что такое обсадные трубы для скважин
Что такое обсадная труба для скважины: устройство обсадных колонн, виды обсадки скважин
Обсадная труба используется для создания колонны внутри пробуренного скаженного колодца. Трубы для обсадки скважины могут быть из разных материалов. Правильная обсадная колонна (кондуктор) создаётся из металлических труб внутрь которых вставляется колонна и ПВХ.
Определение и назначение обсадной трубы
Давайте разберемся, что же такое обсадная труба для скважины. Это трубопровод, собранный из труб вертикально, где все элементы соединены герметично, и каждый из них имеет армированный кожух.
Труба для скважины может изготавливаться из различных типов материалов. В любом случае все элементы должны быть соединены при монтаже в единую целостную герметичную конструкцию.
Виды обсадных труб для скважин
Трубы для скважины различаются не только по способности переносить нагрузки. Данный параметр зависит от толщины стенок. При выборе труб обсадных для скважины, необходимо учитывать, из какого материала они изготовлены.
Каждый из них имеет ряд преимуществ и недостатков, что определяет целевое назначение. Если не понятно, какие трубы лучше для скважин той или иной глубины, читайте далее или обратитесь к специалистам.
Трубы из металла
Здесь есть еще одна классификация. Изделия делятся на виды, и бывают:
Сказать однозначно, какая обсадная труба для скважины лучше нельзя, потому что каждый тип находит применение в зависимости от климата, особенностей грунта, глубины залегания водоносных платов, других факторов.
Самым популярным видом металлических обсадных труб являются стальные. Сталь применима для устройства артезианских скважин, когда глубина доходит до отметки залегания известняковых водоносных пластов. Не знаете, какую трубу выбрать для скважины? Сталь – универсальный материал, который подойдет для источника любого типа и целевого назначения. Преимуществами являются:
За все перечисленные требования к обсадным трубам придется заплатить. Высокая стоимость и большой вес – это минуты металлический обсадок для скважин. В процессе эксплуатации у воды появляется металлический привкус. Самостоятельно смонтировать шурф тяжело ввиду большой удельной массы.
Трубы из асбестоцемента
Это материал, себестоимость которого ниже. Он устойчив к воздействию солей. Асбестоцемент уже много лет используется при строительстве гидросооружений. Перечень главных преимуществ следующий:
Но есть и ряд недостатков, и первый из них заключен в том, чтобы такие обсадные трубы не применяют для обустройства артезианской скважины. Кроме того:
Диаметр обсадной трубы для скважины и толщина стенок варьируется, но представленный ассортимент обладает меньшим диапазоном сфер применения, чем металл или пластик.
Трубы из пластика
Полиэтилен НД, ПВХ и полипропилен продолжает выдавливать с рынка конкурентов из металла и бетона. Популярность обеспечили конкурентные преимущества, коих много:
Чтобы понять, какую трубу лучше использовать для скважины, если бюджет ограничен, добавьте в этот список низкую стоимость. Недостатком можно выделить ограничение по глубине скважины, которая не может превышать 60 метров. В остальном все зависит от выбранной толщины стенок и геометрии сечения.
Расчет диаметра трубы для обсадки скважины
Рассчитывая планируемый дебит, нельзя забывать, что он напрямую зависит от диаметра обсадных труб. Иными словами, запас воды больше в том источнике, для устройства проектом предусмотрен больший диаметр труб для скважины на воду.
Согласно принятых норм, расход, достаточный для решения бытовых задач семьи, проживающей в частном доме, составляет 0,7 кубометров в час. Именно столько должно пребывать в скважину, чтобы водоснабжение было непрерывным.
Но и это не единственный фактор, влияющий на выбор. В учет берутся параметры насосного оборудования, которое планируется установить. В среднем, чтобы прокачать 4 кубометра воды, потребуется насос, диаметр корпуса у которого порядка 8 см. Должен быть запас, который составляет по 5 мм с каждой стороны.
Это расстояние от насоса до внутренней поверхности обсадной трубы. Поэтому в данном случае к 80 мм нужно прибавить 2 раза по 5 мм. Получается, что для реализации поставленной задачи потребуется обсадная труба, диаметр которой 100 мм.
Устройство обсадки скважины
Основных узлов, которые входят в комплекс обсадки, всего три:
Сами же стенки обсадной колонны могут быть металлическими, пластиковыми или асбестоцементные по желанию заказчика. Ограничениями могут служить только технологические особенности участка и качественный состав среза грунта.
Не нужно забывать и о значении целевого назначения и типа источника:
На больших глубинах соответствующее давление, которое выдерживает металл. Если есть возможность приобрести нержавейку – отлично. Вода будет пригодна для питья все время пользования. Оцинковка служит долго. Эмалированные трубы не разъедают вещества, содержащиеся в почве. Но выбор диктует отведенный бюджет.
Рекомендации и полезное видео
Сразу нужно определиться с целевым назначением источника. Если это абиссинский колодец для полива угодий, то нет смысла тратиться. Вода для бытовых нужд в любом случае должна подвергаться фильтрации, если она течет из скважины на песок. Это – золотая середина. Артезианская вода целебная и чистая. Чтобы она все время оставалась такой, лучше не экономить.
Какая обсадная труба лучше:
Спонсор статьи предлагает плиты перекрытия, цены отличные, высокое качество ЖБ плит.
Виды обсадных труб и правила их использования
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:
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:
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:
Трубы из асбестоцемента
Преимущества асбестоцементных изделий:
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:
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.
Об обсадных пластиковых трубах в водяных скважинах
При обустройстве скважины под воду устанавливается обсадная труба, которая выполняет несколько функций. От правильного выбора зависит долговечность использования источника воды, работа насосного оборудования. Перед покупкой необходимо изучить виды скважинных труб, их характеристики, расчет диаметров и правила установки.
Что такое, устройство и назначение
Главное назначение – защита стенок скважины от давления грунта и изменения конфигурации. Она выполняет функции кожуха, одновременно частично предотвращает попадание в источник воды осадков и мусора. После установки водяной поток концентрируется в нижней части. Ближайший аналог – колодец. Выполнение этих назначений зависит от правильного монтажа и выбора трубы.
Монтировать обсадную колонну можно самостоятельно, используя спецтехнику или вручную. Важно соблюдать базовые правила – надежность соединения компонентов, сохранение линейных размеров скважины. Нарушение последнего может привести к неравномерной нагрузке на конструкцию, что станет причиной разгерметизации, засорения источника воды и выхода из строя насоса.
Важно: перед бурением скважины необходим анализ состояния грунта – его структура, глубина источника воды. На основании этой информации составляется схема монтажа.
Требования к скважинному стволу
Основные требования к конструкции, материалу и техническим характеристикам изложены в ГОСТ-632-80. Все трубы для бурения скважины на воду должны быть герметичными, показатель прочности в местах соединений не меньше, чем в остальном стволе. Для уменьшения количества стыков применяют изделия длиной от 3 до 13 метров. Чем меньше элементов, тем выше прочность конструкции.
Общие требования к скважинному стволу:
Дополнительно контролируется качество материалов. Для каждого вида определяется максимально допустимое число стыков, способы соединения. Так же учитывается влияние влаги, что важно для металлических обсадных труб.
Важно: нельзя устанавливать и соединять в одном скважинном стволе трубы из разных материалов. Разница температурного расширения приведет к разгерметизации и повреждению конструкции.
Виды обсадных труб и правила их использования
Определяющими критериями выбора обсадных труб является длина скважинного ствола, расчетное давление грунта. Исходя из этого можно установить пластиковые, металлические или асбестоцементные конструкции. Каждый вид имеет свои преимущества, недостатки и требования к монтажу, эксплуатации.
Пластиковые трубы для скважин
Как подобрать хорошую пластиковую трубу для скважины:
Трубы из металлов и сплавов
Чаще применяют железные (стальные) трубы для бурения скважинного ствола. Причина – доступность материала, относительно простая обработка, устойчивость к механическим воздействиям. Недостатки – постепенное разрушение из-за коррозии, большая масса, что усложняет монтаж. Для последнего необходима специальная техника.
Как выбрать металлическую трубу для водяной скважины:
Стальные обсадные трубы должны советовать ГОСТ-8732-78 (цельнотянутые) или ГОСТ-10705-80 (электросварные шовные). Для изготовления используется углеродистая низколегированная сталь. Применение изделий из оцинкованной стали не рекомендуется. Причина – при контакте с почвой появляется эффект «блуждающих токов» – электрохимическая коррозия. Использование дополнительных защитных средств увеличит бюджет.
Асбестоцементные трубы
Редкое применение асбестоцементных трубопроводов обусловлено их относительной хрупкостью и недостаточно надежным раструбным соединением. Так же сложен монтаж из-за большой массы асбестоцемента. Для повышения прочности делают толстые стенки, что приводит к повышению веса. Возможен монтаж только с применением спецтехники.
Однако они не подвергаются коррозии, при длительном температурном воздействии сохраняют форму и целостность. Нейтральный состав не вступает в химические реакции с окружающей средой, не влияет на воду в скважине. Срок эксплуатации асбестоцементных труб – до 70 лет.
Какая скважина лучше из пластика или металла
Выбор обсадных труб для бурения водяной скважины зависит от расчетных характеристик последней. Учитывается глубина пролегания трубопровода, состав и возможное смещение грунта на участке. Однозначный выбор можно сделать только после детального анализа будущей скважины. В большинстве случаев можно установить пластмассовые трубы. Но бывают исключения.
Когда необходимо использование стального скважинного ствола:
Еще одна причина – нет пластиковых трубопроводов с требуемыми характеристиками. Стальные аналоги найти легче, не все монтажные компании соглашаются делать водяную скважину из полимерных изделий. Это требует определенных навыков у монтажников, использование специального инструмента.
Совет: при выборе пластика или металла спросите у знакомых или соседей, какая система установлена у них. Желательно, чтобы срок эксплуатации был больше 2-3 сезонов.
Какой способ соединения труб выбрать
Выбор соединения зависит от материала и доступных инструментов, оборудования. Важно, чтобы в местах стыков толщина трубопровода была не меньше допустимого значения. Это относится к сварным соединениям, когда происходит ручная сварка. В этом случае возможно появление дефектов. Выход – выбрать другой способ формирования целостного трубопровода.
Способы соединения обсадных труб для бурения скважин:
Способ соединения обсадных труб для скважины скажется на трудоемкости монтажа и дальнейшего обслуживания. Поэтому чаще выбирают резьбовою состыковку элементов. Она будет дороже, но упростит установку системы, даст возможность заменить отдельные элементы относительно быстро.
Причина для установки пластиковой трубы внутрь стальной в артезианской скважине
Глубина залегания артезианских источников – от 40 метров и глубже. Из-за этого требования к скважинному стволу повышаются, допускается установка только стальных изделий. Однако средний срок их эксплуатации составляет 25 лет. Он может уменьшиться из-за коррозийной активности почвы, неравномерного давления на стенки. В результате происходит повреждение трубопровода, смешение вод различных горизонтов, что приводит к ухудшению состава артезианской жидкости.
Выход – установка вовнутрь стальной магистрали пластикового трубопровода. Это увеличивает срок эксплуатации скважины без капитального ремонта до 50 лет. Проводить ремонт такой системы намного проще.
Расчет диаметра трубы для обсадки скважины
Одно из правил эксплуатации погружных насосов – отсутствие контакта со стенками обсадной трубы. Иначе это приведет к появлению дополнительной вибрации и разрушению трубопровода, насосного оборудования. Выход – сначала выбрать насос, а затем рассчитать диаметр скважины. Внутреннее рабочее сечение последнего должно быть минимум на 4 мм больше габаритов насосного оборудования.
Пример: приобретен погружной насос диаметром 100 мм. Расчет минимального сечения скважины.
По такому же принципу можно рассчитать размеры стальной обсадной трубы. Обычно в паспорте глубинных (погружных) насосов указывают минимально допустимый диаметр скважинного ствола.
При выборе обсадной трубы для водяной скважины нужно учитывать все параметры. Для этого рекомендуется пригласить специалиста или воспользоваться услугами профильных компаний. Попытки самостоятельного обустройства могут привести не желаемому результату – быстрому выходу из строя оборудования, повреждению трубопровода.
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 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:
Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.
3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:
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:
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:
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.
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:
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.
4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:
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:
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: