Обсадная труба для скважины: назначение, виды, критерии выбора и монтаж

Виды обсадных труб и правила их использования

Термин «обсадная труба» – специфический и применяется не часто, поскольку такие изделия используются далеко не во всех сферах деятельности человека. Применяются обсадные трубы во время работ по бурению скважин, поэтому обычно с ними сталкиваются или рабочие добывающих компаний, или собственники частных домов, не имеющих выхода к центральным водоснабжающим коммуникациям. Тем не менее, иметь понятие об этой продукции не помешает любому потенциальному владельцу коттеджа.

Для чего применяются обсадные трубы

Технологическое назначение обсадных труб – установка в свежепробуренной скважине с целью её укрепления, предотвращения осыпания земли, сползания грунта и в итоге прекращения функционирования добывающего участка. В таком применении труба ещё называется обсадной колонной.

Но это не всё, для чего нужны обсадные трубы. Кроме защиты геометрии скважины, они играют ролька канала поставки воды, так как именно в трубах размещаются насосы, перекачивающие жидкость. Само собой разумеется, что используемые изделия должны соответствовать принятым нормам безопасности установок, технологическим требованиям к работе добывающей системы, санитарным условиям, предъявляемым к качеству получаемой воды. Кроме того, трубы должны легко устанавливаться, обслуживаться и при необходимости заменяться.

Обсадная трубы должна обеспечивать выполнение двух технологических задач:

1. Сохранение стенок скважины в исходном состоянии. Согласно этому требованию трубы должны быть достаточно прочными, устойчивыми к механическим перегрузкам любого рода – как статическим, так и динамическим любой скорости воздействия. Поэтому первоочередная задача при выборе и приобретении обсадных труб – корректный выбор материала их изготовления, обеспечивающий долгий срок службы конструкции.
2. Гарантия водонепроницаемости системы. Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

Руководствуясь этими требованиями, большинство специалистов в области бурения и обслуживания скважин рекомендует применять обсадные трубы для скважин, имеющие резьбу (прочитайте также: “Виды обсадных труб для скважин и способы их использования”). Именно резьбовое соединение обеспечивает одновременно и простоту сборки конструкции, и должную герметичность трубопровода, препятствующую смешиванию питьевой воды с другими находящимися близ скважины жидкостями.

Виды обсадных труб

Поскольку скважина армируется при помощи этих изделий, особенно важно при проектировании, перепланировке или ремонте скважины правильно подобрать не только материал, из которого труба изготовлена, но и параметры элемента – диаметр и толщину стенок.

Поскольку сегмент промышленности, выпускающий обсадные трубы, достаточно хорошо развит, на рынке представлены изделия множества типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регулируется условиями ГОСТа 632-80, в других странах существуют свои системы, с которыми при закупке элементов за рубежом необходимо сверяться.

По материалу изготовления наибольшее распространение получили три вида обсадных труб для скважин: металлические, полимерные и асбестоцементные.

Трубы из металлов и сплавов

Используются такие изделия чаще всего при обустройстве артезианских скважин (подробнее: “Какие трубы для скважин на воду лучше, обзор популярных материалов”). Диаметры стальных изделий, согласно принятым стандартам, находятся в сфере значений от 114 мм до 508 мм. При толщине стенки, составляющей 5-6 мм, и соответствующих установке, обслуживании и эксплуатации эти трубы должны прослужить не менее 50 лет.

Достоинства металлических труб:

• долгий срок службы – как писалось выше, для стали – не менее 50 лет;
• возможность прочищать трубы после заиливания – такое может случиться с любой скважиной, и без прочистки падает и уровень качества поставляемой воды, и производительность системы в целом; прочищать же буровым инструментом можно только стальные обсадные трубы, что и обеспечивает их популярность (прочитайте также: “Виды буровых труб, характеристики, особенности использования”);
• высокая прочность и устойчивость к перегрузкам и ударам;
• способность работать при повышенном внутреннем давлении.

• склонность к коррозии, особенно свойственная продукции из чёрной стали – в результате в воде появляется ржавчина, которую перед подачей потребителю нужно отфильтровывать;
• высокая цена изделий с толстыми стенками, необходимыми для работы в системах с повышенным давлением рабочей среды;

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что применение стальных обсадных труб рационально только при бурении скважин большой глубины, рассчитанных на долговременное функционирование. В случае же проектирования неглубоких тоннелей в песчаной среде экономически намного выгоднее применять более дешёвые конструкционные элементы.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

• довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
• химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
• отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
• изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
• такие трубы стоят относительно недорого;
• большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
• возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
• идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

• небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
• невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Трубы из асбестоцемента

Преимущества асбестоцементных изделий:

• химическая устойчивость – трубы не вступают во взаимодействие с большинством химически активных соединений;
• отсутствие угрозы коррозии установки;
• небольшая стоимость изделий, сравнимая с пластиковыми трубами и значительно меньшая, чем у аналогичной продукции из стали.

• высокая хрупкость – из-за этого фактора приходится использовать трубы с увеличенной толщиной стенки, что увеличивает вес изделий и усложняет монтаж;
• материал нельзя использовать при конструировании фильтровальных колонн; идеально такие трубы подходят для скважин в известняковой среде глубиной около 100 м.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Впрочем, вполне возможно самостоятельно спроектировать, пробурить и укрепить скважину при условии, что глубина залегания водоносного слоя не превышает 10-15 м. В этом случае следует особенное внимание уделять технике безопасности при проведении работ, выбору материала используемых изделий и аккуратности сборки, установки и эксплуатации собранной конструкции. Читайте также: “Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин”.

Следует заметить, что благодаря развитию современных технологий, налаженному выпуску качественного бурильного оборудования и широкому ассортименту труб осуществить эту задачу при добросовестном подходе вполне возможно, хотя это и связано с серьёзными материальными затратами.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

• молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
• ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
• тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
• бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.

1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Как видно, работа в целом несложная, но требующая терпения (процесс будет длиться несколько дней) и достаточной аккуратности – как при бурении, чтобы не пропустить нужный слой, так и при установке всех элементов добычи воды – и обсадной трубы, и насоса.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Обсадные трубы: назначение, разновидности и правила монтажа

Как правило, с обсадными трубами и со всем, что с ними связано, имеют дело специалисты в области бурения. Однако разобраться в вопросе не помешает и горожанам, планирующим загородное строительство и желающим в обозримом будущем обзавестись собственной скважиной. Данная статья поможет понять назначение обсадных труб, разобраться в их типах и способах монтажа.

Назначение

Трубы обсадные монтируются в заранее пробуренную скважину, где они формируют так называемую обсадную колонну. Эта колонна справляется сразу с несколькими задачами, главная из которых — это удержание стенок от обрушения и осыпания. Кроме того, за счёт своей герметичности трубы способствуют наполнению скважины водой и не дают ей просачиваться за её пределы. При этом они также защищают и воду от загрязнения, не давая породе и мелкодисперсным частицам попадать внутрь обсадной колонны.

Обрушение стенок — одна из главных опасностей, подстерегающих владельцев загородной недвижимости, прибегнувших к бурению с целью обзавестись собственной скважиной. Такое событие может закончиться повреждением заборного патрубка и погружного насоса. Оборудование может быть полностью утрачено, равно как и сама скважина. В таких случаях её попросту тампонируют и производят бурение новой в нескольких метрах. Трубы обсадные призваны предотвратить такой сценарий, надёжно защитив стенки скважины от обрушения.

Обсадная колонна принимает на себя давление грунтового массива, поэтому к её прочности предъявляются высокие требования. Необходимо внимательно подходить как к материалу, из которого произведены обсадные трубы, так и к другим параметрам: диаметру, толщине, прочностным характеристикам.

Формирование первого сегмента обсадки производится либо в самом начале бурения, либо после проходки определённой отметки. Во многом это определяется характеристиками грунта. Трубы обсадные могут выступать в том числе и в качестве вспомогательного инструмента для создания ствола.

Параметры труб и их качество регулируются ГОСТами. Линейка диаметров у большинства производителей начинается с отметки 11,4 см и заканчивается 42,6 см, хотя некоторые компании могут изготавливать изделия более крупного диаметра на заказ. Что до толщины стенок, то она варьируется в диапазоне от 0,6 до 1,4 см. В качестве материала для изготовления применяется сталь различных марок либо пластик.

Выбор диаметра

Диаметр рассчитывается исходя из дебита аквифера либо из потребностей в воде хозяина участка. Для небольшого коттеджа или дачи нормативным считается расход порядка 0,6 – 0,8 м 2 . Такого объёма вполне хватает и для пищевых, и для технических нужд. Что до насоса, то его диаметр принято брать на 0,5 см меньше, чем внутренний диаметр трубы. Обсадная колонна в таком случае даст возможность вынуть насосное оборудование в случае его поломки. Так, например, если диаметр насоса составляет 8,5 см, то внутренний диаметр трубы должен составлять 8,5 + 0,5 = 9 см. Таким образом, при толщине стенок 0,5 см внешний диаметр трубы будет составлять 8,5 + 0,5 + 0,5 = 9,5 см.

Приведённый пример весьма приблизителен. Как правило, при расчётах учитывается ещё и глубина скважины. Бурение прекращается по достижении водоносного горизонта, после чего верхний сегмент обсадной колонны закрепляется.

Эксплуатационный период обсадной колонны и обслуживание скважины

Трубы обсадной колонны имеют ограниченный эксплуатационный цикл. Как правило, он составляет порядка десяти лет, после чего изделия нужно заменять. Но извлечь старые и обветшалые трубы не всегда представляется возможным, да это и не нужно. С целью восстановления прочности и герметичности скважины внутрь уже установленных труб обсадной колонны помещают другие трубы — меньшего диаметра. Однако чтобы такой ремонт был возможен, необходимо предусмотреть его ещё на этапе бурения. Для этих целей вместо труб, размер которых рассчитан по приведённой выше формуле, берутся изделия на размер больше. Для ремонта скважины в таком случае потребуется лишь поместить трубы меньшего диаметра в старую колонну.

Виды труб

Как уже было сказано выше, обсадная колонна берёт на себя функцию по армированию скважины, обеспечивая её герметичность и сдерживая давление грунта. В связи с этим к качеству материалов предъявляются высокие требования. Из чего же изготавливают современные обсадные трубы?

Металлические трубы

Металлические трубы — идеальный компонент для формирования глубоких артезианских скважин, так как они отличаются высокими прочностными характеристиками и отлично справляются с удержанием давления грунтового массива при глубоком бурении. Диаметр этих изделий лежит в диапазоне от 115 до 510 мм. Толщина металла составляет порядка 0,5 см. Основным преимуществом таких труб перед остальными изделиями является длительный эксплуатационный срок, составляющий порядка 50 лет. Отличительной чертой является также надёжное герметичное резьбовое соединение.

Стальные трубы — единственный разумный выбор для тех случаев, когда необходимо обустроить надёжное и бесперебойное водоснабжение, которое прослужит не один десяток лет. Ведь какой бы чистой не была поступающая из водоносных слоёв вода, магистраль всё равно имеет свойство со временем заиливаться. Ликвидация последствий заиливания при помощи бурения возможна только при условии применения металлических труб. Ни с ПВХ, ни с асбестоцементными трубами осуществить ликвидацию ила посредством бурения не представляется возможным.

Что до недостатков, то в этом вопросе у труб из чугуна и других чёрных металлов можно выделить склонность к коррозионным процессам. Отчасти эта проблема решается установкой качественных фильтров, но коррозия тем не менее продолжает медленно разрушать трубы.

Ещё один недостаток металлических труб — это цена, особенно на толстостенные версии. По этой причине применять обсадку из стали целесообразно лишь при глубоком бурении с целью обустройства скважины с длительным эксплуатационным ресурсом. Осаживать песчаные скважины стальными обсадными трубами попросту нецелесообразно.

Пластиковые трубы

Трубы из ПВХ и ПНД пользуются сегодня высокой популярностью. Их главными преимуществами являются:

• химическая нейтральность (в подаваемую воду не поступают никакие вредные примеси из металла);
• неподверженность коррозии;
• малый вес;
• лёгкая транспортировка;
• простой монтаж (можно обойтись без буровой установки).

Из недостатков можно выделить разве что меньший в сравнении с металлическими трубами эксплуатационный срок и менее надёжное резьбовое соединение (в силу особенностей пластика). ПНД и ПВХ трубы также более склонны к механическим повреждениям и способны переносить куда меньшие нагрузки, чем металл. В связи с этим повторное бурение скважины является очень сложной задачей, а иногда и вовсе невыполнимой.

Как правило, ПНД и ПВХ трубы применяют для оборудования скважин на песок глубиной 40-60 м. В таком случае они идеально оправдывают свою цену.

Асбестоцементные трубы

Асбестоцементные трубы — ещё один бюджетный способ формирования обсадной колонны. Подразделяются на напорные и безнапорные. Производятся в соответствии с ГОСТами 1839-80 и 539-80. Для соединения используются муфты, которые также изготавливаются из асбестоцемента. Основными преимуществами данных изделий являются:

• умеренная цена;
• неподверженность коррозионным процессам и гниению;
• умеренный вес;
• длительный эксплуатационный период (порядка 35 лет).

Несмотря на низкую плотность, асбестоцемент обладает высокой прочностью. Трубы обсадной колонны отлично справляются с удержанием нагрузки грунтового массива и сохраняют целостность скважины. Кроме того, такие трубы сохраняют свои свойства при широком диапазоне температур, что позволяет не беспокоиться о водоснабжении как в жаркий летний период, так и при экстремально низких зимних температурах.

Из недостатков можно выделить тот факт, что асбестоцементные трубы менее пластичные, чем ПНД и ПВХ, в связи с чем обладают большей хрупкостью. Отчасти эту проблему решают утолщением стенок, но это в свою очередь влечёт за собой повышенные расходы на бурение, ведь скважина должна обладать большим диаметром.

Самая разумная сфера применения труб из асбестоцемента — известняковые скважины глубиной до 90 метров.

Соединение труб обсадной колонны

Трубы обсадной колонны соединяются между собой несколькими способами.

Резьбовое безмуфтовое соединение

Данный тип соединения используется при компоновке обсадной колонны из труб с высаженными концами. То есть непосредственно перед соединением конец трубы разогревается и на внутренней поверхности изделия прорезается резьба. На другом конце трубы, соответственно, прорезается наружная резьба. Когда трубы остывают, производится их соединение методом завинчивания.

Данный тип соединения труб обсадной колонны предполагает использование муфт с внутренней резьбой. На трубах прорезана внешняя резьба, за счёт чего обеспечивается надёжное соединение. Как правило, от поставщиков такие трубы приходят уже с навинченной муфтой на одном из концов, что ускоряет процесс обустройства обсадной колонны. Чтобы защитить муфту от внешних воздействий, её накрывают защитным полиэтиленовым мешком на время транспортировки.

На сегодняшний день сварное соединение практически не применяется при обустройстве обсадных колонн для скважин на воду ввиду трудоёмкости и нецелесообразности. Сваривать имеет смысл трубы большого диаметра, используемые для обсадки крупных скважин промышленного назначения. Для этих целей используют дуговую или автоматическую сварку как наиболее высокоэффективную.

Монтаж труб

Обустройство скважины начинается с бурения. По достижении проектной глубины бур извлекается и специалисты приступают к формированию обсадного столба. Весь шлам удаляется, после чего производится обсадка. Она продолжается, пока не будет пройден водоносный слой. Наращивание колонны и скрепление труб производится одним из описанных выше способов.

Стандартная обсадка формируется следующим образом:

1. Первичный очистной фильтр. Обычно выполняется из нержавеющей сетки.
2. Донный фильтр или фальшдно. Как правило, обустраивается из гравия и надёжно страхует скважину от просачивания загрязнений, которые могут поступать из водоносного горизонта.
3. Оголовок скважины. Выступает в роли защитного элемента, предотвращающего воздействие внешних факторов. Кроме того, создаваемая оголовком герметичность будет способствовать созданию внутри скважины разряжения, положительно влияющего на поступление воды. В некоторых случаях оголовок цементируется, однако многие современные модели и без того обеспечивают высокую герметичность.

Советы

Выбирая трубы для обсадки скважины, исходите в первую очередь из соотношения цены и качества. Не стоит применять дорогостоящие трубы там, где их качество, прочность и долговечность будут попросту невостребованы.

Правильно подбирайте толщину и диаметр труб. Для этого используйте соответствующие нормативы и рекомендации. Помните, что увеличение диаметра трубы повлечёт за собой необходимость использования более дорогой буровой установки.

Обустраивая одноколонную обсадку, помните, что извлечь её из грунта будет попросту невозможно. Двухколонная компоновка обходится дороже, но в то же время даёт возможность очистить скважину даже при сильном заиливании.

Когда бурение скважины будет завершено, использовать её не рекомендуется. Задействуйте насос, чтобы откачать максимальный объём жидкости. Таким образом вы создадите внизу большее расширение, в результате чего увеличите дебит скважины. И помните: при правильно выполненной обсадке вы сможете впоследствии сэкономить на обслуживании колонны, так как она длительное время не будет требовать ремонта и замены ключевых элементов.

Правила установки обсадных труб для скважин

Выбор и монтаж обсадной трубы – важный этап обустройства системы автономного водоснабжения. Это гидротехническое сооружение требует надежного укрепления. Чтобы повысить качество добываемых ресурсов и увеличить сроки эксплуатации сооружения следует соблюдать правила при установке обсадных труб для скважин.

Особенности

Выбираемая обсадная труба для скважины должна соответствовать определенным требованиям. Например, стандартом для металлических труб является ГОСТ 632-80.

Государственный стандарт на трубы асбоцементные – 539-80. Нормативный документ, в котором упоминаются параметры пластиковых труб – ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Выбор труб из этого материала осложняется тем, что, кроме ГОСТа существует множество разновидностей ТУ.

Кроме того, существуют многочисленные зарубежные стандарты. В вопросе выбора того или иного вида обсадной трубы важны знания преимуществ и недостатков. Поэтому стоит разобраться в характерных особенностях подробнее.

Основные достоинства металлических изделий:

• высокая прочность;
• наличие резьбы, которая позволяет создать герметичную конструкцию;
• срок службы до 50 лет;
• возможность прочистки при заиливании.

Из недостатков металлических обсадных труб стоит отметить:

• восприимчивость к коррозии;
• ржавый осадок в воде;
• существенный вес конструкций, из-за чего осложняется монтаж;
• высокая стоимость изделий.

Асбоцементные обсадные трубы хороши такими качествами, как:

• устойчивы к агрессивному воздействию солей;
• они устойчивы к коррозии;
• безопасны и практичны в использовании;
• имеют длительный эксплуатационный срок.

Кроме преимуществ, асбоцементная обсадка имеет и недостатки:

• сложность монтажа – нужно использовать дорогостоящее подъемное оборудование;
• хрупкость изделий;
• отсутствие резьбы, вследствие чего элементы фиксируются встык;
• сложность в обслуживании: чистка изделий осложняется из-за высокой пористости, кроме того, работы, связанные с чисткой, нельзя проводить без полного осушения скважины.

Важный момент – асбоцемент нельзя применять для артезианского вида скважин в известняковом грунте.

Пластиковые трубы – прекрасная альтернатива на такой случай. Они очень популярны для скважин в последнее время. Изготавливаются они из полипропилена и ПВХ. К преимуществам полиэтилена низкого давления относятся следующие характеристики:

• такое устройство дает возможность достигать исключительной герметичности в точках соединений;
• для буровых работ трубы из ПНД наиболее доступны по цене;
• в сравнении со стальными вариантами, пластик совсем не подвергается коррозионным процессам.
• пластиковая обсадная труба легкая;
• такая труба может долго и успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивной среды;
• пластиковую обсадную колонну легче всего монтировать самостоятельно.

Наиболее значимые недостатки – это невысокая механическая прочность и неспособность к динамическим нагрузкам. Важный момент – пластиковые трубы не желательно выбирать для скважин большой глубины. Условия эксплуатации скважин с трубами из ПВХ должны быть щадящими.

Если стоит вопрос выбора трубы для бытовой автономной системы водоснабжения, то изделия из пластика являются наилучшим примером соотношения цены и качества.

Размеры

Обсадная труба предназначается для улучшения качеств эксплуатации скважины. Если предпринять попытку сэкономить на приобретении труб, то не только сама скважина, но и оборудование в ней быстро придут в негодное состояние. Многие считают, что для улучшения качества скважины лучше выбрать обсадные трубы большего диаметра.

Однако, чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Чтобы правильно выбрать диаметр обсадной трубы нужно знать учитывать расход ресурсов. Нормативный расход воды за час – 0,7 куб м. Считается, то этого объема достаточно для бытовых и хозяйственных нужд. Еще один важный параметр для определения диаметра трубы – производительность насоса.

Например, максимальный расход составляет 4 куба в единицу времени. Для подобного значения рекомендуется оборудование диметром до 8 см. К этому параметру добавляется возможное расстояние насоса до стенок обсадки, например, 5 мм. Далее можно определить внутренний диаметр труб: Д (внутр) = Д насоса + 5 мм; Д (внутр) – Д внутренний обсадной трубы; Д (насоса) – диаметр насосного оборудования.

Например, если размер насоса 90 мм, то значение внутреннего параметра будет: 90 + 5 = 95. При толщине стенок трубы в 5 мм, расчетное значение трубы составит: 95 + 5 х 2 =105 мм. Стандартные размеры обсадных элементов: 89, 108, 114, 125 мм, 133 мм. Для приведенного примера достаточно выбрать трубу, диаметром 108 мм.

Приведенный пример упрощенный, специалисты рекомендуют учитывать еще и глубину закладки обсадных элементов. Опускать обсадную трубу придется до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного слоя. При появлении этого горизонта бурение прекращается, а верхний конец обсадной трубы закрепляется. Трубы выпускают длиной от 9,5 до 13 м с нормальной и удлиненной резьбой. В различия между видами? Какой вариант наиболее приемлем для скважины на воду?

YAY ДОМ

современные технологии в строительстве дома

Обсадные трубы для скважин: виды, преимущества и недостатки

В этой статье вы узнаете, какие трубы выбираются для скважин, какое соединение лучше, сколько они вам прослужат и какие обсадные трубы будут оптимальны в вашем случае.

Какие трубы лучше выбрать для скважины

Вполне типичная ситуация, когда человек планирует пробурить скважину на дачном участке и обзванивает десятки бурильных компаний. Каждая компания предлагает самые разные типы обсадных труб, утверждая, что именно эти трубы будут наиболее оптимальными.

Почему так случается? Вывод на самом деле очень простой. Дело в том, что большинство разных бурильных компаний ставят и рекомендуют именно те трубы, с которыми они работают постоянно, те, для которых у них имеются все необходимые инструменты и навыки. Для заказчика это, конечно же, полная тьма, поэтому, чтобы вам не пришлось наступить на грабли, мы хотим рассказать вам о видах обсадных труб, их характеристиках и свойствах.

Первым делом разберем, что же такое скважина и как правильно устанавливаются трубы для скважин на воду, чтобы вы хоть немного вошли в курс этой темы.

Скважина – отверстие в земле с большой глубиной, но небольшим диаметром. Дабы пробуренное отверстие со временем не засыпалось и не заполнялось поверхностными или сточными водами, в скважину устанавливают обсадную трубу.

К примеру, труба стальная для скважины, (так называемая обсадная колонна) в основном немного меньше отверстия, пробуренного в грунте, образует стенки скважины. Когда бурение скважины проходит одной колонной – труба является эксплуатационной. Это значит, что в трубу набирается вода с недр земли, которая откачивается насосом.

Именно про эксплуатационные трубы и пойдет речь в этой статье. Ведь лучше наперед знать, какая труба будет для вас лучшей, а уже потом обращаться к бурильщикам, так как немногие компании предоставляют возможность решить вам, какие трубы необходимы.

Советую ознакомиться со статьей подключение насосной станции к скважине своими руками.

Вот здесь можно посмотреть как провести водопровод из скважины в дом своими руками.

Как выбрать обсадную трубу

Обсадные трубы для скважин бывают трех основных видов:

1. Асбестоцементные
2. Пластиковые
3. Стальные

На различных строительных форумах можно увидеть множество дискуссий на тему, какие трубы лучше для скважины, хотя, если посидеть и более тщательно разобраться самому, ответ станет очевидным. Все дело в том, что, прежде всего, нужно изучить и учесть грунт вашей местности до точки бурения, план будущей конструкции, рассчитать технологию и глубину бурения, диаметр скважины и еще множество других более мелких факторов.

Нельзя не упомянуть с иронией о том, что существует много ложных стереотипов и мифов, связанных с обсадными трубами, которые придумывают сами же производители и компании-бурильщики. Каждая бурильная компания будет советовать и навязывать вам именно то, что выгодно в первую очередь фирме. Вряд ли это окажется для вас оптимальным вариантом и это факт!

Перед тем, как определиться с вопросом, какую трубу выбрать для скважины, нужно точно определиться с водоносным горизонтом на вашей территории. Определите, какая глубина залегания водоноса под вашей территорией.

Можно ориентироваться на ближайшие открытые источники, но точной информации они вам никогда не дадут, только приблизительно, и этого будет достаточно. Помимо глубины залегания водоноса, неплохо бы обзавестись литологическим разрезом грунта на всю предполагаемую глубину бурения.

Внимание! Как только вы найдете близстоящую скважину, попросите у владельца немного воды, чтобы сделать химический анализ. Это поможет более точно подобрать скважинный фильтр от песка.

Критерии выбора обсадной трубы для скважины

Следуя своему назначению, колонна в скважине должна прожить в грунте максимально долгое время, сохраняя при этом герметичность и целостность, а также выдержать давление подвижных грунтовых слоев. Если данная обсадная колонна является еще и эксплуатационной, то она никак не должна влиять на качество проходящей по ней воды даже через годы «транспортировки».

Вроде нужно от трубы всего лишь малость, тогда откуда взялись все эти сомнения и споры?

Причина тут всего одна – деньги. Каждый человек, даже не смыслящий в материалах, скажет, что лучшее решения для скважины – черная сталь. Данный материал десятилетиями доказывает свою прочность и надежность, к тому же сталь никак не влияет на состав воды.

Однако тут есть один нюанс, и состоит он в том, что сталь ежегодно поднимается в цене, а как следствие и трубы. Поэтому производители и мечутся в поиске или создании более дешевых «материалов-сталезаменителей».

Пожалуй, стоит разобраться в них, но начать мы хотим с классики жанра – со стальных труб.

Стальные обсадные трубы

Обсадная труба, состоящая из черной стали на самом деле почитается в основном только бурильщиками, так как их буровые установки рассчитаны только для работы с этими трубами.

Стальная труба толщиной в 6 миллиметров, способна сохранять целостность на протяжении более 50 лет, выдерживать любые движения грунтов. Вы не увидите в вашей воде абсолютно ничего вредного кроме ржавчины.

Производители более дешевых видов труб утверждают, что железо, попавшее в воду при коррозии труб из стали дорого и сложно отфильтровать. Ржавчина не растворяется в воде, следовательно, обычный отстой или самый простой бытовой фильтр легко решит задачу с удалением железа. Единственная проблема от ржавчины, которая может случиться – повышение риска поломки насоса, рассчитанного на чистую воду.

Помимо этого, стальные трубы для артезианских скважин более устойчивы к «криворуким бурильщикам», имеется в виду, что в будущем вы можете производить буровые работы в скважине.

Из недостатков стальных труб можно выделить, конечно же, стоимость и привкус железа, который со временем будет усиливаться. Стальная обсадная труба – самое дорогое решение для установки в скважину.

Стальную трубу желательно использовать для установки в артезианские скважины (на известняк), так как она прослужит вам приблизительно столько, сколько и сама скважина. А вот скважины на песке для стальной трубы – совсем не роскошь.
Оцинкованные, эмалированные и нержавеющие трубы

Установка подобных видов труб считается целесообразной только в случае «не допущения» появления коррозии на обсадной трубе. Как заявляют производители, это сможет продлить срок службы трубы и улучшить воду, проходящую через трубу. Но на самом деле, если учесть срок службы стальных труб и решенную проблему с фильтрованием ржавчины в воде, то нет никакой необходимости переплачивать за борьбу с ней, ведь фильтры вы будете ставить в любом случае.

Следует обратить внимание, что оцинкованные трубы, сами по себе уже опасны для человеческого здоровья, так как еще в прошлом веке было доказано негативное влияние оксида цинка, который будет со временем выделяться в воду.

А вот эмалированная труба очень сильно боится повреждений, поэтому установить ее, ничуть не повредив, практически нереально. Как следствие эмалированная труба проржавеет в 2-3 раза быстрее, чем обычная стальная, так как толщина стали в таких трубах несколько меньше.

Асбестоцементные трубы

Этот вид труб массово применяется в системах водоснабжения, причем вполне успешно, еще со средины прошлого века. Безопасность и долговечность этих труб проверена временем. Трубы из асбестоцемента нейтральны с точки зрения влияния химии на организм человека и ничуть не поддаются коррозии. Да и срок таких труб можно сказать вечен. Еще одно большое преимущество асбестоцементных труб – цена, так как они являются самым дешевым решением для установки в скважину.

Правда, есть миф, якобы асбест, это канцероген и вода, проходящая через него, увеличивает шанс заболеть раком тракта пищеварения. Однако такой факт еще не был подтвержден ни одним ученым (а ведь эти трубы применяются по всему миру), да и любой фильтр удалит абсолютно все асбестовые волокна в воде. Да и если асбест вреден, то не стоит беспокоиться, так как количество волокон, попадающих в воду, будет настолько мизерно, что нет смысла даже вспоминать о них.

Внимание! Прежде чем вы решите установить асбестовые трубы, обязательно убедитесь, что это именно та марка труб, которая годится для питьевой воды.

В чем же тогда подвох?

Он в хрупкости труб и толщине стенок. Для того чтобы обеспечить достаточную прочность труб, их довольно сильно утолщают по сравнению со стальными и пластиковыми обсадными трубами для скважин. Для получения необходимого внутреннего диаметра, отверстие скважины в грунте придется бурить шире, а соответственно и стоить это будет дороже.

Помимо этого, хрупкость асбестоцемента довольно сильно усложняет их установку и ставит под запрет любые буровые работы в будущем на этом месте. И в случае «заиливания» трубы в скважине во время эксплуатации, шансов на восстановление этой скважины практически нет.

Сегодня трубы из асбестоцемента уже мало популярны при бурении скважин, так как:

• Большинство бурильных компаний не могут работать с трубами из асбестоцемента, муфтами и аккуратно установить все детали.
• Трубу из асбестоцемента нельзя использовать как фильтровую колонну (для скважины в песке не годится). Глубина скважины при этом не может быть глубже 100 метров.
• Итоги можно выделить следующие. Асбестоцементные трубы используются при соблюдении следующих условий:
• Только известняковая (артезианская скважина).
• Только асбестоцементная напорная труба (стоят они примерно в полтора раза дороже обычных).
• Только при наличии сертификата по гигиене, с разрешением на использование трубы в системе водопровода для воды.
• Только грамотная установка специалистов.

Лишь все вместе вышеперечисленные пункты способны сэкономить финансовые растраты на водопровод по сравнению с использованием стальных труб. И именно поэтому бурильную компанию, занимающуюся асбестоцементными трубами, найти очень сложно.

Пластиковые трубы

Сравнительно недавно изобретенные пластиковые обсадные трубы для скважин практически достигли той славы, какую уже успели получить вышеперечисленные образцы.

Однозначным их плюсом является то, что пластиковые трубы не подвергаются коррозии и не добавляют ничего лишнего в проходящую воду.

На практике, для обустройства эксплуатационных и обсадных труб используется три следующих типа:

1. Трубы из непластифицированного поливинилхлорида — НПВХ
2. Полиэтиленовые трубы низкого давления — ПНД
3. Полипропиленовые трубы — ПП

Несомненные преимущества, которыми обладают обсадные трубы пнд для скважин, собственно как и другие два типа, по сравнению с остальными – небольшая цена, повышенная герметичность соединений и небольшой вес. Помимо этого, установить пластиковые трубы не составит труда даже начинающему водопроводчику.

Касательно недостатков пластиковых труб, они имеют небольшую чувствительность к повреждениям и более низкую прочность.

Следовательно, пластиковые трубы нет смысла использовать:

• Как эксплуатационную трубу при бурении в две колоны (в этом случае обсадную трубу лучше использовать из стали)
• Как обсадную колонну, разве что только при не очень глубоких скважинах (не более 60 метров) и при отсутствии насыщенных водоносных верхних горизонтов и плывунов до глубины залегания воды.

Из всех трех вышеперечисленных вариантов труб, наиболее приемлемое соотношение прочности и цены имеет труба нпвх обсадная для скважин, однако если ваш участок не стоит на плывунах и глубина пробуренной скважины менее 50 метров, то можно выбрать любую из трех представителей.

Никогда не верьте бурильщикам, которые твердят об универсальной прочности пластиковых труб в «сложной» земле. Единственное правильное решение в этом случае — только стальная труба. Остальное – не что иное, как лотерея и хороший маркетинг.

Интересная информация о том как бурить скважину на воду своими руками. Полезно почитать.

Про устройство конструкции скважины на воду (на песок) можете посмотреть на этой странице.

По этому адресу http://yaydom.ru/vodoprovod-i-vodosnabzhenie/texnologii-bureniya-skvazhin-na-vodu-na-pesok.html находится статья о технологии бурения скважин на воду (на песок). Советую ознакомиться.

Соединение обсадных труб

Если вы рассчитывали установить в скважину погружной насос, но ее диаметр превышает 10 сантиметров, то обсадную трубу составляют из отрезков. Как правило, их длина колеблется от 3 до 10 метров. Отрезки, естественно, нужно соединить между собой каким-то образом. И тут назревает вопрос. Каким именно?

Существует 3 типа соединений:

1. Сварка
2. Резьбовые и фитинговые соединения
3. Раструбная установка труб

При установке асбестоцементных труб используются муфты. Это единственно возможное соединение для труб этого типа и другого выбора тут не предусмотрено.

Чтобы понять, какой вид соединений будет надежнее, вспомните основную функцию обсадной трубы – сохранение герметичности и невозможность попадания верхних грунтовых вод в скважину.

Исходя их этих требований, самым надежным будет резьбовое соединение, так как при сварке герметичность будет очень сильно зависеть от работы нанятого сварщика. Швов нужно будет сделать огромное множество, а значит, есть шанс «халтуры» хотя бы в 1 месте.

К тому же шов от сварки снижает устойчивость к коррозии, а как следствие и расчетный срок работы трубы. В большинстве случаев, когда сварной шов выходит из строя, это может привести к сдвигу трубы, что в дальнейшем приведет к попаданию в колонну грунта, а также перекрыть доступ к насосу находящемуся в колонне.

Раструб физически не может считаться надежным, так как проконтролировать установку труб данным способом вы не сможете, и это уже мы не говорим о просадках при эксплуатации на протяжении нескольких лет.

Резьбовое соединение труб обычно дороже, но самое разумное решение, вам не придется переваривать швы при некачественной сварке, и вы сведете к минимуму все риски проникновения поверхностных вод в скважину, не говоря уже о всяких породах грунта.

Внимание! При использовании фитингов у вас уменьшится внутренний диаметр скважины, а это может ограничить вас при выборе насоса.

Оптимальный вариант

С учетом всего вышеизложенного можно сказать лишь одно. Самая надежная скважина с учетом всех требований обойдется дороже всего, и это стальная труба с резьбовым соединением. Если финансы не позволяют вам выложить такие огромные деньги, то верхние 40-50 метров можно вместо стальной трубы поставить пластиковую трубу. Этим вы сэкономите приличную сумму и при этом ничуть не понизить качество и надежность установки.

Мы предоставили вам все необходимые знания, которые потребуются для установки скважины, а как поступить, решать вам и только вам!

Виды и применение обсадных труб

После бурения необходимо выполнить обустройство скважины, чтобы она не засыпалась грунтом. Основным методом укрепления скважины является монтаж специальной обсадной трубы, которая может выполняться из пластика, металла и некоторых других материалов. Но как именно должна монтировать обсадная труба для скважины? Из каких материалов делают подобные детали? И в каких сферах используются чаще всего? Ниже мы узнаем ответы на эти вопросы.

Применение

Обсадная труба имеет цилиндрическую форму и монтируется в пробуренную скважину. Ее главной функцией является герметизация и защита скважины от осыпания грунта.

В основном изготавливается из пластика, а самым популярным материалом является ПВХ (поливинилхлорид). Этот материал обладает массой плюсов — малый вес, хорошие технико-эксплуатационные характеристики, высокое качество защиты от промерзания и деформации, простота доставки и монтажа. Для нефтегазовой промышленности обсадные трубы могут делать из металла, а также из композитных материалов.

Качественные трубы (как пластиковые, так и металлические или композитные) надежно предотвращают засорение грунтом, а также имеют большой срок годности (50 и более лет), не деформируются при механическом воздействии и способны выдерживать большие перепады температур.

Обсадная труба подходит для обустройства нефтяных и газовых скважин, а также для создания скважин с питьевой или технической водой. Их часто используют в строительстве для создания буронабивных опор. Качественные надежные трубы должны обладать хорошей степенью герметизации — особенно это критично в случае газовых или нефтяных скважин, а также в случае артезианских скважин с глубоким залеганием воды под землей.

Для нефтегазовой промышленности

Основной областью использования обсадных труб является нефтегазовая промышленность. Для нефтяных или газовых скважин обычно используются металлические обсадные трубы большого диаметра (в качестве материала обычно используются прочные разновидности стали). Такой выбор обуславливается тем, что пластик показывает достаточно плохие показатели относительно прочности при работе на больших глубинах.

Обсадные газонефтяные трубы обычно длиной от 10 до 15 метров. Для соединения друг с другом используется специальные детали с резьбой — это позволяет получить прочные конструкции с высокой степенью герметизации, что позволяет избежать появления протечек в случае износа. На большой глубине при давлении более 30 МПа каждый элемент должен оснащаться резиновым уплотнителем.

Обратите внимание, что согласно ГОСТ трубы различного диаметра должны иметь определенную толщину стенок, чтобы обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию в скважине (существует вероятность повреждения отдельных элементов под действием избыточного давления, которое образуется в скважине естественным путем).

Таблица соответствия толщины стенок и диаметра:

Обсадные трубы для буронабивных опор

Обсадные трубы также часто применяются в области строительства в качестве буронабивных опор (путем бетонирования основ). Чаще всего для создания буронабивных опор применяются трубы большого диаметра — от 30 до 50 сантиметров. Для соединения отдельных элементов трубной конструкции используется обыкновенная резьба, которая обеспечивает крепкое и надежное сочленение деталей друг с другом.

Сама обсадная труба дополнительно оснащается специальным буровым элементом для надежной фиксации в земле. Обратите внимание, что после монтажа происходит заливка конструкции бетоном. Этот материал после высыхания позволяет надежно зафиксировать трубу в земле.

В малоэтажном строительстве часто используются трубы кустарного производства. При таком сценарии с помощью ручного бура в земле создается небольшая компактная скважина цилиндрической формы — после этого в землю монтируется рулонный рубероид в один или несколько слоев.

Обсадная труба для водяных колодцев

На практике обсадные трубы также очень часто используются для подачи воды (для питья или для технических нужд). Для обустройства скважин с питьевой водой используются две технологии монтажа — метод однотрубной обсадки и метод двухтрубной обсадки.

Технология однотрубной обсадки

При таком сценарии в скважину монтируется только одна труба, которая выполняют и обсадочную, и эксплуатационную функцию. Водяной насос и различное вспомогательное оборудование опускаются непосредственно в нее. Данный способ монтажа подойдет для песочного грунта, а также в ситуации глубокого залегания подземных вод. Также такой сценарий подойдет, когда вам нужна вода в малых количествах (пример — для полива компактного огорода на придомовом участке).

Однако у однотрубной обсадки есть недостатки:

• Малый срок годности. Повредить одну трубу достаточно просто — это могут быть механические повреждения, перепады температур, агрессивные условия окружающей среды. Особенно это критично в случае частого использования скважины.
• Низкое качество воды. При использовании одной трубы значительно повышается риск заражения водой болезнетворными бактериями. Нейтрализовать этот недостаток можно с помощью установки фильтрационной системы, которая будет очищать воду от различных примесей — от песка, земли, фрагментов органики и так далее.

Технология двухтрубной обсадки

В скважину вставляется две трубы разного диаметра. Первая выполняет роль эксплуатационной установки, через которую подается вода (в нее также может монтироваться вспомогательное оборудование — фильтры, аварийные насосы).

Вторая выполняет роль обсадочной установки, которая надежно фиксирует конструкцию в земле, а также защищает ее от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Технология двухтрубной обсадки — универсальная. Она подойдет для небольших колодцев и для крупных артезианских скважин для промышленной подачи воды.

Преимущества данной технологии помимо универсальности — большой срок годности, высокое качество воды, стабильный напор и другие. Однако необходимо помнить и о недостатках двухтрубной обсадки:

• Нужно больше материалов. Для обустройства колодца придется купить и поставить еще одну трубу, а также различные вспомогательные монтажные элементы для надежной фиксации в земле.
• Могут возникнуть затруднения при монтаже. Без опыта будет сложно ставить подобную конструкцию самостоятельно.

Однотрубные установки обладают не очень большим сроком эксплуатации, а починка сломавшейся установки является достаточно затратным мероприятием. Поэтому технология двухтрубной обсадки является все же более предпочтительной, чем методика однотрубной.

Основные типы труб

Современные обсадные трубы делают из трех различных материалов — ПНХ-пластмассы, сталь и асбестоцементные смеси. При выборе нужно учесть множество особенностей и нюансов — назначение скважины, тип грунта, глубина залегания грунтовых вод (в случае водонапорных установок). Ниже мы кратко рассмотрим основные разновидности и узнаем о том, в каких сферах их чаще всего используют.

Стальные

Стальные трубы обычно используются в сфере нефтегазовой промышленности, где требуются повышенные показатели устойчивости относительно давления грунта в скважине. Однако помимо очень высокой прочности у стальных труб есть серьезные недостатки — чувствительность к воздействию воды (в случае колодцев и питьевых источников), высокая стоимость, не самый простой монтаж и другие.

Чтобы минимизировать вероятность ржавчины, в системе рекомендуется поставить фильтр, который будет смягчать воду.

Также сегодня в продаже много стальных труб с дополнительным покрытием:

• Оцинкованная сталь. Главный плюс — полная устойчивость к коррозии. Однако частички цинка могут попадать в воду, а цинк является достаточно токсичным элементом для человека. Поэтому оцинкованная сталь может применяться только с сфере газовой и нефтяной промышленности. Для создания колодцев этот материал не подойдет.
• Трубы на основе нержавеющих сплавов. Не ржавеют при длительной эксплуатации и полностью безопасны. У них есть один серьезный недостаток, который сводит на нет все преимущества — очень высокая цена. В случае скважин гораздо проще использовать пластик.
• Трубы с эмалированным покрытием. Не ржавеют и полностью безопасны для человека. Недостатки — неудобный монтаж, достаточно тонкие стенки, достаточно серьезная чувствительность к механической деформации.

Пластмассовые

Самые массовые и популярные. Их делают из различных материалов — ПВХ, полиэтилен и другие. У пластмассовых труб есть масса плюсов в сравнении с металлом:

• Полная экологическая безопасность при правильном применении.
• Невосприимчивость к коррозии (даже в случае постоянной работы).
• Простота монтажа, высокое качество герметичности, большой срок годности.
• Достаточно низкая цена и доступность.

Однако нужно помнить, что пластик не слишком хорошо переносит механическое воздействие и высокое давление. Поэтому пластиковые трубы нельзя использовать на глубине более 50 метров. В этом случае предпочтение рекомендуется отдать металлическим изделиям того или иного типа.

Асбестоцементные

На практике очень часто применяется обсадная труба из асбестоцементных смесей. Обладают низкой ценой при отличных технико-эксплуатационных характеристиках. Однако врачи рекомендуют полностью отказаться от использования асбестоцементных труб. В некоторых европейских странах использование асбестоцемента запрещено на законодательном уровне. В состав асбеста входит большое количество вредных примесей, которые влияют на работу легких и вызывают рак.

Список источников и литературы:

• Кривцов, А. И., Мигачев, И. Ф., Ручкина, Г. В. Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы. М.: ЦНИГРИ, 1993.
• Башкатов Д. Н., Панков А. В., Коломиец А. М. Прогрессивная технология бурения гидрогеологических скважин //М.: Недра. — 1992.
• Буровая карта России – Журнал «Сибирская нефть» — ПАО «Газпром нефть»

Какую лучше использовать обсадную трубу для скважины, характеристики и размеры

Для водоснабжения загородных домов и дач используют скважины, пробуренные до водоносного горизонта. Источником воды на разной глубине являются песчаные и артезианские слои. Обсадная труба для скважины защищает стенки выработки от осыпания грунта и размывания плывунами. Вода в дома подается погружным насосом или центробежной помпой.

Что такое, устройство и назначение

При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.

В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.

В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.

В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

• нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
• усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
• оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

• ПНД­-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
• НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
• МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Соединение

Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:

• резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
• сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
• сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.

Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.

Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

1. Механической прочностью.
2. Коррозийной стойкостью.
3. Устойчивостью к давлению грунта.
4. Устойчивостью к агрессивным средам.
5. Простотой соединения элементов в колонне.
6. Герметичностью составных частей.
7. Длительным эксплуатационным сроком.

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Какую лучше выбрать

Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.

• для источника с технической водой применяется пластик;
• скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
• защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.

Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.

Бурение с установкой

Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:

1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.

2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

• верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
• на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
• артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.

3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.

• для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
• используем ПНД 32–63 мм;
• бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
• после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
• бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
• для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
• в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.

4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:

• обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
• используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
• для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
• когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
5. Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.

Полезное видео

Информация в роликах более подробная.
Выбираем: