Обсадные трубы для индивидуальных скважин на воду

1. Назначение, особенности и требования к обсадным колоннам
2. Выбор обсадных труб по параметрам
3. Типы материалов и их характеристики
4. Металлические трубы
5. Трубы из полимеров: НПВХ и ПНД
6. Трубы из стального проката
7. Оцинкованные трубы
8. Нержавеющие стальные трубы
9. Варианты соединений обсадных труб
10. Сравнение характеристик обсадных труб
11. Какую лучше выбрать обсадную трубу для надёжности скважины?

Назначение, особенности и требования к обсадным колоннам

Задачи обсадной колонны:

1. Защита стенок скважины от обрушения;
2. Обеспечение целостности конструкции при грунтовом давлении и смещении слоёв грунта;
3. Предотвращает проникновение поверхностных грунтовых и сточных вод в водозаборную часть;
4. Помогает не заиливаться;
5. При обсадке скважины одной трубой она выступает, как эксплуатационная колонна и в ней находится столб воды.

На весь срок эксплуатации водозаборной скважины, в первую очередь, влияет качество обсадных труб:

1. Высококачественный материал, его прочность и стойкость к деформации во время всего периода использования;
2. 100% герметизация стенок и соединений труб между собой;
3. Материал труб не должен влиять на химический состав подземных вод;
4. Не подверженность коррозии к воздействию химических элементов.

Выбор обсадных труб по параметрам

Единственной правильной конструкции скважины в бурении нет. Для каждой конкретной местности буровой инженер подбирает конструкцию индивидуально, учитывая много факторов:

1. Строение геологического разреза грунта в точке бурения;
2. Уровни водоносных горизонтов и грунтовых вод;
3. Характеристики скважинного насоса;
4. Глубина и диаметр бурения скважины.

Для принятия решения необходимо взять во внимание важные параметры обсадных труб:

1. Материал. От материала труб зависит стоимость реализации объекта, возможен ли будет ремонт и какова надёжность конструкции.
2. Вариант соединения труб. Соединение труб между собой подбирают в зависимости от материала изготовления колонны, на какую глубину бурится скважина, и какой диаметр обсадной трубы применяется. Соединение обязано должно быть герметичным, потому что в процессе использования, в состав воды могут попасть грунтовые воды и другие примеси. В связи с этим, может выйти из строя скважинный насос и сама скважина станет непригодной для использования.
3. Диаметр. Рассчитывается оптимальный диаметр труб с учетом пикового водопотребления за сутки. Больший диаметр трубы даёт более высокий дебит скважины.

Типы материалов и их характеристики

Металлические обсадные трубы

Конструкции на основе металлических колонн самые надёжные и проверены многолетним использованием. В индивидуальные скважины устанавливаются стальные трубы диаметром 133-159 мм, а вот толщина стенки может быть разной. При выборе буровой компании и конструкции важно обратить на это, самое пристальное внимание. Чтобы скважина проработала более 50 лет, толщина стенки трубы должна быть не менее 4,5 мм - фото 1.

Трубы из полимеров

Трубы НПВХ. Некоторые буровые компании считают, что металлические трубы можно заменить полностью, трубами из плотного непластифицированного поливинилхлорида. Для многих до сегодняшнего дня - это довольно спорный вопрос. Но всё же с 2011 года трубы НПВХ применяются в качестве основной обсадной колонны - фото 2.

Недостатки труб НПВХ:

1. Подвижки грунтов и межпластовое давление приводит к сплющиванию колонны, скважины выходят из строя и не поддаются ремонту;
2. Резьба не выдерживает нагрузки и при скручивании трескается во внутрирезьбовом соединении. И такое соединение становится не герметичным;
3. Непластифицированный поливинилхлорид со временем склонен к высыханию и растрескиванию, так что говорить о надёжности и долговечности не приходится;
4. Крепление кессона к обсадной колонне из НПВХ происходит через зажимную муфту, поэтому часто происходит соскакивание кессона, это осложняет монтажные работы.

Достоинство у труб НПВХ только одно - трубы не поддаются коррозии.

По желанию Заказчика мы тоже в своей работе можем использовать трубы НПВХ по ГОСТУ P 51613-2000, но наши инженеры всё же рекомендуют устанавливать проверенные временем металлические трубы.

Трубы ПНД – полиэтиленовые низкого давления. ПНД труба менее прочная, устанавливается дополнительной внутренней трубой в двухтрубной конструкции (металлическая + ПНД или НПВХ + ПНД).

Трубы для обсадки из стального проката

Плюсы труб из стального проката:

1. Прочность конструкции (подходит для неглубоких и глубоких скважин);
2. Надёжная сборка между собой;
3. Сталь при контактировании с водой не выделяет вредные элементы;
4. Высокая ремонтопригодность – высокая прочность позволяет чистку и добуривание.

Оцинкованные обсадные трубы

При контакте с водой и грунтом стенки труб более устойчивы к коррозии. Оцинкованные трубы можно установить в скважину для индивидуального водоснабжения. Но такие трубы используют реже, чем стальные из-за разницы в цене.

Нержавеющие стальные обсадные трубы

Стальная нержавеющая труба по достоинствам похожа на трубу из стального металлопроката, но имеет очень высокую стоимость. Нержавейка не подвержена коррозии и поэтому служит очень долго. Спросом почти не пользуется из-за большой цены.

Варианты соединения обсадных труб

1. Шовные трубы со спиральным или продольным сварочным швом. Применяются, если давление пластов не больше 16 кг/см2 и температура меньше 300 гр. Срок службы 40-45 лет.
2. Бесшовные трубы называют цельнотянутыми. Производят с использованием специальных высокотехнологичных станков. Стоимость цельнотянутых труб больше на 500 рублей за 1 погонный метр. Характеристики по температуре и давлению немного больше чем у шовной трубы.

Так как в подземной среде нет таких температур и давления, то можно устанавливать шовные трубы и не переплачивать за бесшовные.

Виды соединений обсадных труб:

1. На резьбе. Коническая внутренняя и наружная резьба соединяется между собой, труба входит в трубу.
2. На резьбе через муфту. На двух концах нарезана наружная коническая резьба, а внутренняя – на муфте. Такое соединение называют усиленным.
3. На сварке. Качество и герметичность шва зависит от профессионализма сварщика.

Наши специалисты советуют выбрать коническое соединение, когда внутренняя и наружная резьба соединяются между собой, труба входит в трубу. Не экономьте, выбирая соединение на сварке, так как качество сварочного шва зависит от опытности мастера по сварке, а выгода совершенно не большая.

Таблица 1. Сравнение характеристик обсадных труб

Таблица 2. Какую лучше выбрать обсадную трубу для надёжности скважины?

Выводы буровых инженеров на основе многолетнего опыта проведения работ:

1. Много десятилетий наиболее надёжная металлическая обсадная труба - в двухтрубной конструкции (наружная металлическая труба с коническим соединением + внутри ПНД). Такая конструкция скважины будет служить не менее 50 лет, так как дополнительная труба из пластика не подвержена коррозии. Наши гарантийные обязательства от 3 до 10 лет.
2. Если задача стоит в экономии денежных средств, то возможно пробурить скважину и установить одну металлическую трубу 133 мм. Но такая конструкция применима не во всех районах Московской области (зависит от геологического разреза и уровней подземных вод). Срок эксплуатации такой скважины в среднем 40 лет.
3. Если Вы сторонник новых технологий, то можно выбрать конструкцию с колонной НПВХ 125 мм. Но такая скважина имеет свои минусы: возможный небольшой ресурс работы, так как не проверено временем.