Какая лучше обсадная труба для скважины на воду

Двойная колонна: металл + нПВХ

Можно не выбирать, что лучше, пластик или металл, а использовать сразу оба материала. В этом варианте внутри стального контура устанавливается пластиковый контур с меньшим размером. Эта схема редко используется в Московской области.

Какие задачи выполняет каждый из элементов конструкции:

  1. Внешний контур принимает механические нагрузки, вызванные подвижками грунта.
  2. Внутренний контур защищает внешний от коррозии. Он не дает жидкости прикасаться к стенкам из металла.

Для изготовления внешнего контура используется сталь. Внутренний контур может быть сделан из ПНД или нПВХ. Инженеры «Аквалюкс+» рекомендуют пластиковые трубы нПВХ, потому что они являются более гигиеничными.

Буден интересно: Стоимость метра бурения с трубой сталь ⌀ 133 мм и нпвх ⌀ 113 мм.

Рисунок 3: Обсадная труба сталь ⌀ 133 мм и нпвх ⌀ 113 мм.

Из каких материалов изготавливаются обсадные пластиковые конструкции

Пластиковую продукцию все чаще стали использовать при обсадке.

Изделия изготавливают из следующих материалов:

  1. Поливинилхлорид. Этот вид труб ПВХ имеет много преимуществ. Жидкость, проходящая внутри, не приобретает неприятного запаха. На внутренних стенках элементов не образуется налет. Обсадные пластиковые трубы не разрываются, если в них замерзает вода. На них также имеется резьба, обеспечивающая надежное соединение. Длина деталей составляет 3-5 м и зависит от диаметра трубы.
  2. Полиэтилен низкого давления (ПНД). Детали отличаются повышенной плотностью, устойчивостью к нагрузкам и деформации при сжатии и растяжении. В полости труб не образуется налет. Они устойчивы к воздействию химических средств и коррозии.
  3. Непластифицированный поливинилхлорид (НПВХ). Этот тип изделий больше подходит для устройства обсадных колонн. Изделия изготавливаются из прочного материала с низкой теплопроводностью, высоким качеством соединительных элементов и небольшим коэффициентом расширения. НПВХ-трубы не пропускают к области фильтрации подземные стоки и не подвержены коррозии.

Чаще всего используют поливинилхлоридные изделия

Из-за невысокой прочности трубную конструкцию этого вида применяют осторожно, опуская в обсадку вертикально

Надежное соединение обсадных труб

Какой тип соединения самый надежный? Требования очень строгие: надо обеспечитьне только конструктивную целостность обсадной колонны, но и герметичность каждого стыка. Даже небольшое отверстие может стать причиной снижения качества воды и, со временем, выхода из строя насоса и всей скважины. Длина стальных обсадных труб колеблется от 2,5 до 12 м. Для организации индивидуального загородного водоснабжения в основном используются профили длиной около 5 м. Существует три основных варианта соединения: резьбовое, сварка, раструб. Для асбоцементных профилей вариант соединения только один — муфта.

Классификация обсадных труб зависит от вида соединения.

  • Резьбовое соединение — является самым надежным. Витки резьбы ответных частей плотно прилегают друг к другу, обеспечивая прочное механическое соединение и высокий уровень герметизации.

варианты резьбового соединения обсадных труб

Сварочное соединение — может оказаться негерметичным из-за некачественного шва. Сам сварной шов больше подвержен коррозии, чем другая часть системы. В результате снижается срок службы всей обсадной колонны..
Раструбное соединение — нельзя проконтролировать состояние каждого стыка. Трубы держатся вместе только под действием собственного веса, жесткой механической фиксации нет, что снижает герметичность всей обсадной колонны. Нет защиты от бокового смещения и, особенно, от вертикальных просадок.

Какой тип соединения труб выбрать для обсадной колонны? Трубы с резьбой немного дороже, но их монтаж быстрее и проще, чем у труб со сварным соединением. Прочность, герметичность и долговечность резьбового соединения признана самой высокой.

Прочность обсадных труб зависит от выбранного материала. Самые прочные – стальные колонны. Но у них высокая цена, которая часто отталкивает клиентов. Асбоцементные колонны дешевле, но они хрупкие, легковесный пластик нельзя использовать на большой глубине без двойной обсадки. В можно купить обсадные трубы по ГОСТу 632 80.

Применение обсадных труб для частных объектов – вопрос, который стоит оставить мастерам. Самому определить, какая обсадная труба лучше ПНД или стальная для конкретного участка сложно. Мастера учитывают сразу несколько факторов, включая глубину котлована, тип водозабора, частоту использования. Длина обсадной трубы для скважины должна быть выше края котлована на 10-20 см.

Выбираем необходимый диаметр

Итак, выбор нужного размера должен основываться не только на расходе воды, но и на многих других параметрах. Пластиковые стояки имеют стандартные диаметры: 80,90, 113, 125 и 140 мм.

Тут нужно разделить их все на малые и большие. Так вот диаметры в 80 и 90 мм считаются малыми, а 113 и 125 считаются большими. Разница заключается вот в чем: стандартный бур под обсадные изделия из ПВХ для скважины имеет размер немного больше, чем 113 и 125 соответственно. Это приводит к тому, что между стенками трубы и стенками источника образуется некое свободное пространство, которое в обязательном порядке необходимо заполнить цементным раствором, или же щебнем.

Что касается малых диаметров, то буры под них имеют такие же размеры, как внутренний диаметр, поэтому сперва ставится само изделие, а внутри него начинается бурение.

Теперь остается один вопрос: если с большими диаметрами возникают такие проблемы, то зачем их вообще делать. Ответ прост – все дело в насосе. Часто скважины имеют глубину большую за 10 м. На такую глубину опускают погружной насос, который имеет большие размеры.

Соединительная резьба обсадных труб

Отсюда следует один простой вывод: в том случае, когда глубина источника больше 8 метров, то используется обсадная водомагистраль с диаметром 80 или 90 мм. Если же глубина больше 8 метров, то лучше использовать материал с размером 113, 125 или 140 мм, или еще больше.

Разновидности труб, их преимущества и недостатки

Деревянные

Плюсы таких труб – низкая стоимость, высокая экологичность.

Минусы – малый срок эксплуатации, низкая прочность. Такие трубы почти не используются.

Чугунные

Плюсы – устойчивы к ржавчине и коррозии, долгая эксплуатация, прочность, на стенах не откладывается известняк, малая стоимость.

Минусы – большая масса, сложны в транспортировке.

Пластиковые

Бывают трех видов: трубы ПВХ (поливинилхлорид), трубы из ПП (полипропилен), трубы из п/э низкого давления. Независимо от вида трубы, они имеют одинаковые преимущества и недостатки.

Плюсы – малая масса, меньшая стоимость, герметичные, простой монтаж.

Минусы – малая прочность стен, подвержены механическим повреждениям.

Плюсы – возможно использование в сложных грунтах.

Минусы – высокая стоимость, малая герметичность.

Немного о скважинах

Прежде чем говорить о трубах, хочу уделить пару слов и самим скважинах, которые эффективно заменили собой популярные ранее колодцы, обладающие весьма значимыми недостатками:

Низкий уровень очистки воды. В относительно неглубоких колодезных шахтах собирается верховодка, не отличающаяся особой чистотой, так что пить из них чревато пагубными для здоровья последствиями;

Вода из колодца обладает весьма сомнительной чистотой

Трудоёмкость и высокая стоимость реализации. Потребуется выполнить очень большой объём земляных работ, а затем ещё укрепить чем-то стены и обустроить верхнюю часть сооружения.

Процесс выполнения земляных работ

Скважины же позволяют «добраться» до гораздо более чистых водяных горизонтов и предполагают бурение шахты значительно меньшего диаметра. Бывают они трёх видов:


На данной схеме наглядно видна принципиальная разница между колодцами и скважинами

  1. Скважина на песчаный горизонт. Глубина шахты в таком случае достигает, как правило, 10-30 метров, нижний край обсадной трубы оснащается сеточным фильтром, препятствующим проникновению песка. Земляные работы вполне могут быть осуществимы своими руками с помощью шнекового бура, что достаточно экономно. Эксплуатационный срок -5-10 лет, после чего очень велика вероятность заиливания;


Схема устройства скважины на песок

  1. Артезианская скважина. Здесь углубление происходит уже на 50-150 метров до плотного известнякового горизонта. Конечно же, такая работа может быть выполнена лишь специальным бурильным оборудованием, что представляет собой определённые трудности и влечёт к дополнительным растратам, но зато в итоге вы получите долговечный чистейший источник питьевой воды;


Схема устройства артезианской скважины

  1. Абиссинская скважина. Это очень экономный вариант, который заключается в том, что вы как бы «прокалываете» верхний грунт трубой со специальным наконечником на глубину 8-12 метров, попадая в грунтовые воды, но минуя при этом грязную верховодку.

Абиссинская скважина из пластиковых труб перед установкой похожа на копьё

Какая лучше скважина подойдёт именно для вашего участка зависит от глубины залегания водоносных горизонтов, требуемого количества воды для удовлетворения всех дачных нужд, финансовых возможностей и личных предпочтений. Но в любом случае вам потребуются обсадные и водоподъёмные трубы, без которых существование и работа шахт попросту невозможна. Вот тут-то и предстоит сделать верный выбор, пройдясь по магазинам.

Выбираем диаметр трубы

Как мы уже сказали, размеры обсадки и скважинного насоса связаны между собой, а вместе они связаны с объемом воды, который необходимо подвести к потребителю на загородном участке. Например, насос 3 дюйма (76 мм) сможет обеспечить вас водой объемом 3 м куб/ч, для его установки потребуется обсадка не меньше 89 мм. Насос 4 дюйма (102 мм) даст воды 5 м куб/ч, диаметр колонны должен быть не меньше 112 см.

электросварные трубы разных диаметров Очевидно, что опускать насос 102 мм в канал колонны 112 мм (то есть с зазором всего 5 мм) на глубину 100 или 200 м как минимум рискованно. Небольшой перекос заклинит насос и вытащить его будет очень сложно, если вообще возможно. Поэтому в реальности столь большой ассортимент обсадок с разным диаметром не используется и шаг при выборе колонны для артезианской скважины выглядит так: 133 мм, 159 мм, 168 мм. Специалисты советуют использовать эти параметры.

Чем больше диаметр обсадной трубы для сваи, тем выше производительность системы. Водозабор с обсадкой 50 мм может давать до 3 тонн жидкости в час. Если размеры составляют 125 мм, через систему будет проходить до 9 тонн.

Меньшие размеры могут использоваться в неглубоких неартезианских скважинах и других источниках воды. При этом насос может быть не только погружной, но поверхностный. То есть в обсадку опускается шланг от насосной станции

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

Изготавливаются из полипропилена, ПВХ или ПНД. Должны соответствовать ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Они не разрушаются под воздействием влаги, но пластиковый корпус менее устойчив к механическим повреждениям, чем металлический. Можно сформировать скважинный ствол полностью из полимерного водопроводного трубопровода, но только при правильном выборе модели.

Как подобрать хорошую пластиковую трубу для скважины:

  • Расчетное давление в нижней части ствола не должно превышать 16 атм. Альтернатива – через каждые 10-15 метров скважины ставить обратные клапана для нормализации давления.
  • Для ПНД диаметры от 90 см, толщина стенки – от 7 см.
  • Из полипропилена используется редко из-за дороговизны. Для жесткости конструкции необходимо применять модели PN25 или выше.
  • Способ соединения – резьбовое муфтовое (безмуфтовое) или сварное. Последнее для скважины применяется редко.

При низких температурах полимер теряет пластичность, что может привести к его повреждению из-за внешнего давления. Это же усложняет обслуживание системы при отрицательных температурах. Не рекомендуется установка в регионах со средней температурой зимой -10°С.

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:

  • Марка стали – СТ.20 или выше.
  • Рекомендуется использовать бесшовные модели. У сварных повышена вероятность повреждения, если шов сделан некачественно.
  • Толщина стенки – от 5 мм.
  • Соединение – резьбовое муфтовое. Сварное усложняет обслуживание (замену поврежденных участков).

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.

Применение в нефтегазовой промышленности

Обсадка нефтяных скважин инвентарной трубой необходима для изоляции продуктивного горизонта от грунтовых вод и обвалов грунта. В нефтегазовой промышленности используются исключительно металлические обсадные изделия, изготовленные из легированных и углеродистых сталей, поскольку прочности пластиковых — в глубоких скважинах недостаточно.

Обсадные трубы для нефтяных скважин изготавливаются в виде составных конструкций длиной от 9.5 до 13 метров. Соединение отдельных участков в монолитную колонну выполняется посредством резьбового соединения.

Резьба, в зависимости от конструкции, может быть конической, треугольной либо трапецеидальной. Если забор нефти либо газа со скважины ведется на высоком давлении (свыше 30 мПа), устройство резьбы выполняется с дополнительными резиновыми уплотнителями.

Диаметр обсадных труб для нефтяных скважин варьируется в пределах от 114 до 509 мм, от него зависит толщина стенок трубы, которая может быть 6-16 мм. Рассмотрим соотношение диаметра и толщины трубы на примере изделий разных типоразмеров:

  • диаметр 125 мм — минимальная толщина стенки 6.2-10.5 мм;
  • диаметр 194 мм — толщина стенки 7.5-13 мм;
  • диаметр 324 мм — толщина стенки 8.5-14 мм;
  • диаметр 426 мм — толщина стенки 10-12 мм.

В зависимости от толщины металла обсадные трубы для нефтяных скважин делятся на семь групп прочности, границы текучести которых составляют 379-1067 мПа. Существуют обсадные трубы изготовленные по технологии обычной и повышенной точности. В стандартных конструкциях непрямолинейность на 1 м длины не должна превышать 1 мм, в трубах повышенной точности — 0.5 мм.

Обсадные трубы нефтяных скважин подлежат одноразовому использованию, поскольку их устройство предполагает цементирование обсадных колонн — пространство между стенками скважины и трубой заливается бетоном, что необходимо для жесткой фиксации обсадки. Вытащить трубу после бетонирования невозможно даже с применением спецтехники.

Применение для буронабивных свай

В строительной сфере обсадные трубы применяются при обустройстве буронабивных свай. Такие сваи представляют собой опоры, сформированные посредством бетонирования пробуренной на площадке скважины. Диаметр буронабивных свай может варьироваться в пределах 300-1500 мм, однако на практике сваи с ДУ более 600 мм создаются крайне редко.

Для монтажа буронабивных свай применяются металлические обсадные трубы секционного типа, соединяющиеся посредством резьбового соединения. Нижняя секция обсадки укомплектована зубчатым наконечником, который разбуривает грунт при проходке скважины.

Бурение под буронабивную сваю с обсадной трубой

Монтаж обсадных труб выполняется посредством МБУ — мобильных буровых машин. Технология обустройства буронабивных свай выполняется в следующей последовательности:

  1. МБУ размещается на точке бурения, функциональная оснастка приводится в рабочее положение.
  2. Выполняется бурение полости на глубину, равную длине первой секции обсадной трубы. Буровая колонна извлекается со скважины и в полость устанавливается обсадка, бур размещается внутри трубы и разработка скважины продолжается.
  3. В процессе работы МБУ буровая колонна вращается внутри обсадной трубы и по аналогичной технологии наращиваются секции обсадки, пока не будет достигнута проектная глубина скважины.
  4. По завершению бурения в скважину посредством крановой установки погружается арматурный каркас сваи.
  5. В устье скважины устанавливается бетонолитная труба, через которую полость заполняется бетонной смесью.
  6. После бетонирования осуществляется демонтаж обсадной трубы и уплотнение бетонного тела сваи глубинным вибратором.

Устройство буронабивных свай без применения обсадных труб возможно в условиях стабильных грунтов, если же почва низкоплотная, склонная к осыпанию и насыщенна грунтовыми водами, которые могут заполнить скважину, монтаж обсадки обязателен.

Также выделяют буронабивные сваи кустарного изготовления, которые можно сделать своими руками. Скважины под такие сваи разрабатываются посредством ручных буров на глубину 2-3 м и диаметром до 300 мм, а в качестве обсадной трубы используется собранный в цилиндр рулонный рубероид, асбоцементная либо пластиковая (ПВХ, НПВХ). Такие буронабивные опоры могут использоваться как фундамент для возведения легких зданий из дерева и каркасных панелей.

Расчет размера обсадки

Параметры для выбора обсадных труб зависят от величины потребности в живительной влаге. Она определяется в зависимости от максимального одномоментного потребления при использовании максимального количества водоразборных точек, таких как:

  • санузлы и душевые;
  • смесители;
  • стиральные и посудомоечные машины;
  • накопительные устройства бытового назначения (баки);
  • накопительные устройства хозяйственного назначения (поливочные емкости).

На практике получены достоверные результаты реального расхода, определяющие потребность в 3 кубометра в час.

Рассматривая технические характеристики насосного оборудования, установили, что основные виды насосного оборудования с такой производительностью имеют размер порядка 75 мм. Здесь имеются в виду погружные и глубинные насосы для скважин.

Далее, необходимо учесть обязательный зазор величиной 4 – 5 мм между насосом и стенкой скважины, что дает внутренний диаметр трубы в 85 мм. Добавляем толщину стенки, составляющую для такого диаметра 4,5 – 5 мм, получаем окончательный результат для наружного размера – 95 мм. То есть, можно использовать стандартную трубу 95 х 5 мм.

Трубы для бурения скважин. Особенности и выбор // FORUMHOUSE

Смотрите это видео на YouTube

На обсадной трубе появились свищи, и в нее поступает нефильтрованная грунтовая жидкость. Но если при выборе обсадки учтена возможность установки трубы ремонтного размера, есть возможность ввести внутрь первичной обсадки вторую трубу меньшего диаметра со стандартно обустроенным фильтром, эксплуатацию водозабора можно продолжать. Тогда, с учетом этого обстоятельства, размер первичной обсадки нужно увеличить до следующего стандартного размера, например – использовать трубу 108 х 5-6 мм, или 118 х 6.

Трубы для обсадки стенок скважин

В месте бурения скважины устанавливается специальная обсадная труба. Она ставится в самом начале процесса установки или после преодоления некоего расстояния. Оно будет зависеть от характеристик и параметров грунта в месте проведения бурения. Исходя из применяемого метода проходки шурфа, данный элемент может быть вспомогательным инструментом формирования пространства скважины.

Обсадные трубы изготавливаются с учетом показателей ГОСТ 53366–2009 и 632−80, а также некоторых технических условий. Размерный ряд данного вида изделий начинается с диаметрального размера 114 мм и расширяется вплоть до отметки 426 мм. Толщина стенок увеличивается по ходу роста внешнего диаметра и колеблется в пределах 6−14 мм. Модели металла самые разнообразные, стандартным требованием является высочайшая свариваемость стали, применяемой для обсадки.

Сцепление разных элементов обсадной колонны создаётся с помощью различных приемов:

  1. Резьбовой безмуфтовый. Используется для сборки конструкций с высаженными концами. Это значит, что на одном конце осуществляется горячая высадка, иначе говоря, его нагревают специальным инструментом и выполняют раздачу приблизительно на 10 мм по диаметру на размер 150 — 200 мм. После этого на одном конце трубы нарезается внутренняя резьба, а на обратном — режется соответствующая наружная. Сопряжение происходит завинчиванием по нарезанной резьбе.
  2. Муфтовое соединение. На концах каждой из труб делают наружную резьбу, а соединение выполняется при помощи резьбовых муфт, на которых делают внутреннюю резьбу надлежащего размера. Поставка подобных изделий происходит с навернутой муфтой на одном из концов обсадной трубы. После чего резьбовые части прикрываются с применением полиэтиленовых колпаков.
  3. Сварное соединение. Употребление данного способа в сегодняшнее время уже почти не применяется, по крайней мере, при бурении производственных шурфов. Впрочем, сегодня осталось требование по прямолинейности обсадной трубы в участках стыка: она должна быть менее 0,7 мм на один метр длины.
Поделитесь в социальных сетях:ВКонтактеFacebookX
Напишите комментарий