Трубы обсадные для скважин

Устройство колодца или бурение скважин.

Для загородных домов, которые построены на участках, удаленных от центральных коммуникаций, особенно актуальным является вопрос водоснабжения. На сегодняшний день существует два способа обеспечения бесперебойной подачи воды в дом, не подключенный к водным коммуникациям: устройство колодца и бурение скважин. Колодец является временной мерой, поскольку имеет свойство пересыхать, вода в нем далеко не всегда надлежащего качества, особенно в болотистых местах, да к тому же они нуждаются в регулярной и очень трудоемкой чистке. Поэтому оптимальным решением для водообеспечения загородных домов является бурение скважин. Так же потребуется ещё наносы, трубы, фитинги, но всё это можно купить в интернет-магазин fwater.ru. а вот с выбором типа скважины всё несколько сложнее.

Существует два вида скважин: артезианские (бурение на известняк или воду) и фильтровые (бурение на песок).
Отличительными особенностями артезианских скважин являются:

• глубина бурения от тридцати до двухсот двадцати метров (в зависимости от характеристик грунта и глубины залегания воды);
• как следствие, гарантированное нахождения источника воды;
• длительный срок службы (до полувека);
• бесперебойная подача воды с высокой производительностью.

Осадка скважин производится стальными или пластиковыми трубами различного диаметра. Очевидно, что артезианские скважины используются для подачи воды в дома с постоянным (круглогодичным) проживанием большого количества людей.

Фильтровые скважины обладают единственным преимуществом перед артезианскими – меньшей трудоемкостью при бурении и, как следствие, более низкой ценой. Основные особенности фильтровых скважин следующие:

• глубина бурения от пятнадцати до тридцати метров (в зависимости от характеристик грунта и глубины залегания воды);
• невысокий срок эксплуатации (не более десяти лет);
• переменчивость состава воды в зависимости от сезона, климатических и экологических условий местности.

Осадка скважин производится только стальными трубами диаметра сто тридцать три миллиметра, на оголовки устанавливаются сетчатые фильтры для очистки воды. Производительность фильтровых скважин не очень высока, поэтому их используют для водоснабжения дач и загородных домов сезонного проживания или объектов с невысокой потребностью в воде.

Бурение скважин можно доверить только профессионалам. Во-первых, этот процесс требует применения спецтехники. Во-вторых, необходим специалист, который сможет оценить характеристики грунта и ориентировочно определить глубину залегания воды, чтобы выбрать оптимальное место и необходимый способ бурения. Наконец, только квалифицированные специалисты смогут обеспечить гарантированный результат и наладить бесперебойное водоснабжение расчетной производительности. В стоимость услуг фирм, занимающихся бурением скважин, обычно входят выезд инженера, обеспечение оборудованием и спецтехникой, процесс бурения, все расходные материалы, обсадка скважины трубой, установка фильтра (при бурении на песок), прокачка воды до визуально чистого состояния.

Существует несколько способов (технологий) бурения скважин

При шнековой технологии при помощи бура (шнека) на поверхности грунта высверливается отверстие, после чего шнек, вращаясь вокруг своей оси, ввинчивается в землю и постепенно достигает места залегания источника воды. Вслед за погружением бура в грунт спускается обсадная труба, которая защищает скважину от осыпания земли. Данный способ может обеспечить глубину скважины до сорока пяти — пятидесяти метров, диаметр может составлять от шестидесяти до восьмисот миллиметров. Шнековый способ хорош для мягкой почвы, а вот для сыпучих, каменистых или глиняных грунтов он абсолютно не подходит.

Ударно-канатное бурение – самый трудоемкий, длительный и дорогой процесс. При помощи лебедки труба, называемая стаканом, у которой заострен один конец поднимается на определенную высоту, после чего быстро и резко опускается на грунт. Под действием штанги стакан постепенно погружается все глубже, засасывая некоторое количество грунта, пока не достигает уровня залегания воды. Несмотря на свои очевидные недостатки данный способ продолжает активно использоваться, потому что скважина, получаемая таким бурением, служит очень долго, а вода в ней высокого качества.

Роторное бурение подходит для самых тяжелых и твердых грунтов. При таком способе грунт разбивается вращающимся долотом, и вымывается из скважины глиняным раствором. Вымывание происходит при помощи грязевого насоса, который помещается в обсадную трубу. Достоинства такого способа очевидны – возможность углубления в любой грунт, даже каменистый, и высокая скорость достижения уровня подземной воды. Но у роторного бурения присутствуют и весомые недостатки: необходимость предварительного спуска воды для взятия пробы, пласты грунта сильно загрязняются большим объемом глиняного раствора, используемого при вымывании грунта, при бурении зимой система циркуляции воды нуждается в утеплении.

Для бурения в песок на дачных участках, где нет места для спецтехники, часто используется ручной способ. Для него необходимо наличие бура, приспособления для его чистки, переходные устройства. Недостатками данной технологии являются небольшая глубина получаемой скважины и невозможность его применения для твердых грунтов. К «плюсам» следует отнести невысокую стоимость, легкость оборудования и возможность бурения в самых труднодоступных местах.

Выбрать технологию бурения для каждого конкретного случая может только квалифицированный специалист. При этом он будет ориентироваться на следующие факторы:

• вид и характеристику грунта;
• требуемое качество и объем воды, а также производительности источника;
• место расположения будущей скважины;
• характеристики участка;
• стоимость и сложность работ.

Бурение скважин с обсадной трубой

При бурении и обустройстве скважин на воду бурильщикам может понадобиться обсадная труба. Что это за изделие, знают только специалисты по бурению и те владельцы загородных домов, у которых не было возможности подключиться к централизованным сетям водоснабжения, поэтому в качестве источника воды они вынуждены были использовать скважину. В нашей статье мы расскажем не только о том, что это такое, но и для чего нужны обсадные трубы, как они классифицируются и применяются.

Назначение

Обсадная труба устанавливается в пробуренную скважину и выполняет функции элемента, не дающего стенкам проходки осыпаться

Обсадная труба устанавливается в пробуренную скважину и выполняет функции элемента, не дающего стенкам проходки осыпаться. Обычно в одну скважину монтируется несколько обсадных труб, соединённых между собой. В итоге образуется целая обсадная колонна, которая удерживает стенки забоя в неизменном положении.

Внутрь обсадных труб устанавливается погружное насосное оборудование для поднятия воды из недр земли. Характеристики обсадных изделий регламентируются нормативными документами и очень важны, поскольку оказывают существенное влияние на мощность напора воды, качество добываемой жидкости, лёгкость монтажа и продолжительность службы гидротехнического сооружения.

Независимо от диаметра и материала, из которого изготовлены эти трубы, все они призваны решать ряд основных задач:

• Сохранение целостности стенок проходки и их защита от осыпания. Поскольку на трубы воздействуют значительные нагрузки от подвижек грунта, материал изделия должен обеспечивать его достаточную прочность. От прочности элементов зависит долговечность скважины.
• Также обсадная колонна должна обеспечивать герметичность всей конструкции. Таким образом, грунтовые воды не смогут просачиваться в скважину и влиять на характеристики питьевой воды, загрязняя её. Это особенно важно в условиях, когда выше водоносного горизонта, который используется в качестве источника питьевой воды, находятся горизонты с загрязнёнными грунтовыми водами.

Важно: самая герметичная конструкция получается при использовании обсадных изделий с резьбовым соединением. Именно такие элементы надёжно защищают источник с питьевой водой от попадания в него верховодки или воды из загрязнённых горизонтов.

Разновидности

Эффективность и долговечность скважины зависит не только от материала, из которого сделана колонна, но и от правильного выбора диаметра

Что такое обсадная труба, мы разобрались. Теперь поговорим о разных видах этих изделий. Эффективность и долговечность скважины зависит не только от материала, из которого сделана колонна, но и от правильного выбора диаметра. Его значения, как и вес одного элемента, могут варьироваться в довольно широком диапазоне показателей.

Наиболее распространённые материалы для изготовления обсадных труб:

Какие обсадные трубы лучше, сложно сказать. Обычно выбор элемента зависит от условий его эксплуатации (особенно важно учитывать вероятность подвижек породы), производительности водозабора, диаметра проходки и используемого насосного оборудования. Как правило, весь ассортимент обсадных изделий соответствует требованиям ГОСТ с маркировкой 632-80.

Рассмотрим особенности каждой обсадной трубы более подробно. Это облегчит выбор подходящего элемента при обустройстве скважины своими руками.

Стальные изделия

Металлические обсадные трубы рекомендуется использоваться при обустройстве артезианских скважин

Металлические обсадные трубы рекомендуется использоваться при обустройстве артезианских скважин. Они идеально подходят при выполнении проходки в песчаной породе и известняке. Среди достоинств стоит перечислить следующее:

• Эти элементы отличаются высокой прочностью и хорошей устойчивостью к механическим воздействиям.
• Все стальные изделия оснащены резьбовыми соединениями, что гарантирует высокую герметичность конструкции.
• Трубы с толщиной стенок в пределах 5-6 мм могут прослужить до полувека.
• Если скважина со стальной обсадной колонной заилится, то её можно прочистить при помощи бурового инструмента, не боясь повредить конструкцию. Проделать такое можно только со стальным изделиями.
• Такие обсадные трубы для скважин гарантируют бесперебойную подачу воды из источника.

Важно: диаметр стальных обсадных изделий может колебаться в диапазоне от 114 до 508 мм.

Однако у стальных конструкций есть и свои недостатки:

• Колонна из этого материала подвержена коррозии. В итоге в питьевой воде, добываемой из источника, может появляться ржавчина. Однако проблему можно легко решить, используя современные фильтрующие приспособления.
• Толстостенные изделия имеют внушительный вес, что затрудняет их монтаж своими руками. Кроме этого, к их недостаткам можно отнести высокую стоимость. Именно поэтому такие изделия советуют использовать только при обустройстве глубоких гидротехнических сооружений с высокой производительностью.

Совет: обустраивать неглубокую скважину на песок целесообразно при помощи элементов из более дешёвого материала.

Трубы из пластика

Для изготовления этих элементов используются разные материалы – полипропилен, поливинилхлорид и ПНД

Для изготовления этих элементов используются разные материалы – полипропилен, поливинилхлорид и ПНД. Применение пластиковых обсадных труб даёт вам следующие преимущества:

1. Внушительный эксплуатационный ресурс.
2. Химическая нейтральность.
3. В отличие от стальных обсадных колонн пластиковые изделия не подвержены коррозии.
4. Для обустройства скважины из этого материала не требуются значительные финансовые затраты. Связано это в первую очередь с тем, что конструкция имеет небольшой вес, позволяющий выполнять самостоятельный монтаж.
5. Пластиковые изделия легко транспортировать из-за небольшого веса.

Все пластиковые трубы оснащаются резьбовым соединением, что гарантирует герметичность обсадной колонны. Помимо того, что элементы имеют небольшой удельный вес, их номинальный диаметр может колебаться в пределах 80-200 мм. При этом наружный диаметр может быть в пределах 90-225 мм.

Важно: основная сфера применения этих обсадных колонн – обустройство скважин на песок, глубина которых не больше 50-60 м. Пластиковые трубы идеально подходят для устройства фильтрующей колонны.

К недостаткам стоит отнести то, что пластиковые элементы любого диаметра отличаются невысокой устойчивостью к механическим воздействиям. Если гидротехническое сооружение заилится, то повторно разбурить его будет очень сложно, а порой и невозможно. Несмотря на это, изделия из пластика пользуются большой популярностью при самостоятельном монтаже скважин.

Асбестоцементные элементы

К преимуществам асбестоцементной обсадной трубы можно отнести устойчивость материала к воздействию агрессивных химических веществ

К преимуществам асбестоцементной обсадной трубы можно отнести следующее:

• Устойчивость материала к воздействию агрессивных химических веществ.
• Высокая коррозионная стойкость.
• Приемлемая цена за трубы любого диаметра.

К недостаткам можно отнести такие моменты:

1. Основной недостаток изделий из асбестоцемента – хрупкость конструкции. Чтобы повысить прочность обсадной колонны, необходимо использовать элементы с утолщённой стенкой. Поскольку на стоимости обсадной колонны это существенно не отразится, то на первый взгляд кажется, что проблема решена.
2. Однако главный недостаток использования труб с утолщённой стенкой состоит в том, что придётся увеличивать диаметр проходки. А бурение скважины большего диаметра существенно удорожает монтажные работы.
3. Ещё одни минус использования асбестоцементных обсадных элементов состоит в том, что с их помощью нельзя обустроить фильтрующую колонну.
4. Большой вес элементов создаёт определённые сложности при монтаже и транспортировке.

Важно: такой вариант обсадки рекомендуется использовать для артезианских скважин, возведённых на породе из известняка, глубиной не более 100 м.

Технология бурения своими руками

Для начала стоит отметить, что самостоятельное бурение с обсадной трубой можно выполнять только в том случае, если водоносный горизонт находится на глубине не более 15 м

Для начала стоит отметить, что самостоятельное бурение с обсадной трубой можно выполнять только в том случае, если водоносный горизонт находится на глубине не более 15 м. Технология бурения такова, что для работы вам понадобится хотя бы одни помощник и следующие инструменты:

• набор гаечных ключей, кувалда и молоток;
• для поворачивания труб в грунте нужен ворот;
• для облечения процесса бурения понадобится тренога;
• бур в форме желонки (изделие должно быть оснащено резьбой, чтобы его можно было прикручивать к трубе).

Технология бурения подразумевает соблюдение следующей последовательности действий:

1. Процедура бурения выполняется за счёт ручного вращения бура с трубой в грунте.
2. Периодически изделие необходимо вытаскивать на поверхность, чтобы удалить грунт из стакана.
3. После того, как вы выполните проходку глубиной 2 м, в забой устанавливается обсадное изделие. Она не даст стенкам обрушиться и засыпать скважину. При этом по мере установки обсадных элементов их необходимо соединять с буровым станком.
4. Когда вы достигнете водоносного горизонта, элемент обсадки фиксируется на поверхности.
5. Затем в канал скважины устанавливается пластиковая фильтрационная труба. К ней подсоединяется насосное оборудование.

Несмотря на то, что технология обустройства скважины с обсадной колонной довольно простая, на выполнение работы своими руками может уйти несколько дней.

Необходимость использования фильтра на обсадной колонне

Фильтрующее приспособление в обязательном порядке устанавливается при обустройстве скважин на песок

Фильтрующее приспособление в обязательном порядке устанавливается при обустройстве скважин на песок, водозаборных колодцев и скважинных колодцев. Если забор воды выполняется из горизонта, который находится в неустойчивой породе (сыпучей, галечной или песчаной), то в воде из источника может быть много мелких примесей и частиц почвы.

Если воду не очищать от механических примесей с помощью фильтрующего приспособления, то гидротехническое сооружение может заилиться. Концентрация примесей обычно нестабильна, поэтому спрогнозировать сценарий развития событий сложно. Именно поэтому лучше использовать фильтрационную трубу.

Обычно фильтрующий элемент делается из трубы диаметром 12,5 см. Установка фильтра выполняется в такой последовательности:

• перфорированная часть;
• первичная обмотка;
• фильтрующая сетка;
• вторичная обмотка;
• специальная заглушка.

Важно: один погонный метр такого фильтра может пропускать до 150 л/с. Обычно он делается длиной не менее 3 м, а протяжённость участка с перфорацией составляет не менее 2 м.

Обсадные трубы для скважин – характеристики, особенности применения

Для оборудования нефтяных скважин, для подачи воды на приусадебный или дачный участок, а также для решения ряда других задач используются специальные трубы. Требования, которым должна соответствовать труба обсадная, оговариваются государственным стандартом. Для труб, изготовленных из металла, таким стандартом является ГОСТ 632-80.

Обсадные стальные трубы для скважин

Характеристики обсадных труб

Обсадные трубы для скважин, которые могут быть изготовлены из стали, чугуна и пластика, используются для того, чтобы защитить стенки скважин от осыпания земли. Область использования таких труб достаточно широка: дачные и приусадебные системы водоснабжения, нефтяные месторождения. Трубы обсадного типа также применяют на различных промышленных предприятиях.

Для бытовых нужд преимущественно используются пластиковые обсадные трубы, а также изделия, изготовленные из чугуна, стали, асбестоцемента и даже древесины. В качестве труб обсадных для скважин промышленного назначения применяют изделия из стали, а в последнее время все большее распространение получают трубы из пластика. Причиной такой популярности являются высокие эксплуатационные характеристики, которыми отличается пластиковая обсадная труба.

Обсадные трубы для скважин разного диаметра

Любые трубы, используемые в качестве обсадных, вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены, какая у них толщина стенки, разностенность, овальность и параметры сечения, должны соответствовать требованиям по допустимой непрямолинейности на один метр их длины. Подобные требования к стальным обсадным трубам, в частности, оговаривает ГОСТ 632-80. Так, для труб повышенной точности, этот показатель должен составлять:

• до 0,5 мм — для изделий диаметром 108–146 мм;
• до 0,3 мм — для изделий диаметром 33,5–89 мм.

Для обсадных труб, относящихся к категории изделий обычной точности, этот показатель не должен превышать 0,7 мм на один метр их длины.

Отдельную категорию составляют обсадные трубы для обустройства скважин на воду, изготовленные из асбоцемента. У них достаточно толстые стенки, но при этом их отличает высокая хрупкость. Их большими преимуществами является доступная стоимость, а также продолжительный срок эксплуатации при условии правильного монтажа. Прежде чем использовать такие изделия, следует внимательно ознакомиться с правилами их соединения. Кроме того, важно знать, что для бурения скважин, в которых планируется установка асбестовых труб, следует использовать бур большего диаметра, чем это предусмотрено по проекту.

Асбестоцементные обсадные трубы

При бурении неустойчивого грунта следует применять только стальные обсадные трубы, которые способны успешно противостоять даже значительному давлению почвы. К слову сказать, металлические обсадные трубы, требования к которым оговаривает ГОСТ 632-80, могут успешно эксплуатироваться до 50 лет. Конечно, есть у них и недостатки: это достаточно высокая стоимость, подверженность образованию и развитию коррозионных процессов. Несмотря на эти минусы, металлические трубы используются достаточно активно, так как их просто невозможно заменить в некоторых ситуациях, связанных как со сложностью проектируемой скважины, так и с неустойчивостью грунта.

Причины популярности пластиковых труб

Обсадные пластиковые трубы для скважин, набирающие все большую популярность, подразделяются на следующие категории:

• изготовленные из полипропилена;
• выполненные из ПВХ;
• изготовленные из полиэтилена низкого давления.

Обсадные полипропиленовые трубы для скважин

Пластиковые трубы для скважины отличают следующие характеристики:

• возможность достигать исключительной герметичности в местах соединений;
• способность не подвергаться коррозионным процессам, чем не может похвастаться стальная обсадная труба;
• доступная стоимость;
• легкий вес;
• возможность успешной и длительной эксплуатации даже в условиях воздействия агрессивной среды;
• простота и невысокая стоимость монтажа.

Решая вопрос о том, какую трубу выбрать для скважины – пластиковую или металлическую, – следует учитывать и недостатки пластиковых изделий, к наиболее значимым из которых можно отнести:

• невысокую по сравнению со стальными и чугунными трубами механическую прочность;
• неспособность выдержать значительные как статические, так и динамические нагрузки.

Как следует из характеристик пластиковых труб, их лучше выбирать в тех случаях, когда скважины бурятся на небольшую глубину и эксплуатируются в щадящих условиях. Такие скважины, в частности, бурят для бытовых систем водоснабжения. Если выбирать, какие трубы лучше для скважины, исходя из соотношения их цены и качественных характеристик, то изделия из пластика полностью соответствуют такому требованию.

Как выбрать обсадную трубу для скважины

От того, насколько правильно выбран диаметр обсадных труб, будет зависеть самый главный параметр скважины — ее производительность. Руководствуясь желанием получить больший поток воды, многие стараются подобрать обсадную трубу для скважины на воду максимального диаметра. Такой подход может привести только к тому, что обсадка скважины обернется серьезными финансовыми затратами.

Избежать лишних затрат на приобретение обсадных труб, не потеряв при этом в производительности скважины, можно, если выполнить предварительные расчеты и определить, какая труба (с каким диаметром) позволит получить воду из скважины в количестве, достаточном как для полива зеленых насаждений, так и для бытовых целей. Прежде чем приступить к таким расчетам, необходимо определить максимальный расход воды, который удовлетворит собственника дачи или загородного дома.

Скважина с применением пластиковой обсадной трубы

Давайте разберемся в алгоритме определения этого параметра. Уже давно установлено: если кран открыть полностью, то за час из него вытечет порядка 0,7 кубометров воды. В любом загородном доме, как правило, вода расходуется на следующие цели:

• для функционирования сантехнического оборудования в туалете;
• в кухонном сантехническом оборудовании;
• для обеспечения работы стиральной машины.

Вода в загородных домах и на дачах используется и для полива зеленых насаждений, что также следует принять во внимание. С учетом всех этих факторов можно с уверенностью сказать, что максимальный расход воды будет составлять порядка 3 кубических метров в час. Чтобы обеспечить такой расход, лучше всего использовать погружной насос, диаметр корпуса которого составляет 75 мм.

Теперь, чтобы рассчитать, какое сечение должна иметь металлическая или пластиковая труба для скважины, чтобы в нее можно было установить такой насос, необходимо к его диаметру прибавить еще ряд параметров: толщину стенок трубы (для стальных изделий — 6 мм), зазор, который необходимо оставить между внутренними стенками трубы и корпусом насоса. Если в расчетах учитывать величину такого зазора, равную 4 мм, то в итоге мы получим, что нам необходима труба с размером поперечного сечения минимум 87 мм. Необходимо подобрать изделие стандартного сечения (в этом поможет ГОСТ 632-80 или другой нормативный документ), максимально приближенного к рассчитанному нами значению. В нашем случае это будет такая обсадная труба для скважин, сечение которой составляет 89 мм.

Как выполняется бурение с обсадной трубой

Если вы собираетесь обустроить скважину на своем дачном или приусадебном участке, то для установки в нее обсадных труб лучше всего использовать стальные изделия, соответствующие требованиям, которые содержит ГОСТ 632-80. Но следует иметь в виду, что выполнить бурение с обсадной трубой без использования специальной техники возможно лишь в том случае, если глубина будущей скважины не превышает 15 метров. Из инструментов и приспособлений, которые помогут вам эффективно провести бурение скважины с применением обсадной трубы, понадобятся:

• хороший ворот, который необходим для того, чтобы проворачивать обсадную трубу в грунте;
• бур (этот инструмент необходимо закрепить на трубе);
• гаечные ключи и молоток, которые необходимы для монтажа соединительных муфт;
• специальная тренога (с ней бурить будет намного легче).

Спуск обсадной колонны

Скважина формируется путем вкручивания в грунт бура, диаметр которого следует выбирать меньшим, чем сечение обсадной трубы. Для того чтобы удалять из стакана бура почву, песок, камни и глину, необходимо периодически извлекать инструмент из скважины.

Опускать в полученную скважину обсадную трубу следует начинать лишь тогда, когда ее глубина достигнет двух метров. Дальнейшее бурение выполняется уже с постоянным опусканием обсадной трубы до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного горизонта. Как только проявится вода, можно прекратить бурение, а затем закрепить верхний конец обсадной трубы.

При эксплуатации скважины очень важно, какая полость сформирована в ее нижней части. Чтобы такая полость была достаточного объема и обеспечивала требуемое количество и хорошее качество воды из скважины, после окончания бурения ее необходимо «прокачать» в течение 2–3 дней.

Основное назначение обсадных труб состоит в том, чтобы значительно увеличить срок эксплуатации скважины. Если попытаться сэкономить на приобретении обсадных труб и их монтаже, то скважина и оборудование в ней очень быстро придут в негодность, что будет вызвано обрушением грунта с ее стенок. Трубы обсадного типа большего диаметра можно устанавливать и в колодец, что также защитит его стенки от обрушения и, соответственно, значительно продлит срок его службы и улучшит качество поступающей из такого источника воды.

Источники: http://www.catalogmineralov.ru/news_ustroystvo_kolodtsa_ili_burenie_skvajin.html, http://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/obsadnaya-truba.html, http://met-all.org/metalloprokat/truboprokat/obsadnye-truby-dlya-skvazhin.html