Обсадная труба для скважины металл или пластик


Обсадная труба: металл или пластик?

Чтобы впоследствии не было возможных проблем, каждый заказчик должен иметь представление о видах труб, которые используют буровые компании, их технические характеристики и особенности. Многие заказчики не имеют полной информации о трубах и сталкиваются с таким вопросом: какая труба лучше, металлическая или пластиковая? С подобным вопросом мы сталкиваемся ежедневно. Многим заказчикам кажется, что пластиковая труба более эффективнее, чем металлическая. Мы попытаемся донести до Вас разницу, и причины по которым буровые компании работают как с пластиковой , так и с металлической обсадной трубой.

Металлическая труба

Наиболее надежная и практичная труба. Гарантирует долгую эксплуатацию скважины. Между собой  металлические трубы соединяются методом сварки или методом резьбового соединения, что обеспчивает полную герметичность. Отсекает грунтовые воды.

Преимущества:

  • препятствуют попаданию в скважину грунтовой воды из верхних водоносных слоев;
  • срок службы не менее 20 лет;
  • обеспечивают полную герметичность;
  • высокая прочность.

Недостатки:

  • оксиление;
  • дороже пластиковой.

www.geoistok.ru

Какие трубы лучше для скважины: пластик, металл или асбестоцемент?

На сегодняшний день все больше и больше становится популярным сооружение такого источника воды, как индивидуальная скважина. Некоторых в данном виде водообеспечения привлекает независимость, других — качество воды, добытой из недр земли. Ведь если буровая имеет достаточную глубину, то качество воды будет гарантироваться толщей земной поверхности, которая препятствует попаданию в воду тяжелых металлов, бактерий или нитратов. Для сооружения скважины используются стальные, асбоцементные и пластиковые трубы.

Обсадную трубу изготовляют из углеродистых и легированных сталей. Бывают также полипропиленовые обсадные трубы, деревянные и асбестоцементные.

Какие же трубы лучше выбрать для индивидуальной скважины?

Выбирать их необходимо с учетом, чтобы они смогли обеспечить целостность канала скважины, с помощью которой из недр земли будет поступать вода.

Причем целостность канала должна быть обеспечена на протяжении всего времени эксплуатации скважины, а это зачастую бывает и 20 лет, и больше. Произвести замену трубы во время эксплуатации скважины невозможно. Трубы не должны поддаваться коррозии и обязаны выдержать динамическую нагрузку при ее обсадке.

В процессе бурения скважины используется обсадная труба, задача которой заключается в удержании стенок скважины от осыпания грунта. То есть, обсадную трубу используют в качестве оболочки, которая отделяет транспортируемую воду от толщи грунта. На небольшой глубине внутри обсадной трубы монтируется погружной насос, к которому для непосредственной транспортировки воды присоединена «внутренняя» труба.

Принцип действия и характеристика обсадных изделий

Схема работы скважины и расположения обсадной трубы

Обсадную трубу для скважины монтируют следующим образом: в полученное путем бурения отверстие опускается колонна из труб, после чего между ней и стенкой земной коры заливается бетон. Далее, по технологии сооружения скважины, в обсадную трубу вставляют трубы для возможности дальнейшего монтажа оборудования.

Обсадное изделие выбирают в соответствии с разработанным проектом — все зависит от того, какие установлены диаметр отверстия и размеры буровой. Стоимость проекта по сооружению скважины в первую очередь зависит от диаметра обсадного изделия и размеров скважины, при их увеличении, соответственно, будет увеличиваться и стоимость.

Из какого материала лучше всего использовать трубы? Обсадные изделия для скважины бытового назначения могут изготавливаться из разного материала, и выбирать необходимо те, использование которых в данном конкретном случае будет наиболее оправдано.

По мнению специалистов, для правильного выбора материала нужно хорошо оценить не только особенность участка, но и задачи, которые будет выполнять будущая буровая, габариты и мощность насоса.

Двухтрубная колонна рекомендуется к установке на местности с значительной толщей подвижных грунтов

Допускается использование обсадных изделий из следующих материалов:

По мнению специалистов, лучше использовать обсадную пластиковую трубу, которая стремительно завоевывает лидерство на этом рынке благодаря ее высоким эксплуатационным характеристикам.

Невзирая на овальную форму и разностенность изделий, толщина их стенок, точно так и диаметр, не должны превышать установленные для них рамки. Для изделий обычной точности допускается непрямолинейность не больше 0,7 мм на 1 м.

Для изделий с повышенной точностью установлены следующие рамки непрямолинейности:

  • диаметром 108 — 146 мм — не больше 0,5 мм;
  • диаметром 33,5 — 89 мм — не больше 0,3 мм.

Производительность буровой на вашем участке будет зависеть от правильно подобранного диаметра труб. Чем он будет больше, тем больше воды она сможет транспортировать. Дабы снизить расходы на работы по бурению и чтобы приобрести необходимые обсадные изделия, следует заблаговременно произвести расчеты того наименьшего диаметра изделия, который сможет удовлетворить вашу потребность в воде.

В первую очередь необходимо определить пиковый расход воды для загородного дома или дачи. Исходя из установленных норм, расход воды для одного полностью открытого крана составляет в пределах 0,7 м. куб./час.

К примеру, воду одновременно будут расходовать:

  • стиральная машинка;
  • санузел;
  • кухня;
  • также будет производиться полив огорода.

Исходя из этого, мы установили, что пик потребления воды составит примерно 2,5 — 3 м. куб./час. Коттеджу или двухэтажному дому потребуется уже 4 — 8 м. куб./час.

После определения пикового расхода воды приступаем к непосредственному расчету диаметра трубы.

Расчет диаметра зависит от того, какой погружной насос вы будете использовать. Для загородного дома, где примерный расход воды составляет до 3 м. куб./час, лучше всего подойдет погружной насос с диаметром 75 мм. При расходовании воды 8 м. куб./час и более, насос должен быть с диаметром 102 мм.

Если в вашем регионе водоносный горизонт имеет повышенный статический и динамический уровень воды, то в обсадной трубе насос может просто висеть.

Для насоса 75 мм диаметр изделия выбирать необходимо так: к 75 мм (диаметр погружного насоса) прибавляем 4 мм (зазор между трубой и насосом), прибавляем еще 8 мм (толщина стенок трубы). Получим 87 мм.

Выбор диаметра и материала обсадных труб для скважин определяется глубиной скважины

Обсадные изделия имеют стандартные размеры:

Выбираем наиболее близкую цифру к полученному расчету.

Принимая за основу данные размеры, под выбранный диаметр изделия бурят скважину — данный вариант является самым экономичным.

Для погружного насоса 102 мм расчет производим по такому же принципу (102 + 4 + 8 = 114 мм). Исходя из этого, получаем подходящий диаметр — 114 мм, но лучше все-таки выбрать изделие с небольшим запасом — 127 мм или 133 мм.

По статистическим уровням и водонапорным горизонтам информацию лучше всего запросить у предприятий, которые выполняют бурение скважин.

Схема герметизации скважин

Выбор типа трубы в первую очередь будет зависеть от того, на какой глубине находится слой воды — она определяется заранее. Это можно сделать путем замера уровня воды в буровой на соседнем участке или уточнить данную информацию, а также какой состав грунта на вашем участке в организации, которая проводит буровые работы.

С этой информацией можно начинать определятся, какие использовать трубы для скважины. Для конкретного участка необходимо выбрать тот или иной тип изделий исходя из их достоинств и недостатков.

Наиболее часто в качестве обсадных изделий используются трубы из стали с толщиной стенок 6 мм. Данный тип изделия прекрасно выдерживает напор грунта и способен хорошо функционировать на протяжении полувека.

Использовать трубы из стали рекомендуется в том случае, если в данном регионе возможна подвижка грунта, из-за которой при применении иного типа трубы буровая может просто разрушиться. Но у металлических изделий есть свои недостатки: они подвергаются коррозии и имеют сравнительно высокую стоимость.

Асбестоцементные трубы в этом качестве применяется довольно давно и успешно. Большой срок безаварийной эксплуатации и небольшая стоимость делают их весьма распространенными.

К недостаткам используемых асбестоцементных труб можно отнести повышенную хрупкость материала и сравнительно толстые стенки. Из-за этого бурение выполняется с применением бура с большим диаметром, что приводит к увеличению стоимости выполнения работ. Кроме всего, не все организации берутся за сооружение скважин с применением этого типа изделий, так как для этого необходимы специалисты, которые умеют правильно выполнять стыковку отдельных их звеньев.

В последнее время очень популярным становится использование в качестве обсадных труб пластиковых изделий.

Трубы пластиковые обсадные для скважин могут прослужить более 50 лет, а так же обладают стопроцентной стойкостью к коррозии.

Данные изделия делятся на три типа:

  • из ПЭ низкого давления;
  • из ПВХ (поливинилхлорида);
  • из ПП (полипропилена).

Пластиковые изделия независимо от их разновидности имеют существенно меньшую стоимость в сравнении со стальными изделиями и более высокую герметичность, да и вес их намного меньше, чем у труб, например, из асбестоцемента. Кроме всего, они имеют достаточно простой монтаж. К их недостаткам можно отнести небольшую прочность и слабую устойчивость к механическим повреждениям.

Следует понимать, что ПВХ-трубы имеют самые высокие показатели по соотношению прочности и цены, но у стальных изделий в качестве обсадных при применении в сложных буровых и грунтах альтернатив не имеется.

До того, как начали использовать ПВХ-трубы, широко применялись для обсадки металлические изделия. Но главный враг металла — это влага, которой в скважине более чем достаточно. В этом плане полиэтиленовые трубы — просто великолепная находка.

Достоинства пластиковых изделий:

  • срок эксплуатации — более 50 лет;
  • абсолютная стойкость к коррозии;
  • отличная устойчивость агрессивным химическим воздействиям рабочей среды;
  • высокая устойчивость к химическим веществам, которые применяются для регенерации и дезинфекции буровых;
  • отличная герметичность на резьбовом соединении;
  • небольшой вес и невысокая стоимость проведения монтажных работ.

Благодаря этим изделиям срок эксплуатации буровых существенно увеличивается, при этом на всем сроке службы не требуется проведения капитального ремонта или замены труб.

Как вывод: в данной статье рассмотрены положительные и отрицательные стороны свойств труб из различных материалов, а также основные моменты, которые влияют на их выбор при сооружении скважины. Какую трубу выбрать — решение остается за вами.

vizada.ru

Конструкция артезианских скважин. Обсадные трубы

С пластиком или без него, 133+117 или 159+135? Сегодня на рынке «частных» скважин на воду представлено порядка десятка предложений принципиально различающихся по своему конструктиву и по стоимости бурения. Это скважины, сделанные из металла или оцинковки, пластика ПНД или ПВХ, металла с пластиком и еще немало вариаций.

В чем различие конструкции скважины с пластиком или без пластика?

Для того чтобы сделать выбор, давайте разберемся для чего нужна обсадная труба, плюсы и минусы одной металлической трубы (однотрубная конструкция) и конструкции с пластиком (двухтрубная конструкция).

Назначение обсадной колонны – крепление стенок скважины и защита вод эксплуатируемого горизонта от загрязнения вышезалегающими водами.

Cтроительство артезианских скважин

При строительстве артезианских скважин на базе одной металлической трубы с толщиной стенки 4,5 мм принимают ориентировочный срок её службы - 25 лет. В действительности спрогнозировать срок службы трубы довольно проблематично, так как на это влияет много факторов.

Факторы, влияющие на долговечность артезианской скважины:

  • Химический состав стали;
  • Микроструктура стали;
  • Загрязненность неметаллическими включениями;
  • Наличие повреждений и трещин, которые не исключены во время строительства скважины;
  • Коррозионная активность почвы;
  • Агрессивность и газонасыщенность вод;
  • Химический состав водовмещающих пород;
  • Электрохимическая коррозия;
  • Величина колебания уровня воды в скважине.

В результате действия этих факторов стальные обсадные колонны в некоторых районах в течение нескольких лет приходят почти в полную негодность. Ввиду невозможности их нормальной эксплуатации и вероятности смешения вод различных горизонтов, такие скважины подлежат ликвидации.

Преимущества полимерных труб:

  • Устойчивость к химической коррозии;
  • Высокие санитарно – гигиенические качества;
  • Гидравлическая гладкость;
  • Стойкость к зарастанию внутренней поверхности труб различного рода отложениями;
  • Отсутствие электрохимической коррозии;
  • Стойкость к гидравлическим ударам.

  • Невысокая стоимость строительства скважины;
  • Возможность эксплуатации бытовых насосов отечественного и импортного производства диаметром 3 или 4 дюйма.*

* - с учетом бурения скважины с начальным диаметром трубы не менее 133 мм.

  • Ограниченный срок службы;
  • Обсадная колонна является и эксплуатационной колонной;
  • Активная коррозия в интервале колебания уровня воды при включении-выключении насоса;
  • Вторичное загрязнение воды железом при коррозии колонны;
  • Большая вероятность загрязнения эксплуатируемого горизонта верхними (перекрывающими) водами при нарушении целостности конструкции;
  • Низкая ремонтопригодность (по отношению к двухтрубной конструкции).

  • Срок службы скважины (ориентировочно 50 лет);
  • Отсутствует вторичное загрязнение железом т.к. вода находится в пластиковой трубе;
  • Стойкость к химическим растворам, применяемым при восстановлении и дезинфекции скважины;
  • Высокая ремонтопригодность скважины и установленного в ней оборудования. В связи с возможностью выполнять демонтаж/монтаж пластиковой трубы;
  • Надежная защита эксплуатируемого горизонта от загрязнения «промежуточными» водами.

  • Увеличение стоимости сооружения скважины;
  • Невысокую механическую прочность пластиковой трубы.

Поэтому мы не выполняем и не рекомендуем использовать конструкции скважин с обсадкой только одной пластиковой трубой в неустойчивых породах из-за возможного сдавливания стенок скважины крупнообломочными породами (валуны, щебень, гравий).

Если Вы все-таки выбираете обсадную колонну в виде одной пластиковой трубы, то необходимо учесть следующее:

  • Глубина скважины не должна превышать 50 метров (исходя из практики);
  • Толщина стенки пластиковой трубы должна быть не менее 10 мм;
  • Отсутствие валунов и обломков твердых пород во вскрываемых грунтах даже доскональное знание геологии района не исключает точечного залегания РАЗРУШАЮЩИХ пород.

Только соблюдая эти правила, артезианская скважина на базе одной пластиковой трубы будет иметь максимальный срок службы.

Двухтрубная конструкция артезианской скважины с пластиковой эксплуатационной колонной сочетает в себе прочность металла и экологичность пластика, а вместе надежность и долговечность. Артезианская вода, поднимающаяся под естественным давлением пласта, находится в пластиковой колонне, не касаясь металлической трубы, которая в свою очередь перекрывает все вышележащие породы (глины, пески) и находящиеся в них потенциально загрязненные воды.

Сделав правильный выбор в пользу двухтрубной конструкции, встает еще один вопрос: «Как правильно выбрать диаметр обсадной колонны - Ø133 мм. металл + Ø117 мм. пластик или выбрать вариант дороже - Ø159 мм. металл + Ø135 мм. пластик?»

На первый взгляд разница не очевидна! У пластиковой трубы Ø117 мм – внутренний диаметр Ø101 мм., у Ø135 пластика– внутренний диаметр 115 мм. Внутренние диаметры отличаются, но не сильно.

Дебит (производительность) скважин приблизительно одинаков и напрямую никак не зависит от диаметра обсадных колонн**.

Та и другая могут выдать порядка 1-5 м3/ч.

Срок службы обоих – около 50 лет.

А разница есть! И не малая!

** - Дебит скважины зависит от типа и мощности водоносного горизонта, размера водоприемной части скважины - высоты и диаметра. Больший диаметр обсадной колонны позволяет сделать больше именно диаметр водоприемной части, но никак напрямую не определяет производительность скважин.

Водоприемная часть – это часть конструкции скважины, через которую вода из пласта поступает в ствол скважины.

Вы часто слышали: «Зачем Вам труба Ø159, зачем Вам такой объем воды, зачем Вам 5 кубовая скважина». Если услышали такие формулировки и такое обоснование в выборе конструкции скважины – стоит очень сильно задуматься о компетентности и, соответственно, качестве выполняемых работ этой организацией.

Размер водоприемной части отличается в разы, но это никак не дает понимания о производительности скважины.

Убеждение аргументами: «Зачем Вам труба Ø159, зачем Вам такой объем воды, зачем Вам 5 кубовая скважина» на Вас еще действует?»

Разница скважин с разным диаметром обсадных труб

Универсальность применяемых насосов

Первая, из-за своего внутреннего диаметра в 101 мм, имеет ограничение по количеству применяемых в ней марок насосов. Из-за остаточного технологического зазора между насосом и обсадной эксплуатационной колонной, без ущерба для скважины и самого насоса, в ней можно применять только 3 дюймовый (~75 мм) насос, а это в основном не самый дешевый вариант насоса фирмы Grundfos. Все остальные производители, отечественные и импортные, имеют в своем модельном ряду в основном 4 дюймовые (~100 мм) насосы. Это значит, что они в нее войдут, но, что называется, «со скрипом». Т.е. не дай Бог, при монтаже или демонтаже между насосом и колонной попадет хотя бы маленький камешек, кабель, трос или что-то подобное, насос встает в «расклин» и вынуть его становится иногда не возможно!

Вторая, по понятным причинам, таких ограничений имеет меньше.

Добуриваемость скважины

В последние годы в Московской области замечено понижение уровней вод даже в артезианских горизонтах. Это связано как с повсеместной деятельностью самого человека, бурением частных и промышленных скважин, разработкой карьеров с сопутствующим их осушением, так и сугубо природными явлениями, сменой сезонов и т.п. Следовательно, нельзя исключать возможность изменения гидрогеологических условий на отдельно взятых территориях и необходимость ухода на более глубокие водоносные горизонты.

И здесь снова является немаловажным начальный диаметр пробуренной скважины.

Чем больше диаметр первой колонны (159 мм, а не 133 мм), тем больше «запасных» диаметров для добуривания именно этой скважины, а не перебуривания новой, т.к. уход на большие глубины подразумевает уменьшение диаметров обсадных колонн (по принципу телескопа).

Иногда причиной выхода из строя скважины служат непрофессиональные действия малоквалифицированных монтажников - уроненные в неё погружные насосы, водоподъемные трубы, молотки, газовые ключи или происки недоброжелателей, которые бросают в скважину бутылки, деревянные бруски и подобные «сюрпризы», желая тем самым как-то «насолить». Таких примеров сотни.

Когда к нам обращаются с просьбой извлечь упавший насос из скважины, с жалобами на отсутствие воды в скважине, с «заглатыванием» насосом воздуха, в связи с падением уровня воды, в скважине меньшего диаметра гораздо сложнее, не повредив ее, выполнить необходимые ремонтно-восстановительные работы.

Иногда после извлечения посторонних предметов необходимо добурить скважину и установить в ней дополнительную колонну, а это опять легче сделать в скважине с большим диаметром обсадных труб.

Порой мы не беремся за ремонт скважины в связи с ее конструктивными особенностями (малыми диаметрами, нелепостью конструкции и т.п.), но даже в самых сложных случаях своих клиентов мы не оставляем без поддержки.

Если Вы заботитесь о будущем Вашей скважины, то для Вас предпочтительный вариант конструкции скважины выполненной из 159 мм. металла и 135 мм. пластика из-за своей универсальности и ремонтопригодности.

www.burovik.ru


Смотрите также