостовика. Помните, что при необходимости вместо хвостовика на поверхность можно спустить целую колонну обсадных труб (т. Е. Две промежуточные колонны).

обсадная колонна

Эксплуатационную обсадную колонну часто называют нефтяной колонной. Труба может быть установлена ​​на глубине немного выше, посередине или ниже продуктивной зоны. Труба имеет следующие цели:

  • Изолировать продуктивную зону от других пластов.
  • Обеспечьте рабочий вал известного диаметра в рабочей зоне.
  • Защитите НКТ.

Ткань для стяжки

Хвостовик часто используется как часть эксплуатационной обсадной колонны вместо спуска дополнительной полной колонны труб от поверхности до продуктивной зоны. Вкладыш привязывают обратно или соединяют с поверхностью путем спуска количества трубы, необходимого для соединения с верхом вкладыша. Эта процедура особенно распространена, когда добыча углеводородов находится за хвостовиком, а более глубокая секция не является коммерческой.

Методика расчета глубины установки

Глубина посадок обсадной колонны зависит от геологических условий. В некоторых случаях основным критерием выбора посадочных мест кожуха является покрытие открытых зон потери циркуляции. В других случаях седло может быть связано с проблемами дифференциального прихвата, возможно, в результате снижения давления в поле. Однако в глубоких скважинах основное внимание обычно уделяется контролю аномальных пластовых давлений и предотвращению их воздействия на более слабые мелководные зоны.Этот критерий контроля пластового давления обычно применяется к большинству участков бурения.

Выбор посадочных мест обсадной колонны для регулирования давления начинается с знания геологических условий, таких как пластовое давление и вес раствора для гидроразрыва. Эта информация обычно доступна с некоторой степенью точности. Предварительные расчеты и фактические условия бурения определяют точное местоположение каждого гнезда обсадной колонны.

Принцип, используемый для определения выбора глубины установки, может быть адекватно описан пословицей: «ретроспективный взгляд - 20/20.«Первым шагом является определение пластового давления и веса раствора для гидроразрыва, который будет проникать. После того, как они установлены, оператор должен разработать программу обсадных труб, исходя из предположения, что он уже знает поведение скважины до ее бурения.

Этот принцип широко используется для бурения с заполнением, когда известные условия диктуют программу обсадной колонны. Используя эти рекомендации, оператор может выбрать наиболее эффективную программу обсадных труб, отвечающую необходимым требованиям к давлению и минимизирующую стоимость обсадных труб.

Выбор глубины настройки для средних и более глубоких струн

Выбор глубины установки должен быть сделан для самых глубоких колонн, которые будут спускаться в скважину и последовательно спроектированы от забоя до поверхности. Хотя сначала может показаться, что эта процедура обратная, она позволяет избежать нескольких длительных итеративных процедур. Процедуры проектирования обсадных колонн основаны на других критериях.

Первым критерием выбора глубины обсадной колонны является вес бурового раствора для контроля пластового давления без гидроразрыва неглубоких пластов.Эта процедура выполняется снизу вверх. После того, как эти глубины были установлены, необходимо учитывать прихват из-за перепада давления, чтобы определить, не заклинит ли обсадная колонна при спуске ее в скважину. Эти соображения производятся сверху вниз, в противоположность первому критерию выбора.

Первым этапом проектирования является определение прогнозируемых пластовых давлений и веса раствора для гидроразрыва. В Рис. 2 , на забое скважины существует пластовое давление 15,6 фунт / галлон (эквивалентное).Для достижения этой глубины необходимо давление в стволе скважины, превышающее 15,6 фунт-м3 / галлон, и его следует принимать во внимание.

  • Рис. 2 - Прогнозируемые веса пластового и трещинного раствора (а) и выбор примерной глубины установки промежуточной трубы для Примера 1 (b).

Давления, которые необходимо учитывать, включают:

  • Предел срабатывания веса бурового раствора для контроля давления тампона.
  • Эквивалентное увеличение веса бурового раствора из-за скачков давления, связанных со спуском обсадной колонны.
  • Фактор безопасности.

Эти давления обычно находятся в диапазоне от 0,2 до 0,3 фунт / галлон, соответственно, и могут варьироваться в зависимости от вязкости бурового раствора и геометрии скважины. Таким образом, фактическое давление на забое скважины включает в себя вес бурового раствора, необходимый для контроля порового давления 15,6 фунта / галлон и увеличение веса бурового раствора на 0,6–0,9 фунта / галлон (эквивалент) из-за тампона, пульсации и безопасности факторные соображения. В результате пласты, демонстрирующие массу раствора для гидроразрыва, составляют 16,5 фунтов / галлон или менее (15.6 фунтов / галлон + 0,9 фунта / галлон) должны быть защищены кожухом. Глубина, на которой встречается эта масса раствора для гидроразрыва, становится предполагаемой глубиной установки промежуточной трубы.

Следующий шаг - определить, произойдет ли прихват трубы при спуске обсадной колонны. Заклинивание трубы обычно происходит там, где встречаются максимальные перепады давления. В большинстве случаев эта глубина является самой глубокой зоной нормального давления (т. Е. При переходе к аномальным давлениям).

Полевые исследования были использованы для определения общих значений величины перепада давления, которое может выдерживаться до того, как произойдет прихват:

Зоны нормального давления от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм Зоны с аномальным давлением от 2500 до 3000 фунтов на квадратный дюйм

Эти значения рекомендуются как разумные ориентиры.Их точность при повседневных операциях зависит от общего внимания, уделяемого свойствам бурового раствора и конфигурации бурильной колонны.

Ориентировочная глубина установки промежуточной трубы становится фактической глубиной установки, если перепад давления в самой глубокой нормальной зоне составляет менее 2000–2300 фунтов на квадратный дюйм. Если значение больше этого предела, глубина переопределяется как минимальная глубина установки хвостовика, необходимая для бурения скважины. В этом случае необходим дополнительный шаг для определения глубины промежуточной трубы.

Эту процедуру иллюстрирует пример проблемы. В разделе, следующем за примером, показан случай, когда соображения перепада давления требуют дополнительного шага для выбора глубины промежуточной трубы.

Пример 1

Используйте Рис. 2.a , чтобы определить правильную глубину установки промежуточной трубы. Примите коэффициент 0,3 фунта / галлон для тампона и перенапряжения и коэффициент безопасности 0,2 фунт / галлон. Используйте максимальный предел перепада давления 2200 фунтов на квадратный дюйм для зон нормального давления.

Решение.

1. Оцените максимальное давление (эквивалентный вес бурового раствора) на общей глубине скважины.

2. Определите пласты, которые не могут выдерживать давление 16,4 фунт / галлон (т. Е. Те пласты, которые должны быть защищены обсадной колонной). Постройте вертикальную линию от 16,4 фунт-м3 / галлон до пересечения линии веса трещины и бурового раствора ( Рис. 2, Часть B ). Глубина пересечения - это ориентировочная глубина установки промежуточной обсадной колонны, или в этом примере 8600 футов.

Проверьте приблизительную глубину, чтобы определить, будет ли проблема прихвата дифференциальной трубы при спуске обсадной колонны на глубину 8600 футов. Для достижения высоты 8600 футов требуется

Потенциал дифференциального прихвата оценивается в самой глубокой зоне нормального давления (9,0 фунт / галлон), 8000 футов.

3. Проверьте интервал от 8 600 до 12 000 футов, чтобы определить, превышает ли перепад давления диапазон от 3 000 до 3 300 фунтов на квадратный дюйм. В этом случае давление ≈ 2700 фунтов на квадратный дюйм на высоте 8600 футов.

Пример 1 проиллюстрировал случай, в котором вертикальная линия от 16,4 фунт-м3 / галлон пересекала кривую веса бурового раствора для гидроразрыва в области аномального давления. Был проведен расчет, чтобы определить, будет ли обсадная колонна заклинивать при спуске в скважину. Если бы давления были выше предела 2200 фунтов на квадратный дюйм, процедуры, описанные в следующих разделах, были бы реализованы. Случаи, возникающие при пересечении вертикальной линией кривой веса трещины и бурового раствора в области нормального давления, обсуждаются позже.

Во многих случаях требуется изменение предварительной глубины установки промежуточной обсадной колонны из-за потенциальных проблем дифференциального прихвата. Ранее определенная ориентировочная глубина установки промежуточной трубы переопределяется как минимальная глубина хвостовика. Теперь процедура должна выполняться от верха до низа зоны высокого давления, а не в обратном порядке, используемом для определения ориентировочной промежуточной глубины. Новая промежуточная глубина устанавливается с использованием критериев прилипания. Наибольшая глубина установки хвостовика определяется исходя из нормативов пластового давления / веса бурового раствора в трещине.После определения максимальной глубины хвостовика оператор должен определить точную глубину установки хвостовика между ранее рассчитанными минимальной и максимальной глубиной из возможных. Конечная глубина хвостовика может быть установлена ​​на основе таких критериев, как минимизация количества небольших отверстий, которые необходимо пробурить под хвостовиком, и предотвращение чрезмерного количества открытого ствола между промежуточной секцией хвостовика или секцией полезной зоны хвостовика.

Ур. 1 и Ур. 2 можно использовать для определения новой промежуточной глубины, если возникает проблема прилипания.

или

.................... (1)

где

ρ = плотность бурового раствора, фунт / галлон;

D n = самая глубокая нормальная зона, фут;

и

Δ p = перепад давления, фунт / кв. Дюйм.

Обычно для Δ p используется предел от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм. Вес бурового раствора, ρ, из Ур. 1 можно использовать для определения глубины, на которой будет существовать значение Δ p.

.................... (2)

где

ρ = плотность бурового раствора, фунт / галлон;

Δρ = запас хода, фунт / галлон;

и

p form = пластовое давление, фунт / галлон.

Глубина, на которой возникает пластовое давление, p форма , определяется как новая глубина промежуточной трубы.

Наибольшая глубина установки футеровки определяется от промежуточной глубины установки ’ s вес раствора для гидроразрыва. Используя процедуры, обратные тем, которые представлены в Примере 1 , вычтите коэффициенты тампона, помпажа и безопасности из веса раствора для гидроразрыва, чтобы определить максимально допустимое пластовое давление в более глубоких секциях ствола скважины.Глубина, на которой встречается это давление, становится самой большой глубиной хвостовика. Установка глубины установки между самой мелкой и большой глубинами обычно зависит от предпочтений оператора и геологических условий.

Пример 2

Используйте Fig. 3 для выбора глубины футеровки и промежуточной установки. Предположим, что предел перепада давления составляет 2200 фунтов на кв. Дюйм. Используйте следующие конструктивные факторы:

  • Рис. 3 - Прогнозируемое пластовое давление и масса раствора для гидроразрыва для Примера 2.

Решение

1. Из Рис. 3 можно рассчитать максимальный эквивалентный вес бурового раствора, который можно увидеть на забое скважины.

2. Постройте вертикальную линию, пересекающую кривую массы трещины-бурового раствора ( Рис. 3 ). Глубина пересечения 13 000 футов является ориентировочной глубиной установки промежуточной обсадной трубы. Все более мелкие пласты должны быть защищены обсадной колонной, поскольку их соответствующая масса раствора для гидроразрыва меньше максимально прогнозируемых требований (18.0 фунтов / галлон) на дне колодца.

3. Оцените ориентировочную глубину дифференциального прихвата, предположив, что для бурения пласта на высоте 13 000 футов потребуется бурового раствора 14,3 фунта / галлон:

Потому что 2480 фунтов на кв. Дюйм > 2200 фунтов на квадратный дюйм, промежуточная труба не может безопасно спускаться на глубину 13000 футов. Глубина 13000 футов переопределяется как самая малая глубина хвостовика. 4. Глубина промежуточной трубы определяется по формуле Eqs. 1 и Ур. 2 .

и

Начиная с Рис.3.b , пластовое давление составляет 13,4 фунта / галлон на высоте 10900 футов.

5. Наибольшая возможная глубина установки хвостовика определяется путем оценки веса раствора для гидроразрыва на высоте 10 900 футов. Какое максимальное пластовое давление ниже 10 900 футов можно безопасно контролировать при плотности раствора для гидроразрыва 17,1 фунт / галлон?

Из Рис. 3.c , пластовое давление 16,3 фунт / галлон возникает на глубине 16 300 футов. Глубина определяется как максимально допустимая глубина для установки хвостовика.

6. Малая и глубокая глубины хвостовика основаны на учете пластового давления / веса бурового раствора на забое скважины (18 000 футов) и глубины промежуточной трубы (10 900 футов) соответственно. Любая глубина от 13 000 до 16 000 футов является удовлетворительной. Выбор глубины может основываться на:

Сведение к минимуму секций малого диаметра под хвостовиком Сведение к минимуму длины необсаженного ствола и, тем самым, снижение затрат на трубы Другие соображения, указанные оператором.

В качестве примера предположим, что выбрана глубина 15 000 футов.Он сокращает ствол скважины малого диаметра до сегмента 3000 футов (от 15 000 до 18 000 футов), позволяя при этом иметь открытый ствол только 4 100 футов (от 10 900 до 15 000 футов) ( Рис. 3.d ).

Примеры 1 и 2 проиллюстрировали случаи, в которых начальное пластовое давление / вес раствора гидроразрыва на дне требовали глубины трубы в областях с аномальным давлением. Если предварительная глубина установки трубы находится в диапазоне нормального давления, необходимо использовать другие методы.

Первым шагом является оценка возможности дифференциального прихвата в самой глубокой зоне нормального давления.Если вес бурового раствора, необходимый на забое скважины, не создает перепад давления, превышающий некоторый предел (от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм), установка глубокой обсадной колонны является удовлетворительной. Ур. 1 и Ур. 2 необходимо использовать, когда перепад давления превышает допустимый предел.

Выбор глубины обсадной колонны

Неглубокие обсадные колонны, такие как обсадные трубы на поверхности, часто предъявляются к эквивалентному весу бурового раствора, более суровому, чем соображения, используемые при выборе глубины установки промежуточной обсадной колонны и хвостовика.Эти давления обычно возникают из-за непреднамеренных ударов при бурении более глубоких участков. В результате глубина установки на поверхность выбирается так, чтобы выдерживать ударное давление, а не ранее описанные процедуры для промежуточной обсадной колонны. Эта философия отличается для промежуточной скважины, потому что давление толчка обычно ниже, чем ранее обсуждавшаяся логика мазка / всплеска / коэффициента безопасности для глубоких колонн.

Эквивалентные удары бурового раствора являются причиной большинства подземных выбросов.Когда происходит выброс, давление в обсадной колонне, добавляемое к гидростатическому давлению бурового раствора, превышает давление гидроразрыва пласта и приводит к индуцированной трещине. Целью процедуры выбора седла, позволяющей избежать подземных выбросов, является выбор глубины, способной выдержать давление при разумных условиях выброса.

Определение давления, вызванного толчком, может быть затруднено. Однако процедура оценки значений оказалась быстрой и эффективной в полевых условиях. Рис. 4 представляет собой скважину, в которой насосы и противовыбросовые превенторы имитировали удар. Ур. 3 описывает зависимости давления.

.................... (3)

где

ρ ekick = эквивалентная масса бурового раствора на интересующей глубине, фунт / галлон;

D = самый глубокий интервал, фут;

D i = интересующая глубина, фут;

Δρ = постепенное увеличение удельного веса бурового раствора, фунт / галлон;

и

ρ o = исходная масса бурового раствора, фунт / галлон.

  • Рис. 4 - Зависимость от ударного давления / эквивалентного веса бурового раствора (EMW).

Ур. 3 можно использовать итеративно вместе с подходящим теоретическим расчетом веса бурового раствора для гидроразрыва для определения глубины поверхности трубы с достаточной прочностью, чтобы противостоять ударным давлениям. Первоначально выбирается небольшая глубина, для которой рассчитываются вес раствора для гидроразрыва и эквивалентный вес раствора. Если эквивалентная масса бурового раствора больше, чем масса гидроразрыва, необходимо выбрать более глубокий интервал и повторить вычисления.Эта процедура повторяется до тех пор, пока вес раствора для гидроразрыва не превысит эквивалентный вес раствора. Когда это происходит, выбирается глубина, которая выдерживает расчетное давление толчка. Пример 3 иллюстрирует процедуру.

Пример 3

Используя Рис. 5 , выберите глубину обсадной колонны и, при необходимости, настройте глубину для более глубоких струн. Используйте следующие конструктивные факторы:

  • Рис. 5 - Оценка промежуточной обсадной колонны для Примера 3 (a) и соотношение эквивалентная масса бурового раствора / масса гидроразрыва пласта (b)

0.3 = тампон, коэффициент перенапряжения, фунт / галлон.

0,2 ​​= коэффициент безопасности, фунт / галлон.

0,5 = коэффициент удара, фунт / галлон.

2200 = максимально допустимый перепад давления, фунт / кв. Дюйм.

Решение

1. Оцените максимальное ожидаемое давление на забое скважины.

Вертикальная линия от 12,8 фунт / галлон пересекает массу раствора для гидроразрыва в нормальной области, что указывает на то, что промежуточная обсадная труба не потребуется, если только дифференциальное прихватывание не является проблемой.

2. Предположим, что на забое скважины будет использовано 12,3 фунта / галлон, и определим, может ли произойти дифференциальное прихватывание.

Поскольку 1 544 фунта на квадратный дюйм меньше произвольного предела 2200 фунтов на квадратный дюйм, промежуточная обсадная колонна не будет использоваться из соображений прихвата трубы. Требуется только поверхностный кожух.

3. Используйте Eq. 3 и кривую массы гидроразрыва пласта для определения глубины, на которой масса гидроразрыва превышает массу раствора ударной нагрузки. Выполните пробный расчет на высоте 1000 футов.

.................... (1)

Плотность раствора для гидроразрыва на 1000 футов составляет 12,0 фунт / галлон. Поскольку ударная нагрузка превышает прочность породы, следует выбирать более глубокую пробную глубину. Далее представлены результаты нескольких итераций и нанесены на Рис. 5 .

4. Выбрана глубина установки 3600 футов.

Значение 0,5 фунта / галлон, использованное в Примере 3 для постепенного увеличения удельного веса бурового раствора, является широко принятым. Он представляет собой среднее (максимальное) увеличение веса бурового раствора, необходимое для устранения удара ногой.Используя эту переменную в Eq. 3 позволяет оператору (непреднамеренно) пробурить пласт, давление в котором на 0,5 фунта / галлон превышает исходное расчетное значение, и при этом безопасно контролировать выброс. Фактически, если исходная переменная плотности бурового раствора на 0,3–0,4 фунта / галлон больше, чем ожидаемое пластовое давление, уравнение будет учитывать ошибки расчета пластового давления от 0,8 до 0,9 фунта / галлон. При необходимости оператор может изменить переменную 0,5 фунта / галлон на значение, которое считается наиболее подходящим для условий бурения.

Действительный аргумент может быть выдвинут относительно Eq. 3 и его представление о полевых обстоятельствах. В реальных ситуациях выброса эквивалентные веса бурового раствора в определенной степени контролируются давлением в обсадной колонне, которое не учитывается напрямую в уравнении. Проверка давления в обсадной колонне показывает, что двумя составляющими давления являются:

  • Степень депрессии между исходным буровым раствором и пластовым давлением
  • Степень депрессии между притоком флюида и пластовым давлением

Первый из этих компонентов учитывается в уравнении с помощью члена постепенного увеличения веса бурового раствора, а последний не учитывается.В большинстве случаев выброса среднее значение второго компонента будет находиться в диапазоне от 100 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Если оператор считает, что второй компонент достаточно важен, чтобы изменить уравнение, он может изменить член постепенного увеличения веса бурового раствора на более высокое значение.

Соображения проиллюстрированы на Рис. 4 и Рис. 6 и 7. Рис. 4 и 6 представляют собой удар в 1,0 фунт / галлон при простой и фактической геометрии отверстия соответственно. На рис. 6 показана закрытая скважина с ударом на забое 20 баррелей. На рис. 7 показаны эквивалентные веса бурового раствора для обоих случаев. Если оператора беспокоит разница, показанная в Рис. 7 , Ур. 3 следует изменить или использовать другое уравнение.

  • Рис. 7 - Сравнение эквивалентных весов бурового раствора для практического опыта и реальных ситуаций.

Приводная труба и / или кожух проводника

Глубина установки трубы над обсадной колонной обычно определяется различными государственными постановлениями или местными проблемами бурения.Например, зона может иметь серьезные проблемы потери циркуляции на расстоянии от 75 до 100 футов, которые можно решить, разместив приводную трубу ниже зоны. Другие условия бурения, которые могут повлиять на глубину залегания, включают водоносные пески, рыхлые образования или мелководный газ. Эти условия обычно выявляются при оценке местных отчетов о бурении. Большинство правительств требует, чтобы пресноводные пески были обсажены.

Список литературы

См. Также

PEH: Introduction_to_Well_Planning

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Категория

.

заглубленная труба - определение - английский

Пример предложений с «заглубленной трубой», память переводов

Giga-fren Ключевые слова: морозная нагрузка, глубина промерзания, заглубленная труба, засыпка траншей, ширина траншеи. EURLex-2 Металлические промышленные трубы - Часть 6: Дополнительные Требования к подземным трубопроводам EURLex-2 Металлические промышленные трубопроводы - Часть 6: Дополнительные требования к подземным трубопроводам Патенты-wipo Устройство для покрытия и защиты подземных трубопроводов или кабелейstmClass Услуги по проверке и инспекции подземных резервуаров и заглубленных трубопроводов во всем сообществе.tmClassОбеспечение услуг по очистке скрытых или заглубленных труб или других полостей Giga-fren В траншее должна быть обеспечена сплошная и однородная подстилка для всех заглубленных труб. cordis Компиляция полевых измерений на заглубленных трубах и их сравнение с расчетными результатами проектирования. - масштабная водопроводная система, имитирующая заглубленные трубы. Гига-френ Ключевые слова: заглубленные трубы, взаимодействие грунта и конструкции, лабораторные испытания, трубы для сбора сточных вод. Гига-френ Горячая вода с центрального завода циркулирует в заглубленных трубах по всему сообществу.патент-wipo [Проблема] Поиск места утечки воды на заглубленной трубе. Giga-fren Использование соображений, основанных на надежности, проиллюстрировано двумя типичными простыми случаями установки заглубленных труб. Giga-fren Морозная нагрузка является важным условием нагрузки, которое следует учитывать для проектирования подземных труб. Гига-френ Ключевые слова: подземные трубы, взаимодействие грунт-конструкция, лабораторные испытания, граничное трение.

Показаны страницы 1. Найдено 252 предложения с фразой buried pipe.Найдено за 6 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки.Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Смотрите также