Устье скважины что это такое


Устье скважины: что это такое, схема оборудования и арматуры

Верхний видимый участок обсадной трубы, на который производится монтаж насосного и прочего оборудования, называется устье скважины.

Именно в месте, где ствол появляется на поверхность, производятся все работы. Погружать насос, шланг забора воды, кабель питания глубинного насоса – все придется устанавливать через устье.

Что это такое

Устье скважины – это место, где обсадная труба граничит с грунтом и часть ее видна на поверхности. Данный участок подлежит обязательной гидроизоляции. Вокруг ствола выкапывается небольшое углубление по всему радиусу. В канавку вставляют трубу побольше и внутреннюю часть заливают бетоном. Место примыкания обсадной, оголовка и бетона обрабатывают герметиком, устойчивым к агрессивной среде.

Устройство

Качественное обустройство устья преследует несколько целей:

  1. Простота монтажа насосного механизма и последующая его эксплуатация.
  2. Постоянный доступ к устройствам ствола шахты.
  3. Препятствие попадания в питьевую воду грязи и примесей.
  4. Надежная герметизация обсадной трубы.
  5. Препятствие промерзания ствола в холодное время года.

Устьевая арматура

Первое – оголовок. Устанавливается непосредственно на обсадную и закрепляется специальными болтами. По наружной части укладывается резиновое уплотнительное кольцо для предотвращения течи.

Второе – разгрузочная обвязка. Сложный элемент узла подачи воды из устья. На верхнем участке располагаются тройники, шаровые задвижки, обратные клапаны, фильтры грубой очистки. Все узлы и агрегаты работают во взаимодействии друг с другом. Порядок расположения агрегатов зависит от количества заборных устройств и объема потребления воды. В каждом проекте рассчитываются индивидуально.

Третье – кессон. Чтобы защитить источник от попадания в него глины, грунта, верховодки, а также для предупреждения промерзания оборудование закрывают кессоном. Это короб из пластика, кирпича, бетона или любого другого прочного материала, который полностью закрывает обсадную вместе со всеми агрегатами. Кессон может быть куплен в готовом виде или собран самостоятельно.

Четвертое – насос. Самый главный элемент добычи жидкости из недр. Чем меньше расстояние от поверхности воды до насосной станции, тем легче крыльчатке втянуть и направить воду. Именно поэтому лучше ставить прибор возле оголовка.

Читайте также:  Все виды источников и способы бурения скважин на воду

Пятое – оборудование для автоматического отслеживания неполадок, аварийные сигнализаторы, датчики исправной работы системы водоснабжения. Автоматика монтируется рядом с насосом, что позволяет работать всем узлам практически автономно.

Важно: устьевой инвентарь требует к себе особого внимания в связи с нахождением в постоянной агрессивной среде.

Схема

Обсадная труба, выходящая из земли на поверхность на метр. Оголовок, на него вешается все оборудование. Погружник, кабель, шланг, водораспределительный узел. Насосная станция для глубоких артезианских шахт. Электронные датчики автономной работы источника. Выход полностью закрывается защитным коробом или кессоном.

Устьевое оборудование

Обсадная труба бывает из металла, пластика или полиэтилена. В зависимости от материала изготовления оголовок устанавливается по разным технологиям. К стальной обсадной приваривается фланец. На него крепится ответный, на котором и будет располагаться все оборудование. Крышка должна быть глухой. В верхней части монтируется резьба и распределительный узел, если используется станция, а не погружной насос. Сквозь крышку продевается труба или шланг подачи воды.

Оголовок для полиэтиленовой или пластиковой трубы практически не отличается от стального. Те же фланцы и болты, но прокладка между соединениями ставится резиновая, а не паронитовая. В заводском исполнении на крышке оголовка есть отверстия с цанговым зажимом под шланг или трубу, которая погружается в ствол шахты. Ввод кабеля осуществляется через патрубок с резиновым уплотнением. Для удобства монтажа и ремонта на фланце закреплены крючки с двух сторон.

Принципы правильного обустройства

  • Вокруг устья обязательно должно проводиться уплотнение грунта или заливка слоя бетона.
  • Герметизация верхней части ствола производится с учетом геодезических особенностей местности.
  • Кессон обязательно нужно утеплить.
  • Установка оголовка и запечатывание производятся сразу после бурения шахты и ее прокачки.
  • Насосное оборудование монтируется как можно ближе к устью.
  • Обвязка источника ведется с учетом ее дебита.

Важно: закапывать короб следует глиной, а вокруг сделать отмостку.

Обвязка устья скважины – это монтаж оборудования для подачи воды на поверхность через входное отверстие ствола шахты. Насос, погруженный в обсадную или установленное на поверхности, присоединяется к шлангу, проходящему через крышку оголовка.

Читайте также:  Ошибки при прокачки скважины после бурения

Для устройства кессона потребуется подготовка прочной и надежной основы. Вокруг шахты обкапывают грунт и насыпают ПГС. На хорошо утрамбованную основу заливают бетон слоем до 10 сантиметров. Такой фундамент выдержит и пластиковый кессон, и кирпичный короб. Снаружи стены обязательно обрабатывают гидроизоляционными материалами. Внутри утепляют.

wodakachka.com

Что такое устье скважины и как его установить

Скважина представляет собой круглое отверстие. Она начинается на поверхности, а заканчивается под землей и доходит до водоносной жилы, если используется для добычи воды. А при добыче полезных ископаемых, например нефти, заканчивается в пласте. Её диаметр может быть разным – от 25 мм до 3 метров в зависимости от своего предназначения. Устье скважины находится на поверхности почвы и представляет собой начало углубления, а дно называется забоем.

Для монтажа скважины обязательно использование бурового оборудования. Существует огромное количество вариантов, как обустроить скважину. Есть также и много материалов, которые специально созданы для данной цели. Прежде чем начинать работу, нужно проконсультироваться со специалистами. Они помогут подобрать правильно оборудование и материалы.

Оборудование устья скважины имеет огромное значение в процессе бурения и монтажа. Если правильно подобрать компоненты и комплектующие, тогда можно получить максимальный эффект от эксплуатации конструкции. Забор воды или добыча полезных ископаемых будет беспрерывной.

При правильности обустройства устья скважины, внутрь не будут попадать сторонние предметы и мусор. В источник не будут попадать поверхностные воды в результате атмосферных осадков и таяния снега. Насосное оборудование и вода не будут промерзать. При необходимости обслуживания или ремонтных работ будет обеспечен беспрепятственный доступ. Для защиты используется устьевая арматура скважины.

Необходимо иметь следующее оборудование и компоненты:

  • кессон (в него будет помещаться насос и другое оборудование);
  • оголовок;
  • насос погружного типа;
  • автоматическое оборудование, которое используется для контроля за работой всей системы водообеспечения (монтируется в устье);
  • элементы для соединения.

Использование пластиковых труб

В некоторых случаях целесообразно использовать только пластиковые трубы.  Как правило, они применяются, если глубина скважины превышает 50 метров. Такие трубы могут использоваться на протяжении многих десятилетий и не разрушаться под воздействием влаги, химических элементов и микроорганизмов. Они обладают достаточной прочностью при проседании грунта. Такие трубы изготавливают обычно из полиэтилена, на конце есть резьба.

Пластиковые трубы предназначенные для скважины

Зачем нужны кессоны или адаптеры и бункеры для устья

В условиях нашего климата обязательно нужно защитить насосное оборудование и саму скважину от промерзания зимой. Для этого лучше всего подойдут кессоны. Они могут быть наземного или подземного типа.

Для того чтобы сделать приямок, нужно прокопать котлован. Его глубина должна составлять примерно два метра. На дно заливают бетон, может быть также использована арматура. Стены обустраиваются железобетонными кольцами или же делают кладку из красного кирпича. Если Вы выбрали для этой цели кирпич, тогда нужно защитить внешнюю и внутреннюю стороны от воды. Для наружной гидроизоляции отлично подойдет битум. Сверху на приямок кладут крышку с люком, для защиты от промерзания утепляют. Для свободного доступа к устью устанавливают лестницу.

В некоторых случаях оборудование для устья устанавливают в железобетонный бункер. Такое решение отлично подойдет для того, чтобы ограничить доступ сторонних лиц. Кроме того, опалубку заливают цементом. Но есть и недостатки, нужно подождать несколько недель, прежде чем раствор застынет. Есть основания полагать, что такая конструкция будет менее прочной, чем кессоны заводского типа.

Преимущества промышленных кессонов

Заводские кессоны могут гарантировать полную гидроизоляцию, поскольку имеют специальные муфты или же свариваются в местах присоединения кессона и трубы. Также такое крепление имеет эстетический вид.

Очень важно сделать бетонное основание, если устье обустраиваем в помещении или в сухом грунте. Заводские кессоны обладают как преимуществами, о которых мы уже сказали, так и недостатками. Главный недостаток заключается в высокой цене при их использовании. Речь идет не только об их цене, но и стоимости доставки. Для этого нужно арендовать специальную технику для доставки, а это не дешево.

Водопроводная магистраль и труба для подачи воды присоединяются с помощью байонетного разъема. Такой тип присоединения является универсальным и нередко применяется при обустройстве скважин в частных домах. Недостаток заключается в том, что в случае отсутствия отопления в холодный период года, вода в магистрали может замерзать, поэтому нужно приложить усилия для слива воды и не допустить в будущем поломку оборудования.

Некоторые производители для решения проблемы устанавливают на оборудование специальный кран для слива. Он находится на верхней части скважинного ствола на оголовке.

Типы оголовков

Сверху обсадную трубу нужно надежно защитить от попадания внутрь сторонних предметов, грязной воды, пыли и животных, а также не допустить промерзания зимой.

Очень важно на выпускную трубу установить оголовок. Его диаметр должен быть больше обсадной колонны. К оголовку также закрепляют насос. На сегодняшний день существуют чугунные, пластиковые и стальные оголовки. Они отличаются не только по типу материала, но и конструкции фитинга. Пластиковые могут выдерживать вес намного меньше – до 100 килограмм. Стальные же могут выдержать до 500 кг.

Этапы обустройства устья скважины

Как мы уже сказали, первое, что нужно сделать – это установить оголовок. Его основание цементируют. Чтобы использовать скважину, как в теплое, так и в холодное время, нужно обустроить кессон. Его высота будет примерно 2 метра, а диаметр – 1 метр. Он должен находиться ниже промерзания почвы. Вокруг обсадной трубы нужно убрать породу на глубину опускания кессона. На дне емкости делают отверстие такого диаметра, как оголовок. Затем их приваривают с помощью электросварки.

Установка оголовка

Оборудование, которое находиться в устье, устанавливается без использования сварки. Для начала нужно обрезать обсадную трубу. Делается это перпендикулярно оси, а края тщательно зачищается. С наружной стороны трубу нужно грунтовать и окрасить для предотвращения коррозии. К насосному оборудованию закрепляем пластиковую трубу, кабель и трос. Для стягивания используется хомут.

Теперь можно опускать насос и ставить крышку. Для этого нужно поднять резиновое кольцо и фланец, пока они не достигнут уровня крышки. Затем их нужно закрепить и затянуть с помощью болтов, чтобы обеспечить нужный уровень герметичности и плотности.

Обустройство устья скважины при добыче нефти

Использование фонтанной скважины встречается при добыче нефти. На сегодняшний день при поиске, разведке и добыче нефти широко используются скважины. Существует большое их количество. В тех районах, где месторождения нефти еще не исследованы, обустраивают опорные скважины. Они выполняют роль изучения породы, которая находится в данном районе.

В плохо изученных районах обустраивают параметрические скважины. Их главное предназначение – уточнить перспективность региона для нефтедобычи.

Чтобы выявить перспективные месторождения, используют структурные скважины. Также они применяются для подготовки к промышленной добыче

.Для открытия новых залежей проделывают поисковые скважины.

Чтобы изучить количество нефти, какие строения породы, а также подсчитать запасы, нужны разведочные.

Для добычи используются эксплуатационные. С целью воздействия на залежи бурят нагнетательные скважины, а для наблюдения за ходом добычи – наблюдательные.

kolodeconline.ru

Устье скважины: как правильно обустроить, сущность скважинного ствола.

Устье скважины — это важнейший элемент всей системы, на который возлагаются защитные и эксплуатационные функции. В зависимости от назначения сооружения обеспечивается специальное обустройство скважины. Данное мероприятие включает установку специального оборудования и проведение специфических работ.

Схема обвязки устья скважины достаточно сложна, а для ее обеспечения необходимо использование стандартной арматуры и технологии. Неправильное обустройство этого элемента конструкции может не просто ухудшить эксплуатационные характеристики скважины, но и сделать ее вообще неработоспособной.

Сущность элемента

Устье представляет собой самую верхнюю часть скважинного ствола, т.е. участок выхода эксплуатационной колонны на поверхность земли. Через ее отверстие обеспечивается подъем жидкости, опускание вниз эксплуатационного и контролирующего оборудования, проведение ремонтных работ. Другими словами, устье — это обустроенное входное отверстие скважины в основную скважинную трубу.

Для обеспечения надлежащей эксплуатации после того, как завершено бурение, осуществляется обустройство устья скважины. Оно подразумевает комплекс мер, включающих такие мероприятия:

  • герметизация верхнего участка трубы;
  • установка устьевого оборудования и арматуры;
  • обеспечение необходимого доступа для эксплуатации и ремонта скважины;
  • исключение промерзания верхней зоны.

Схема обустройства зависит от типа (назначения) сооружения. Выделяются такие основные разновидности скважин: для водоснабжения, добычи нефти или газа, а также для проведения исследовательских работ.

Конструктивно в обустройстве устья выделяются такие элементы:

  • оголовок (труба выше поверхности земли), внешняя стационарная защита, устьевая арматура для удержания погружных устройств и крепления наземных аппаратов;
  • устьевое оборудование, в т.ч. эксплуатационное и контролирующее;
  • система управления и электропитания;
  • распределительные устройства.

Герметизация устья скважины направлена, прежде всего, на защиту от проникновения сверху осадков, грязи, пыли, мелких предметов. Кроме того, в ряде скважин так называемого фонтанирующего типа она проводится для поддержания внутреннего давления в скважинном стволе и предотвращения самопроизвольной утечки поднимаемой жидкости (вода, нефть), а также газовых выбросов. Таким образом, степень герметичности зависит от типа сооружения.

Разновидности обустройства

Наибольшее распространение имеют скважины для водоснабжения. При обустройстве устья таких скважин применяются следующие основные способы:

  1. Адаптер — специальное устройство, состоящее из 2-х частей, причем одна устанавливается на обсадной колонне с заглублением (на глубине зимнего промерзания), а вторая — на выходе напорной трубы, идущей от насоса. Такое устройство обеспечивает герметизацию устья и другие эксплуатационные потребности. Основной недостаток его связан с установкой внутри обсадной колонны, что уменьшает диаметр скважины, а значит, ограничивает выбор погружного насоса по размеру (мощности). Основные преимущества: низкая стоимость и малогабаритность.
  2. Кессон — металлическая конструкция герметичного типа, заглубляемая в грунт на глубину 1-1,7 м (в зависимости от уровня промерзания почвы). Стенки кессона упрочнены стеклотканью с армировкой, а поверхность покрыта гидроизоляционным слоем из битумной мастики. С внутренней стороны все стенки сооружения утеплены, для чего обычно используется пенополипропилен (пенопласт). На днище такого устройства закреплена металлическая гильза, которая насаживается на обсадную колонну скважины, приваривается к ней и герметизируется. В кессон вводятся трубы и электропитание, причем места ввода тщательно герметизируются. Сверху конструкция имеет люк, через который человек может проникнуть внутрь.
  3. Колодец. В такой конструкции роль кессона выполняет неглубокая (2-3 м) колодезная шахта, стенки которой выполнены из железобетонных колец. Можно использовать кирпичную или каменную кладку. Дно такого колодца заливается бетоном с армированием стальными прутьями.
  4. Павильон. Это уже солидное сооружение, дно которого может заглубляться в грунт на 0,5-1 м. В павильоне размещается эксплуатационное оборудование (станция управления, гидробак, фильтрующие устройства и т.п.), а обслуживающий персонал свободно входит через дверь. Сооружение должно надежно защищать устье от осадков.
  5. Приямок или бункер. Эта конструкция наиболее часто применяется в российской практике частного и коллективного домовладения. Для такого обустройства скважины роется котлован глубиной 1,7-2 м. На донной части делается бетонная стяжка с укладкой армирующих стержней. Стенки можно изготовить путем заливки бетона или кирпичной кладки. В верхней части бункера устанавливается люк, через который по лестнице вниз может спуститься обслуживающий персонал. Особое внимание уделяется гидроизоляции, причем гидроизоляционным материалом следует покрыть как наружную, так и внутреннюю поверхность стенок.
Читайте также:  Владельцам частных домов: налог на воду из скважины

Устьевое оборудование

В зависимости от назначения в обустроенное сооружение устанавливается необходимое оборудование устья скважины, т.е. устьевое оборудование и арматура. В водной скважине используется, как правило, следующий комплект:

  • оголовок;
  • погружной насос;
  • станция управления насосным оборудованием с контролирующими приборами и элементами водопровода;
  • запорная и соединительная аппаратура (система фитингов, штуцеров, клапанов и т.д.).

Оголовок представляет собой сборную конструкцию, которая устанавливается на верхнем конце обсадной трубы. Он может изготавливаться из стали, чугуна или высокопрочного пластика. Важно, чтобы он выполнял такие задачи:

  • герметизация скважины;
  • удержание погружного насоса, причем при значительных внутренних давлениях.

В состав оголовка входят такие элементы: металлический или пластмассовый фланец, карабин, уплотнительные резиновые кольца, крышка, футорка, заглушки, рым-болт.

Как правило, установка скважинного оголовка осуществляется без сварочных операций. Монтаж проводится в таком порядке:

  1. Строго перпендикулярно обрезается торец обсадной трубы, а затем верхний ее участок покрывается грунтовочным составом и антикоррозионной краской.
  2. На подготовленный участок устанавливается корпус оголовка, подводится кабель, после чего вся система стягивается хомутами.
  3. На рым-болте закрепляется трос, а на обсадную колонну помещаются фланец и уплотнительные кольца.
  4. После установки крышки производится уплотнение и герметизация с помощью болтов.

Общий порядок обустройства

Обустройство скважины (или, как принято называть, обвязка устья скважины) начинается с монтажа защитной конструкции (кессон, бункер и т.п.). Затем устанавливается оголовок и обеспечивается внешняя герметизация системы. Важное мероприятие по подготовке скважины к эксплуатации: спуск погружного оборудования.

Насос для откачки воды или нефти опускается на страховочном тросе, к которому крепится питающий кабель. Спускаемая установка соединяется в единую систему при помощи хомутов. На трубе устанавливаются необходимые фитинги и крепежные элементы. Внутри кессона монтируется гидроаккумулятор для обеспечения постоянного потока поднимаемой жидкости. Он поддерживает необходимое давление, что стабилизирует работу насоса.

Читайте также:  Применение роторного бурения скважин на практике

Необходимый элемент — станция управления с системой автоматики. В ее состав входят: схема включения-выключения насоса, реле давления, датчик сухого хода насоса, контролирующие приборы. Чаще всего схема автоматики монтируется непосредственно на корпусе гидробака. Завершающим этапом становится подведение электропитания. Важно при вводе кабеля обеспечить надежную герметизацию.

Обустройство нефтяной скважины требует особой надежности, т.к. помимо рассмотренных требований возникает необходимость обеспечения экологической безопасности. Нефть не должна попадать в почву даже в небольшом количестве.

Повышенные требования к герметичности устья нефтяной скважины удовлетворяются при помощи специальной колонной головки и монтажа фонтанной устьевой арматуры. Обвязка устья предусматривает герметизацию межтрубного пространства. Выпускается несколько типов головок, в частности, одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиколонные устройства.

Фонтанная арматура предназначена для:

  • удержания насосно-компрессорной колонны труб;
  • обеспечения герметичности;
  • контроля межтрубного пространства;
  • направления нефти и газа в выводящую линию;
  • регулирование эксплуатационных режимов;
  • обеспечения противодавления на забой.

В концевой зоне фонтанной арматуры находятся задвижки, соединяющие скважинную трубу с оборудованием для сбора нефти и отделения попутного газа.

Обустройство устья является важнейшим мероприятием по обеспечению работоспособности скважины после ее бурения. Только качественный и правильный монтаж оборудования позволяет создать необходимые условия для подъема жидкости. Для этой цели лучше использовать стандартные устройства и арматуру, способные обеспечить необходимую надежность.

kolodetsoved.ru

Устье скважины

Устье скважины - это верхняя кромка эксплуатационной трубы, в которую спускается насосное оборудование и водозаборная система. За устье принимается, выступающий над землей, верхний край обсадной трубы, плотно закрываемый оголовком.

Обустройство устья скважины

Оснастка устья включает в себя функции:- упреждение попадания в скважину нежелательных предметов и поверхностных вод;- исключение замерзания напорной линии;

- доступности ремонта скважины и профилактического обслуживания.

Из многих способов обустройства устья скважины на воду, наиболее предпочтительным считается кессон. Это герметичный стальной или пластиковый контейнер с антикоррозионным покрытием снаружи и утепленный изнутри. Он объемно охватывает устье, начиная с глубины промерзания почвы.

Конструкция достаточно герметична, чтобы защитить насосное хозяйство и обвязку от замерзания. Внутри емкости размещается техническое оборудование, автоматика, инструментарий и прочее. Он предохраняет эксплуатационную технику от любопытных глаз, быстро устанавливается и не требует подъемных механизмов.

Оборудование устья скважины

В обустройство скважины входит перечень оборудования, обеспечивающее беспрерывное водообеспечение объекта. Это: 1. кессон-емкость, оборудованная на устье;2. оголовок для герметизации скважины;

3. погружной насос, работающий на поверхность земли;

4. автоматика управления всей системой водоснабжения (реле давления, гидроаккумулятор, автомат воздухоотвода, манометр); 

5. система линий, фитингов, фильтров.

Обвязка устья скважины

Обустройство устья начинается с монтажа кессона, работ по его общей герметизации, включая и установку оголовка на обсадную трубу.

Включает в себя спуск глубинного насоса вместе с трубой, по которой намечена перекачка воды. На страховочном канате из нержавеющей стали спускается и водостойкий кабель питания. Труба, трос, кабель связываются воедино специальными хомутами, а система труб монтируется различными крепежными фитингами.

Для стабильной работы насосного оборудования и автоматики в кессоне устанавливается гидроаккумулятор. Это устройство с резервом воды под давлением стабилизирует работу насоса в случае непредусмотренного отключения электричества. Считается обязательным этапом при обвязке скважин.

Автоматика состоит из пульта управления, реле давления и прибора, упреждающего сухой ход насоса. Обычно, их располагают, непосредственно, на корпусе гидроаккумулятора. Реле давления ориентировано на включение насоса при понижении напора и выключение при достижении нормального напора. Датчик же сухого хода срабатывает в случае падения уровня зеркала в скважине.

Ответственным этапом в обустройстве устья скважины является и прокладка линии снабжения до и внутри дома. Здесь применяются пластиковые трубы низкого давления внутри скважины и полипропиленовые внутри дома. Линии прокладываются на уровне ниже промерзания грунта, во избежание казусов в зимний период эксплуатации.

Герметизация устья скважины

Герметичная, чаще, стальная конструкция кессона устанавливается на бетонную подушку, в которой имеется отверстие для выступающей из скважины обсадной трубы. В это отверстие вставляется стальная гильза и вкруговую сваривается. Аналогично делается и с вводами для труб и кабелей. Если кессон пластиковый, то упомянутые места его герметизируются разного типа герметиками. Люк кессона имеет утепленную крышку, изолирующую внутреннее пространство кессона от атмосферных загрязнений. Важным этапом остается герметизация оголовка обсадной трубы, о чем изложено выше.

Правильное обустройство устья скважины - залог многолетней, комфортной жизни вдали от цивилизации.

byrim.com


Смотрите также