Обсадные трубы буровых скважин: как получить максимальную отдачу?

Обсадные трубы буровых скважин: как получить максимальную отдачу?

Обсадные трубы буровых скважин служат для защиты стенок пробуренного отверстия, предотвращения осыпания грунта, а также поступления чистой воды в водопроводную систему.

После окончания буровых работ обсадные трубы буровых скважин становятся каналом поступления водного ресурса в водопровод. В ней размещается насос, качающий воду.

Для сохранения стенок обсадные трубы буровых скважин должны иметь хорошие прочностные характеристики. Надежную устойчивость к динамическим, статическим взаимодействиям смогут обеспечить изделия из качественного материала. Пробуренный канал сохранит свою геометрию, если конструкция источника будет являться водонепроницаемой системой.

Благодаря резьбовому соединению обсадные трубы буровых скважин обеспечивают простоту сборки, герметичность трубопровода. В подобной конструкции питьевая вода не смешивается с другими загрязняющими жидкостями, расположенными рядом со скважиной.

Важным критерием при проектировании обсадной колонны является также толщина стенок, ее диаметр. На современном рынке для обсадки предлагаются изделия различных размеров. Параметры труб регулируется специальными нормами РФ в соответствии с ГОСТом.

К распространенным видам обсадных колонн относятся стальные и полимерные трубы. Стальные отлично подходят для буровых скважин. Принятые стандарты для таких изделий следующие:

  • диаметр от 114 миллиметров;
  • толщина стенки — 5-6 миллиметров;
  • продолжительность эксплуатации превышает 50 лет.

Обсадные трубы буровых скважин москва

Достаточно надежной считаются стальные обсадные трубы буровых скважин. Они успешно выдерживают давление извне со стороны грунта. Скорость коррозии определяет срок эксплуатации обсадного столба. Для черной стальной трубы он составляет примерно 40 лет. При регулярном пользовании водой ржавчина не критична для нее.

Итак, преимущества металлической колонны:

  • длительный срок службы;
  • возможность прочистки, чтобы поддерживать качество чистой воды;
  • отличная прочность;
  • способность функционирования при повышенном давлении.

Однако у металлических конструкций, используемых в буровых скважинах, имеются также недостатки. Склонность к коррозии — это один из них. Пользуясь подобной конструкцией, приходится производить фильтрацию перед подачей воды в кран. Другим минусом металлических изделий является высокая стоимость продукции с толстыми стенками, которая удобна для систем с высоким давлением рабочей среды.

Для артезианских скважин большой глубины обсадка из стали является вполне рациональным решением. Если же глубина гидросооружения небольшая, то в экономическом смысле выгоднее устанавливать подобный конструктивный элемент по более низкой цене.

Трубы из полимеров

Популярными и востребованными считаются полимерные изделия. Существует обширный типоразмерный ряд, позволяющий для любой скважины подобрать необходимые параметры.

Для буровых гидросооружений применяется продукция нПВХ. Она обладает такими достоинствами:

  • при аккуратной эксплуатации срок службы достаточно высокий;
  • удобство. Незначительный вес конструкции. Это упрощает сборку и замену элементов на новые;
  • химическая нейтральность. Пластиковые изделия не подвержены коррозии, не реагируют на многие агрессивные среды. Поэтому могут быть обработаны любыми средствами для дезинфекции и регенерации;
  • не требуется установка дополнительной фильтрации;
  • удельный вес материала выше 1,4 единицы. Поэтому обсадка тонет в воде;
  • прочность к внешнему давлению, а также на растяжение;
  • наличие хороших гидравлических свойств;
  • способность к восприятию ударных нагрузок;
  • полное соответствие гигиеническим требованиям;
  • раструбное соединение способствует созданию дополнительной изоляции;
  • относительно низкая стоимость.

НПВХ трубы могут монтироваться вглубь на 300 метров и более. Характеристики полимерного материала имеют заводскую гарантию на срок в 50 лет. За это время гарантируется постоянство свойств. Многолетняя практика показывает, что нПВХ изделия для буровых водоисточников наделены высокими механическими свойствами. Поэтому они достаточно распространены для буровых скважин.

Материал нПВХ — это непластифицированный поливинилхлорид плотной структуры. Обсадная колонна из него имеет и ряд недостатков. Например, способность к сплющиванию из-за межпластового давления, подвижки грунтов. Также при монтаже необходимо соблюдать повышенную аккуратность, чтобы не допустить повреждений поверхности материала.

Обсадные трубы буровых скважин

Для создания буровой скважины, позволяющей добывать воду, используется специальное оборудование. С его помощью проделывается в земле отверстие. На двухметровой глубине вставляется обсадная труба. Она заглубляется в грунт на глубину нахождения водоносного известнякового уровня. Затем колонна фиксируется на земле.

НПВХ изделия содержат непластифицированные пищевые смолы. По своим прочностным характеристикам они не уступают стальным.

Различие нПВХ и ПВХ

При изготовлении ПВХ изделий может быть использовано вторичное сырье. Но для нПВХ обсадки допускается только применение первичных материалов, поскольку вторсырье не способно сохранять физико-механические свойства. ПВХ-материал непригоден для обсадки. Он изгибается, крошится, ломается, рвется.

ПНД-обсадка

Полиэтилен низкого давления идет на изготовления продукции ПНД. Данный материал определяет технические параметры изделий. ПНД колонна сумеет выдержать высокое внутренне давление. Однако внешние нагрузки она не выдерживает. Такое изделие вполне подходит для внутренней обсадки. Внешняя часть конструкции обсадочного столба выполняется из стали.

Как выбрать обсадные трубы буровых скважин?

Для правильного выбора обсадочных конструкций в артезианской скважине нужно учесть преобладание плюсов над минусами. Обсадные колонным могут быть однотрубными, друхтрубными. О назначении обсадной трубы уже упоминалось. Ее задачами являются защита от загрязнений водоноса эксплуатируемого горизонта и укрепление стенок скважины.

Если установить одну металлическую трубу со стенками 4,5 миллиметров, то на ее срок службы оказывает влияние множество факторов:

  • химический состав и микроструктура стали;
  • появление трещин и других повреждений, нанесенных при строительстве гидросооружения;
  • активная коррозионная составляющая почвы;
  • электрохимическая коррозия;
  • газонасыщенность водяного ресурса;
  • параметр, связанный с колебанием уровня воды, наступающим в интервале между включением-выключением насоса. Активность коррозии в этом период возрастает.

Эти критерии являются причиной разрушения стальной колонны, которая иногда быстро приходит в негодность. В результате скважина ликвидируется.

Поэтому наиболее надежным вариантом обсадки считается монтаж пластикового столба внутри стального. Полимерные трубы являются стойкими к химической коррозии. Они обладают гидравлической гладкостью, высокими гигиеническими качествами.

Обсадные трубы буровых скважин кимберия

Если выбрана однотрубная конструкция скважины, то это одна труба диаметром 133 или 159 миллиметров. Друхтрубная колонна делается из металлического изделия диаметром 133 и ПНД 117 миллиметров или 159 и ПНД 135 миллиметров.

Подобное сооружение продлит срок эксплуатации скважины. Вода в этом случае находится во внутренней пластиковой трубе, которая при необходимости может быть демонтирована для ремонта скважинной колонны. К тому же, используемый водонасыщенный горизонт защищен от сторонних загрязнений.

Профессионалы не рекомендуют делать однотрубную конструкцию из одной пластиковой трубы по причине ее возможного сдавливания такими породами, как гравий, щебень, валуны. Если все же выбор пал на такой вариант, то следует учесть:

  • толщину стенки. Она должна составить 10 миллиметров или больше;
  • глубину бурения, которая не может быть более 50 метров;
  • отсутствие залегания разрушающих пород в месте буровых работ.

Четкое соблюдение этих условий позволит увеличить срок службы артезианской скважины с однотрубной пластиковой обсадкой. Двухтрубная обсадная колонна повышает надежность водоисточника. Эта конструкция состоит из прочного металла в сочетании с экологичным пластиком. Чистая вода поднимается под давлением из водоносного слоя в пластиковом столбе. Она не касается металла, который перекрывает окружающие породы и их загрязнители.

Разница диаметров обсадных столбов

Внутренний диаметр двух вариантов пластиковых обсадных колонн составляет 101 и 115 миллиметров. Дебит скважины не зависит от диаметра. Производительность примерно одинаковая — 1-5 м3/ч, срок эксплуатации тоже.

Однако разница все же имеется. При большем диаметре водоприемная часть получается шире. Это является важным элементом для установки насосного оборудования. Водоприемная часть служит для поднятия воды из водоносного пласта в ствол гидросооружения.

При внутреннем диаметра в 101 миллиметр не все марки насосов могут применяться. Для такого размера обсадки используется трехдюймовое оборудование. Между эксплуатационной колонной и насосом должен оставаться технологический зазор, чтобы не причинить ущерб оборудованию. Однако в продаже имеется большой ассортимент четырехдюймовых насосных устройств от разных производителей. Такие насосы лучше подходят для диаметра 115 миллиметров.

Ремонтопригодность гидросооружения

При падении внутрь насосов, молотков, других посторонних предметов для налаживания работы водоисточника требуется их извлечение. Сделать это без нанесения повреждений гораздо легче, если диаметр обсадки большего размера. При этом удается с меньшими проблемами проводить любые восстановительные работы с обсадной колонной.

Конструктивные особенности, связанные с малым диаметром зачастую не позволяют исправить первоначально допущенные ошибки.