Какой диаметр для обсадной трубы для скважины

Обновлено: 07.07.2024

Какую обсадную трубу для скважины выбрать металл или пластик

При бурении скважины – имеющую большую глубину и малый диаметр, специальная труба (обсадная колонна) меньшего диаметра, вставленная в скважину, выполняет много важных функций.

Различные буровые предприятия используют обсадные колонны разного типа, что зависит от условий эксплуатации, климатических условий, глубины залегания водоносных слоёв, типа скважины на воду (на песок, на известняк). Поэтому проблема выбора, какую обсадную трубу выбрать для скважины, является очень важной, от решения которой зависит качество добываемой воды, долговечность функционирования скважинной системы, и надёжность источника водоснабжения.

К обсадной колонне предъявляются определённые требования, исходя из которых, и нужно делать их оптимальный выбор.

Обсадные колонны должны быть долговечными при полной герметичности в течение всего срока эксплуатации, отвечать положенной прочности, характеризоваться стойкостью к негативному влиянию химически активных элементов в окружающей среде, и устойчивостью к давлению пластов горизонтального типа (к сжатию). Помимо этого материал, из которого изготавливают колонны, не должен оказывать воздействие на качество добываемой воды.

Виды и особенности обсадных труб

Выбор материалов для каждого конкретного случая зависит от множества причин (глубина бурения, конструкция собственно скважинной системы, технологические способы бурения, используемое буровое оборудование, диаметр скважины, состав слоёв грунта по всей глубине и пр.). Кроме того, каждый материал для изготовления обсадной трубы характеризуется своими достоинствами и недостатками, поэтому его выбор является индивидуальным.

Поэтому, выбирая, какие трубы лучше для скважины, необходимо:

Произвести геологические изыскания и расчёты, чтобы определить оптимальную глубину скважины.

Составить литологический разрез грунтовых пластов по всей глубине, чтобы определить, расположены ли водоносные слои над конкретным, какие породы подлежат бурению по глубине, существуют ли негативные факторы, например, плывуны и пр.

Сделать анализ состава воды для выбора типа фильтра.

Что выбрать?

1. Трубы стальные обсадные по ГОСТу 632-80 и муфты к ним

Стальная обсадная колонна представляет собой наиболее популярное решение, и по многим показателям отвечает всем требованиям. Её долговечность достигает срока в 50 и более лет, она выдерживает давление больших значений, включая давление при движении пластов, и не выделяет в воду вредных веществ. Единственным недостатком колонн из чёрной стали считается образование ржавчины, однако современные фильтры отлично решают эту проблему. Помимо этого металлические трубы из стали легко поддаются очистке при заиливании.

Однако высокая стоимость обсадных труб из стали делает их экономически невыгодными при бурении на песок. Хотя для обустройства артезианских скважинных систем они незаменимы, экономически обоснованы, и их рекомендуется использовать – срок эксплуатации стальных колонн достигает срока службы собственно скважинной системы.

2. Оцинкованные, нержавеющие и эмалированные

Оцинкованные обсадные трубы для свай характеризуются всеми положительными качествами и свойствами труб из чёрной стали, и отличаются дополнительно высокой стойкостью к образованию коррозии. Однако большая стоимость по сравнению с традиционными трубами не окупается повышением цены, и делает их применение нерациональным. Помимо этого, по истечении времени оцинкованные колонны могут выделять в воду вредный для людей оксид цинка, что делает их небезопасными с точки зрения экологической чистоты.

Эмалированные обсадные трубы при многих достоинствах имеют большой эксплуатационный недостаток – они подвержены повреждениям при малейших механических влияниях (ударам, царапинам, сколам) при установке. А любой повреждённый участок, лишённый защитной эмали, является источником образования коррозии.

3. Асбестоцементные трубы

Основным преимуществом асбестоцементных обсадных колонн считается их дешевизна. Однако бытующее мнение о их вредности (мало подтверждённое), хрупкость и большая толщина стенок, сложный монтаж, сделали их непопулярным изделием для бурения скважин.

4. Пластиковые трубы

Современные пластиковые обсадные колонны применяются сравнительно недавно, и полной картины их поведения в разных условиях в течение длительного времени, нет. Точно можно сказать, что такие трубы отличаются стойкостью к образованию коррозии, плесени, грибковых поражений, а также, не выделяют в воду вредные вещества.

Сегодня выпускают три типа пластиковых колонн – из ПВХ, ПП и ПНД. К их основным достоинствам относятся:

небольшая стоимость;
высокая степень герметичного соединения;
малый вес;
простой и быстрый монтаж.

Конечно, выбор обсадной трубы, как и всей конструкции скважины, делает, в конечном счёте, владелец участка, однако, информация о возможностях, достоинствах и недостатках каждого вида обсадной трубы, является очень полезной при принятии решения.

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:

Механической прочностью.
Коррозийной стойкостью.
Устойчивостью к давлению грунта.
Устойчивостью к агрессивным средам.
Простотой соединения элементов в колонне.
Герметичностью составных частей.
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:

Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
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.

Какая обсадная труба для скважины лучше металл или пвх?

ГОСТ 632 предусматривает выполнение технических условий и регламентирующих указаний при производстве стальных труб обсадного типа. Его целевое предназначение касается обсадных бесшовных элементов с резьбами трапецеидальной или треугольной формы с муфтами. Требования определяют качественные характеристики высокогерметичных соединений с муфтами и безмуфтовые варианты раструбных конструкций.

Трубы, выпускаемые согласно ГОСТ 632 80, применяются при бурении нефтяных и газовых скважин

Как выбрать обсадную трубу для скважины

Выбор обсадной трубы должен учитывать ряд обстоятельств. Основными критериями выбора обсадных труб являются такие показатели:

способ её обустройства;

Кроме того, надо брать во внимание необходимость оснащения скважины дополнительными устройствами, такими как оголовок, кессон и прочее.

Ценовой фактор тоже важен, однако его следует рассматривать при прочих равных обстоятельствах. В первую очередь учитывают технические характеристики.

В связи с этим напомним, какими бывают обсадные трубы для скважин.

Виды обсадных труб для скважин на воду

Потребителям предлагаются следующие виды обсадных труб для скважин на воду:

трубы стальные;
чугунные;
асбоцементные;
трубы обсадные из ПНД;
из НПВХ и ПВХ;
из морозостойкого полипропилена (МПП).

Применение асбоцементных и чугунных труб для обсадки скважины на воду – довольно редкое явление сегодня.

Поэтому рассмотрим оставшиеся варианты – обсадные трубы для скважины из пластика и металла. Если вас интересуют обсадные трубы для скважин по ГОСТ, то очевидно, что речь идёт о стальных изделиях по ГОСТ 632-80. Пластиковые обсадные трубы для скважин производятся по ТУ. Например, обсадные ПНД- и НПВХ-трубы для скважин изготавливают по ТУ 22.21.21.129-001-43528510-2017.

Этот нормативный документ регламентирует сортамент труб по диаметру, длине и прочим показателям. Исходя из даты его принятия, можно понять, что полимерные обсадные трубы являются новым материалом для обустройства скважин. Обсадные пластмассовые трубы для скважины также должны отвечать требованиям к напорным трубам по ГОСТ 18599-2001, ГОСТ 18599-2001 и ГОСТ Р 51613-2000. Это касается свойств материалов, прочностных и специальных характеристик.

Стальные обсадные трубы для скважин не создавались специально для водоснабжения, в то время как полимерные аналоги предназначены исключительно для этой цели. Они превосходят стальные изделия по долговечности, легче их, проще в монтаже и намного дешевле. Поэтому пользователи при обустройстве скважин всё чаще отдают предпочтение пластику.

Трубы обсадные из ПВХ и ПНД: разница

Пользователи часто задают вопрос, в чём разница между обсадными трубами из ПВХ и ПНД. Эти различия обусловлены свойствами материалов. Применительно к типоразмерам, вариантам способов соединения труб в колонну различий нет. Например, трубы обсадные из НПВХ имеют более узкий диапазон рабочих температур, но превосходят ПНД-трубы по прочности. Поэтому трубы обсадные из ПВХ больше подходят для однотрубных скважин и обсадки двухтрубных систем, в том числе имеющих большую глубину.

С учётом условий эксплуатации скважин на воду их подземная часть не подвергается значительным перепадам температуры, поэтому температурный фактор не имеет определяющего значения при выборе материала труб. Надземная часть скважин в условиях холодного климата в любом случае должна быть защищена от воздействия низких температур. Напоминаем, что вода замерзает при температуре ниже нуля и для защиты скважины от морозов устраивают кессон.

Обсадная труба: белая или синяя

Цвет труб служит для визуальной идентификации продукции по виду материалов, из которых они изготовлены. Синяя обсадная труба для скважин изготовлена из ПНД. Серый цвет указывает на изделия из НПВХ и ПВХ. Обсадные белые трубы изготавливают из МПП. В определённой степени цвет говорит об эксплуатационных параметрах, но основными критериями выбора обсадных труб являются такие характеристики:

диаметр в диапазоне 80–400 мм;
толщина стенок в диапазоне 4–21,5 мм;
длина в диапазоне 2–6 м;
способ соединения – ниппельный, муфтовый, раструбный.

Все перечисленные варианты соединения являются резьбовыми. Ниппельный способ сборки колонн обеспечивают внутренняя и внешняя резьба на концах труб. Такое соединение не меняет (не увеличивает) диаметр колонны. Муфтовое соединение осуществляется при помощи накладной муфты, которая навинчивается на концы труб с наружной резьбой, увеличивая, таким образом, диаметр колонны.

Раструбное соединение объединяет в себе принцип ниппельной и муфтовой сборки. Раструбный конец имеет внутреннюю резьбу, в которую ввинчивается другая труба с наружной резьбой. Этот способ соединения тоже увеличивает диаметр колонны, но в меньших размерах, чем это происходит при сборке на муфтах.

Особенности монтажа

Перед началом буровых работ определяют глубину залегания водоносного слоя и приблизительный дебит будущей скважины. Это можно узнать, сверившись с геодезическими данными соседей (если у них на участке также есть скважина), либо с помощью специальных карт местности. Бурят скважину с помощью буровых установок, причем первые 3 метра – с помощью бура большего диаметра, а затем – меньшего. По достижению водоносного слоя в скважину устанавливают первую трубу.

Рекомендуем ознакомиться: Вентиляция и воздуховоды прямоугольной формы сечения

Важно! При бурении важно обязательно откачивать буровой шлам – смесь разрушенных горных пород, глины и грунтовых вод с помощью илососов и других насосных установок. Разлив которого может полностью привести в негодность почву на садово-огородном участке.

Собственно процесс укрепления стенок скважины выглядит так:

после установки первой трубы меньшего диаметра на нее наращивают следующую, используя раструбное резьбовое соединение;
таким способом устанавливают и последующие трубы, исходя из глубины скважины;
промежуток между стенкой скважины и внешней частью трубы заполняют жидким цементом или мелким щебнем для неподвижной фиксации сооружения;
верхнюю часть обсадной трубы, достигающую глубины промерзания грунта, утепляют с помощью любого теплоизолирующего материала (минеральная вата, пенопластовая или полистирольная скорлупа);
видимую часть трубы скважины закрывают специальной пластиковой заглушкой и оформляют в виде небольшого колодца.

Важно также не опускать обсадную трубу впритык ко дну скважины – изделие не должно опираться в грунт, а доходить только до кровли водоносного слоя. В противном случае такая ошибка в установке приведет к снижению дебита скважины и преждевременному разрушению обсадной трубы.

Внимание! Участки соединения труб нужно дополнительно зафиксировать с помощью силиконовых/резиновых уплотнителей или специальной ленты, чтобы в скважину не поступала вода из верхних слоев грунта.

В процессе установки труб в скважине их диаметр сокращается по мере углубления. Для соединения двух труб разного диаметра необходимы специальные фитинги – переходники соответствующего внутреннего и наружного размера резьбы. Чтобы правильно поместить обсадную трубу в скважину, в буровое отверстие сначала погружают трубы меньшего диаметра (например, 125 мм), затем с помощью фитингов на них устанавливают изделия обычного размера. На глубине первых 3-5 метров от поверхности земли должны быть установлены трубы большего размера.

Рекомендуем ознакомиться: Труба медная для системы отопления

Какая обсадная труба для скважины лучше

Когда задают вопрос, какая обсадная труба для скважины лучше, обычно подразумевают противопоставление стальных и полимерных труб. Металлическая обсадная труба для скважины на воду уже прошла проверку временем. Она надёжна, долговечна, но устройство таких скважин обходится дорого. Кроме того, вам не придётся задумываться о выборе трубы – лишь бы она подошла по размерам.

Выбор полимерных обсадных труб более сложен, но результат стоит того. Пластиковые изделия в большинстве случаев вполне могут заменить стальные трубы. По долговечности они превзойдут металлические аналоги, а по деньгам обойдутся вам намного дешевле. Если вы сомневаетесь в том, какую обсадную трубу лучше использовать для скважины, попробуйте комбинированный вариант.

Для двухтрубных скважин можно применять обсадку из металлической трубы в комбинации с пластиковой водоподъёмной трубой. Такое решение является весьма популярным у сомневающихся в возможностях пластика людей. Кроме того, оно будет стоить вам дешевле, чем чисто стальной вариант, но дороже скважины из полимерных труб. Однако в вопросе выбора металла или пластика для обсадных труб для скважины будущее за полимерными материалами.

Чем однотрубная конструкция отличается от двухтрубной?

Однотрубная конструкция

В процессе бурения обсадка производится только до известняка, дальше по известняку остается голый ствол.

Двухтрубная конструкция

Процесс обсадки точно такой же только дополнительно по всей длине скважины устанавливается пластиковая труба. На пластике делается перфорация, которая пропускает воду, но не пропускает частицы обрушенного известняка, тем самым защищая ваш насос от преждевременной поломки. Кроме того, пластик предотвращает обрушение известняка, что продлевает срок службы скважины.

Вода находится в пластике и не контактирует с металлом, это позволяет ей оставаться в том первозданном виде, в котором дарит нам ее природа.

Толщина стенки у обсадной трубы

Вопрос, какую толщину стенки выбрать у обсадной трубы, актуален при обустройстве скважины из пластиковых труб. Её надо рассчитывать исходя из глубины скважины и типа (группы) грунтов. Для скважин глубиной до 30 м обычно хватает труб со стенками толщиной до 7,5 мм. В запасе ещё остаётся 14 мм толщины стенок, чего достаточно для обустройства скважин глубиной 100 и более метров. Каждый типоразмер стальных труб имеет по 4–6 вариантов толщины стенок, но в случае со скважинами на воду вам хватит минимальной величины этого показателя.

Как выбирать подходящий диаметр трубы

От правильно выбранного диаметра напрямую зависит производительность скважины на участке. Чем он больше, тем больше воды даст и скважина. Чтобы снизить расходы, которые понадобятся, чтобы приобрести трубы обсадные для скважин и собственно на работы по бурению, следует заранее рассчитать тот наименьший диаметр, который способен удовлетворить потребность в воде. Какие расчеты следует произвести?

Определение пикового расхода воды

Определяют пиковый расход воды, требуемый для дачи или загородного дома. Расход для крана, открытого полностью – примерно 0,7 куб.м/час.

Допустим, воду одновременно расходуют:

машина стиральная;
кухня;
санузел;
также производится полив участка.

То есть пик потребления воды в доме составит около 2,5-3 куб.м/час. Коттеджи или дома в два этажа потребуют уже 4-8 куб.м/час.

Расчет диаметра обсадной трубы

Параметры обсадных труб в зависимости от места забора воды

Труба для скважин обсадная рассчитывается в диаметре в зависимости от используемого погружного насоса. Для дачи, где примерный водорасход составит до 3 куб.м/час, прекрасно подойдет насос диаметром 75 мм. При расходе 8 куб.м/час насос должен быть 102 мм.

Если в данной местности водоносный горизонт обладает повышенным статическим и динамическим уровнем воды, то насос в обсадной трубе должен просто висеть.

Диаметр трубы для насоса 75 мм выбирать надо так: 75 мм ( диаметр насоса) + 4 мм (зазор между насосом и трубой) + 8 мм (толщина стен трубы). Получается 87 мм. Трубы обсадные для скважины имеют стандартные размеры.

К цифре 87 наиболее близки:

89 мм;
108 мм;
114 мм.

Принимая за основу такие размеры, под выбранный диаметр бурят скважину – этот вариант и считается самым экономичным.

Для насоса 102 мм расчет производится так же (102 + 4 + 8 = 114 мм). Подходящий диаметр трубы – 114 мм, но желательно выбирать все-таки с запасом – примерно 127-133 мм.

По водонапорным горизонтам и их статистическим уровням информацию лучше запросить в организациях, которые осуществляют бурение скважин.

Обсадные трубы для скважин на воду: обзор конструкций, размеры, характеристики и установка

Обсадная труба является важной деталью во время обустройства автономной системы водоснабжения. Ее применяют, чтобы укрепить стенки гидротехнического сооружения, увеличить их срок эксплуатации, повысить качество получаемой воды.

Обсадные трубы применяют для скважин, через которые добывают воду из недр Земли. Но прежде, чем выбрать такие системы, необходимо разобраться с материалами, из которых их изготавливают, определить размер для монтажа.

По бурению скважин применяют обсадные трубы.

Определение и назначение обсадной трубы

Обсадной называют специальную трубу, которая имеет кожух с армированием. Она используется, чтобы укреплять внутренние стены скважины. Часто глубокая конструкция предполагает использование и установку нескольких функциональных деталей, которые между собой герметично закрепляются. Получается 1 обсадка по всей длине скважины.

Толщина стенок такой колонны зависит от используемого материала, а также от типа гидротехнического сооружения, где она будет вмонтирована.

У бетонных и металлических изделий диаметр, толщина стен намного больше, чем размеры пластиковых. На 1 конце располагается муфта. Она применяется, чтобы выполнять герметичное соединение 2 деталей. На второй части располагается кольцо, которое надежно защищает резьбу и предотвращает любые ее поломки.

Обсадные конструкции для скважин обладают следующими габаритами:

Длина: минимум 3, максимум 13 м, при этом классическим вариантом является 8 м.
Толщина стенок: минимум 0,5, максимум 1,6 см, но универсальным вариантом считается 1,2 см. Изделия бывают толстостенными и тонкостенными.
Диаметр внутренний: минимум 6,5, максимум 42,5 см.
Диаметр наружный: минимум 8, максимум 45 м.

Обсадную трубу применяют для укрепления стенок скважины.

Дополнительно для труб из металла пишется категория прочности.

Обсадные колонны, используемые в скважинах, должны выполнять следующие задачи:

Поддерживать целостность всей конструкции во время ее срока службы. Колонны должны быть прочными, устойчивыми к деформациям, сдвигам грунта, различным повреждениям.
Поддерживать полную герметичность, чтобы предотвращать попадание вод из грунта внутрь конструкции и не допускать проникновения грязи в источник.
Сдерживать питьевую воду из прослоек в обсадке.
Защищать конструкцию от повышенного грунтового давления.
Защищать насос и прочее оборудование внутри колоны от различной грязи.

Чтобы герметизация была максимальной, специалисты советуют выбирать изделия с типом соединения в виде резьбы.

Разновидности труб для обсадки скважин

Качество скважины во многом зависит и от материалов, которые используются для производства таких конструкций.

Применяют следующие варианты: пластик, древесина, металлы, асбестоцемент. Сложно однозначно определить, какие трубы буду лучшими для обустройства скважины. Выбор такой детали зависит от технических характеристик, климатических условий, производительности, диаметра точки забора воды, параметров насоса и прочего оборудования. Все это влияет на требования к обсадным трубам.

Обсадные трубы из металла

Трубы для колонны обсадки могут быть выполнены из следующих материалов:

чугун;
сталь;
нержавеющая сталь;
оцинкованное покрытие;
эмалированное покрытие.

Стальные изделия являются самыми востребованными. Это наиболее практичный вариант для создания колонны.

Изделия соответствуют всем требованиям и условиям, которые предъявляются к такому элементу конструкции. Стальные трубы используют в артезианских скважинах, когда происходит бурение через песчаные либо известняковые почвы.

Трубы из металла считаются самыми практичными.

К преимуществам стальных обсадных систем относится следующее:

Повышенная устойчивость к износу, деформациям, повреждениям. Изделие обладает высокой прочностью.
Наличие соединения посредством резьбы, чтобы герметичность конструкции была максимальной.
Срок службы продолжительный. Он составляет 50 лет для изделий, у которых стенки в толщину по 0,6 см.
Наличие возможности очищать скважину бурильным оборудованием, если дно заиливается.
Подача воды для питья без сбоев в течение всего периода эксплуатации оборудования.

Но вместе с тем необходимо помнить и о недостатках стальных обсадных конструкций, это:

Возможность возникновения ржавчины и соответствующего осадка в воде.
Сложность в самостоятельном осуществлении монтажа из-за того, что у толстостенных изделий вес большой.
Учет затрат на расходные материалы.

Трубы с эмалированной поверхностью тоже являются склонными к ржавчине, которая возникает, если эмаль повреждается либо само изделие деформируется. У оцинкованных труб срок эксплуатации длительный, но они часто загрязняют источник воды оксидом цинка.

Обсадные трубы из асбестоцемента

Изделия из асбестоцемента активно применяются для создания различных гидротехнических сооружений благодаря их низкой стоимости, стойкости к агрессивному влиянию химических соединений.

К преимуществам таких обсадных систем относится следующее:

устойчивость к возникновению ржавчины;
небольшая цена, доступность;
безопасность;
практичность;
долгий срок применения – до 65 лет.

Трубы из асбестоцемента применяются в самых разных областях строительства.

Несмотря на то что асбестоцементные трубы для обсадки обладают множеством достоинств, необходимо учитывать и их ограничения:

Монтаж своими руками осуществлять сложно. Требуется дорогое оборудование подъемного типа.
Материал является хрупким.
Отсутствует резьба для фиксации изделий. Их соединять придется посредством стыка. А такой метод не может гарантировать полную герметизацию всей конструкции.
Сложно чистить и обслуживать детали. Бетонное основание является пористым, из-за чего на нем накапливается много грязи. Чистить поверхности стен разрешается только после полного осушения источника воды.

Запрещено использовать асбестоцемент для артезианских скважин, которые проходят в почве известнякового типа.

Обсадные трубы из пластика

Обсадные трубы из пластика стали конкурентами традиционным изделиям из бетона и стали. Их делают из ПВХ, полиэтилена НД и полипропилена.

Пластиковые обсадные трубы обладают следующими положительными характеристиками:

долгий срок эксплуатации материала;
устойчивость к негативному влиянию солей и прочих химических соединений;
устойчивость к появлению ржавчины;
простота установки конструкции, так что каждый сможет выполнить это собственноручно;
высокая герметизация конструкции за счет использования соединения в виде резьбы;
малый вес деталей;
невысокая стоимость, доступность.

В пластиковых обсадных трубах вода для питья из скважины не будет менять свой химический состав. Кроме того, в ней не развивается патогенная микрофлора.

Но необходимо помнить, что такие обсадные трубы используют для обустройства скважины в почвах песчаного типа и при этом их глубина не должна быть больше 55 м. Еще такие пластиковые конструкции подойдут для колонн с фильтрованием.

Пластиковые трубы наиболее распространенный вариант при бурении скважин.

Что касается недостатков подобных труб для обсадки, то они склонны к повреждениям, деформациям и восприимчивости к низкой температуре.

Расчет диаметра трубы для обсадки

От того, насколько правильно подобраны трубы с соответствующим диаметром, зависит эффективность работы всей скважины и ее производительность. Чем больше размеры обсадной колонны, тем выше дебит источника воды.

Для этого вычисляют затраты жидкости при максимальных нагрузках. Нормы ее расхода составляет за час около 0,7 куб. м. Она может применяться для бытовых и хозяйственных целей.

Во время вычисления требуемого диаметра обсадной трубы учитывают размер, тип и производительность насоса и подключаемого к нему оборудования. Например, если затраты составляют 4 куб. м в единицу времени, то рекомендуется использовать оборудование, у которого диаметр 80 мм. Этот показатель максимально допустимый.

К показателю диаметра, который есть у оборудования с насосом, необходимо прибавлять еще 0,5 см. Это дистанция, которая должна быть от поверхности насоса до самой обсадной трубы. Также требуется добавить еще 0,5 см, что представляет собой саму толщину стен обсадки.

Чтобы определить внутренний диаметр обсадной трубы, необходимо использовать как раз такую формулу. Например, если насос составляет 9 см, то к нему нужно добавить еще 1 см. Получается 10 см (100 мм). Но при этом, учитывая размер стенок (0,5 см), диаметр трубы будет 110 мм, т. к. необходимо прибавить 10 мм.

Обсадные детали производятся по 8,9, 10,8, 11,4, 12,7, 13,3 см.

Устройство обсадки для скважины

Колонна обсадки для гидротехнического сооружения отличается соответствующим строением.

Она включает следующие детали:

Фильтр в начале. Он очищает питьевую воду от песчаных и глинистых включений. Для его создания применяют проволоку либо сетку из нержавеющего материала.
Фильтр на дне. Он выполнен из гравия. Предназначен защищать точку забора жидкости от грунтовых вод и грязи, которая может попадать в питьевую воду из более низких прослоек.
Герметичный оголовок. Он защищает скважину от негативного влияния наружных факторов окружающей среды.

Большое количество труб, которые представлены на строительном рынке, позволяет выбрать максимально подходящий вариант, который будет обеспечивать долгий период эксплуатации скважины.

Выбор обсадных труб или как сделать скважину долговечной

При бурении скважины на воду на своем участке, буровики использовали стальную трубу диаметром 133 мм с толщиной металла 4,5 мм.

Как сказали буровики – это наиболее оптимальный вариант по цене и долговечности. Швы между трубами обваривали. Т.е. трубы были без резьбового соединения.

Обсадная труба 133 мм с нарезанным резьбовым соединением (резьбовым конусом), есть еще с приваренным резьбовым элементом. Но большого смысла в таком удорожании нет. Если захотите вытащить когда-то обсадные трубы (почему это может понадобиться – будет ниже), то проржавевшая резьба может не выдержать и трубы оборвутся под тяжестью. После нарезки резьбы – это самое тонкое место на трубе. А так же трубу просто невозможно будет выкрутить по причине ржавчины. Резьба закиснет, как говорят и труба обломается в этом месте.

Есть шовные и бесшовные, цельнотянутые стальные трубы. А так же изготовленные из разной стали.

В общем, резьбу на обсадных трубах делают только для облегчения работы буровикам. Обо всех минусах резьбового соединения подробно рассказано в этом видео:

Многие буровики используют пластиковые обсадные трубы. На фотографии труба обсадная нПВХ 200мм*7,0мм. Ее явный плюс – она не ржавеет.

В земле может находиться десятками лет (а дальше нет наблюдений). Вопрос к ней только по прочности. Если будут подвижки пластов грунта, то ее может поломать. Но это, вероятно, может произойти только в сейсмоактивных районах.

Читайте также: