обсадная труба для чего применяется

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.

Источник

Обсадная труба армирующая — что это такое

Что подразумевается под термином «обсадная труба», известно далеко не всем нашим современникам. Кроме специалистов по бурению скважин, с ним могут быть знакомы разве что только владельцы тех загородных домов, подключить которые к центральной системе водоснабжения невозможно. Соответственно, знания, что такое обсадная труба, не помешают и горожанам, планирующим в ближайшем будущем возвести коттедж на приобретённом земельном участке.

При бурении водяных скважин применяются разные типы обсадных труб

Назначение обсадных труб

Устанавливается обсадная труба в предварительно пробурённую скважину, где она играет роль так называемой обсадной колонны, позволяющей удерживать стенки скважины либо колодца в неизменном состоянии. Но этим дело не ограничивается. Можно сказать, что обсадная труба – это такой вид трубного проката, который не только препятствует осыпанию стенок скважины, но и аккумулирует воду благодаря установке в его полость насосного оборудования. Соответствие характеристик данной продукции требованиям нормативных документов определяет её многие свойства с точки зрения конечного потребителя, начиная от напора и качества поставляемой воды, включая лёгкость монтажа своими руками, и заканчивая сроком годности скважины.

Какие бы трубы ни применялись для реализации обсадки (имеется в виду материал их изготовления), она призвана решить две основные задачи:

Обсадная труба опускается в готовую скважину, внутри трубы размещают насос

Закономерно возникает вопрос: какая труба лучшая для скважины под воду в этом случае? Прислушаемся к мнению экспертов. Их ответ однозначен: отдавать предпочтение следует обсадной трубе для скважин с резьбой. Ведь забор воды должен осуществляться только из водоносного слоя, пригодного по своим химическим и физическим характеристикам. И именно изделия, оснащённые резьбой, успешно препятствуют проникновению в скважины вод из других горизонтов и верховки.

Виды обсадных труб для скважины

Мы уже знаем, что обсадные трубы — это такие изделия, которые выполняют функцию армирующего материала, а работа всей системы будет зависеть от их качества.

Полезная информация! Кроме сырья, важную роль в обеспечении надёжного функционирования водозабора играет выбор правильного диаметра трубы обсадной для скважин. Он может варьироваться в широком диапазоне значений.

Сегодня для обсадки каналов своими руками можно использовать разные типы труб. Наибольшее распространение получили металлические, пластиковые, а также асбоцементные изделия. Ответ на вопрос, какую обсадную трубу для скважины лучше применять, зависит от предполагаемых условий эксплуатации (в первую очередь, это склонность грунта к подвижкам) и объёма планируемого водозабора. Сортамент данной продукции регламентирован требованиями ГОСТ 632-80. Узнать, какими трубами для скважины лучше укреплять её стены, в том числе и своими руками, вы сможете, ознакомившись с ниже приведённой информацией.

Трубы металлические. Эти трубы обсадные лучше использовать для артезианских скважин и в целом для сооружений на известняк и песок. Данные изделия устойчивы к любым механическим нагрузкам и отличается хорошей прочностью.

Главное преимущество металлических обсадных труб — высокая прочность

Диаметр стальных обсадных труб колеблется в диапазоне 114≤D≤508 мм. При толщине стенки 5-6 мм они прослужат не меньше 50 лет. Ещё один плюс – это оснащение стальных труб резьбой. Если вы ищете ответ на вопрос, какая труба лучшая для скважины, используемой с целью организации постоянной бесперебойной подачи воды, в пользу выбора стальной обсадки говорит следующий фактор. Как известно, любая пробуренная магистраль может заиливаться. А восстановление её работоспособности путём применения бурового инструмента возможно только при стальных обсадных трубах. С изделиями из другого материала сделать это не доступно.

Однако, чёрной стали присущи серьёзные недостатки. Прежде всего, это коррозия, которая обусловливает появление в воде ржавчины. Впрочем, эта проблема является легко устранимой трудностью, которую можно решить применением современных фильтров. На этом фоне гораздо весомее выглядит другой недостаток металлической обсадной трубы для скважины: высокая стоимость данного изделия в толстостенном исполнении. Поэтому использовать стальную обсадку рекомендуется для обустройства глубоких скважин с большим эксплуатационным ресурсом. Выполнять бурение неглубокой скважины на песок с экономической точки зрения лучше с использованием более дешёвого материала.

Пластиковые трубы. Аналитики рынка отмечают возросшую популярность пластиковых труб для скважины. Скважины на воду, укреплённые данными изделиями:

Использование пластиковых труб значительно удешевляет обустройство скважины

Пластиковые трубы отличаются малым удельным весом, и для удобства соединения, как правило, оснащаются резьбой. Полная картина типоразмеров обсадного трубного ПВХ проката представлена в таблице №1. Изучив её, вы узнаете, какие диаметры наиболее часто применяются для реализации пластиковой обсадки.

Источник

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).

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.

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.

Пластмассовые

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.

Источник

Обсадная труба для скважины — виды, как выбрать и произвести расчет обсадки

Обсадная труба для скважины — это система труб, собранных вертикально, где все элементы соединены герметично, и каждый из них имеет армированный кожух. Устройство обеспечивает целостность скважины и аккумулирует воду, благодаря установленному в его полость насосу.

Бурение скважин для воды в частном доме или загородном участке становится все более популярным для обеспечения жизнедеятельности в доме и хозяйственных нужд на подворье. Обязательным элементом строения водозабора является обсадная труба.

Что это такое, назначения и область применения

При бурении скважины инструмент проходит различные виды грунтов, такие, как:

Кроме того, часто встречаются плывуны – постоянно смещающиеся слои водоносных песков с большим содержанием влаги.

Обсадная труба, как это видно из названия, служит, прежде всего, для укрепления стенок шурфа, которое по причине смещения грунтов или воздействия плывунов могут полностью перекрыть скважину в короткое время.

Кроме того, на нижнем кольце обсадки, обустраивается фильтрующее устройство для очистки грунтовых вод от содержащихся в ней механических загрязнений. Таким образом, очевидно, что областью применения таких изделий является бурение скважин и их обустройство. Причем, они применяются как при бурении скважин на воду, так и на газ или нефть.

Какими бывают обсадные трубы

Основным материалом для изготовления обсадных труб является сталь. Кроме того применяются пластмассы и асбоцементные изделия. Давайте рассмотрим изделия из данных материалов подробнее.

Стальные трубы

Металлические трубы применяются повсеместно при бурении скважин любой сложности, при этом различают следующие конструктивные исполнения:

Как видно из приведенной схемы соединения, стыковка обсадных труб производится через посредство промежуточной детали – муфты. При этом высокопрочные трапецеидальные резьбы, выполняются на специальном резьбонарезном оборудовании с высокой точностью. Нарезка подвергается поверхностной закалке с использованием установок ТВЧ.

Обсадные трубы производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 632-80.

Трубы из пластика

Такие изделия производятся из непластифицированного поливинилхлорида и применяются только на водозаборных скважинах. Производятся только синего или белого цвета, оба конца трубы оснащены резьбовым соединением.

Область применения – укрепление и герметизация стенок скважин на воду. Труба не подвергается воздействию коррозии, влиянию ультрафиолетового излучения и выдерживает механические воздействия, возникающие в процессе эксплуатации от подвижек грунтов.

При отрицательных температурах возможно механическое повреждение от случайных ударов, но условия эксплуатации исключают такие возможности, поскольку в скважине всегда температуры выше нуля. Верхний конец утепляется кессоном.

Асбоцементные трубы

Материалом для изготовления таких изделий является смесь цемента с волокнами природного армирующего материала асбеста. Такая добавка делает материал достаточно прочным для использования в качестве обсадки стенок скважин на воду.

Качественные показатели, позволяющие такое применение сводятся к следующим:

К недостаткам этих изделий относят их хрупкость, что ограничивает применения для глубоких скважин. Максимальное заглубление допускается до 100 метров на артезианский известняковый горизонт.

Бытует мнение, что волокна асбеста обладают канцерогенными свойствами, что не подтверждается проведенными исследованиями. К тому же в воду могут попасть только отдельные волокна этого вещества, которые легко задерживаются даже бытовыми фильтрами.

Изделия с защитными покрытиями, в частности оцинкованные трубы или с эмалевыми покрытиями для обсадки стенок скважин не применяются. Оксид цинка крайне опасен для здоровья человека, а эмалевое покрытие является крайне хрупким, достаточно несильного удара для его повреждения.

Жизненный цикл скважины на воду зависит не от стойкости трубы, а от состояния водоносного слоя и фильтрующего устройства. Если состояние стальной обсадной трубы начинает вызывать беспокойство, в нее просто опускают вторичную обсадку из пластика с обустроенным фильтром на конце, что дает водозабору вторую жизнь.

Выбор обсадки

Определяясь с материалом труб для скважины, нужно учитывать следующие условия:

Жизненный цикл скважин с металлической обсадкой при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании, может составить до 50 лет.

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:

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.

Внимание! Категорически не рекомендуются для этой цели насосы вибрационные, которые способствуют быстрому разрушению обсадки.

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.

Источник