Какая лучше обсадная труба для скважины на воду

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:

Сохранение стенок скважины в исходном состоянии. Согласно этому требованию трубы должны быть достаточно прочными, устойчивыми к механическим перегрузкам любого рода – как статическим, так и динамическим любой скорости воздействия. Поэтому первоочередная задача при выборе и приобретении обсадных труб – корректный выбор материала их изготовления, обеспечивающий долгий срок службы конструкции.
Гарантия водонепроницаемости системы

Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

Это интересно: Бесшовная, стальная и цельнотянутая механическая труба

Что такое, устройство и назначение

Главное назначение – защита стенок скважины от давления грунта и изменения конфигурации. Она выполняет функции кожуха, одновременно частично предотвращает попадание в источник воды осадков и мусора. После установки водяной поток концентрируется в нижней части. Ближайший аналог – колодец. Выполнение этих назначений зависит от правильного монтажа и выбора трубы.

Об устройстве:

• Устанавливается в процессе бурения скважины. Диаметр трубы должен быть меньше сечения бура.
• Обсадная труба может занимать от 50% длины скважины, рассчитывается индивидуально.
• Состоит из нескольких элементов, соединенных между собой резьбовым безмуфтовым, муфтовым или сварным методом.
• Материал – сталь, пластик или асбестоцемент.
• В нижней части обсадной колонны устанавливается сетчатый фильтр. Верхняя должна быть максимально герметичная для создания пониженного давления. Это увеличит приток воды.

Монтировать обсадную колонну можно самостоятельно, используя спецтехнику или вручную

Важно соблюдать базовые правила – надежность соединения компонентов, сохранение линейных размеров скважины. Нарушение последнего может привести к неравномерной нагрузке на конструкцию, что станет причиной разгерметизации, засорения источника воды и выхода из строя насоса

Разновидности изделий

Для защиты каналов используют различные типы обсадных изделий. К наиболее популярным относят: металлические, из пластика, а также из асбоцемента. Установка зависит от предлагаемых условий дальнейшей эксплуатации (объёмы водозабора и коэффициент подвижности грунта). Чтобы узнать, какой продукт подходит к тому или иному месту, следует ознакомиться с атрибутами каждого вида.

Металлические трубы

Трубы обсадные из металла подходят для бурения артезианских скважин и для сооружений на известняковых пластах. Такие трубы отличаются достаточной прочностью к внешнему механическому воздействию. Обыкновенно, толщина изделия составляет 5 или 6 см, что увеличивает срок службы до 50 лет. Для металлических труб особое значение имеет качество сварки.

Однако такие конструкции обладают существенными минусами.

1. Обсадки подвержены коррозии, что провоцирует появление ржавчины в добываемой воде. Решение проблемы — в применении фильтров, сконструированных современным образом.
2. Толстостенная обсадная труба из металла, служащая продолжительный срок, стоит очень дорого. Этот аргумент отпугивает простых граждан, которые выбирают продукцию дешевле.

Трубы из пластика

Пластик сегодня широко используется в монтаже. Такое изделие хорошо справляется с нагрузками равномерного обжатия. К тому же такая обсадка стоит намного дешевле, чем из металла. В состав пластика входят: полипропилен, поливинилхлорид и ПНД (полиэтилен низкого давления). Толщина изделия варьируется от 90 до 225 мм и соответствует технической составляющей. Пластик обладает следующими преимуществами:

• Труба располагает удобной формой и весом не более 4 кг, что облегчает самостоятельный монтаж.
• Герметичность резьбы в пластике находится на высочайшем уровне.
• Срок эксплуатации — 50 лет.
• Обсадка наделена хорошей пластичностью, поэтому даже замершая вода не разрывает конструкцию.
• Материал не вступает в контакт с реагентами при дезинфекции скважины.
• Пластик не подвергается коррозии и изменениям структуры.
• Внутренняя поверхность не обрастает осадками даже при высокой жёсткости воды.

Асбестоцемент

Такие колонны успешно применялись уже в середине XX века. Их стойкость и безопасность не вызывают сомнений, а срок эксплуатации практически неограничен.

• Изделие совершенно не подвержено коррозии и нейтрально к воздействию различного химического состава.
• Асбестоцементная продукция — самый дешёвый вариант для укрепления скважин.

Основным недостатком таких обсадок является хрупкость стенок трубы. Чтобы нивелировать этот «минус» приходится утолщать изделие и рыть более толстую скважину, что сказывается на повышенной себестоимости, в сравнении с альтернативными вариантами. Мягкость материала усложняет процесс монтажа, а работы очистительными приборами в будущем запрещены. Сегодня эта разновидность практически не используется.

Характеристики и область применения пластиковых труб

Проанализировав имеющуюся информацию, можно приступать к выбору труб. Давайте посмотрим, в каких случаях возможно применение ПВХ трубы для скважин.

Типы обсадных и эксплуатационных труб из пластика

Для создания скважин используют следующие типы пластиковых труб:

Из ПНД – полиэтилена низкого давления;

Обсадные трубы из полиэтилена низкого давления

• Из ПП – полипропилена;
• НПВХ трубы для скважин – из непластифицированного поливинилхлорида.

Все они стали применяться сравнительно недавно, поэтому пока нет фактических данных о сроке их службы. Но абсолютная неподверженность пластика коррозии позволяет считать, что он никак не меньше, чем у стальных труб, срок эксплуатации которых составляет не менее 50 лет.

В каких случаях оправдано применение пластиковых труб

Пластиковые трубы в качестве обсадных нельзя использовать для скважин глубиной более 60 метров, а также для водозаборов, расположенных в подвижных и сложных грунтах. Их прочности недостаточно для подобных нагрузок,но они могут служить эксплуатационной колонной в скважине любой глубины со стальной обсадной трубой.

В принципе все перечисленные выше типы изделий можно использовать для этих целей, но самыми привлекательными в соотношении прочность/стоимость являются трубы из НПВХ. Чаще всего пластиковые трубы используют для строительства скважин на песок, так как срок эксплуатации подобных водозаборов не отличается большой продолжительностью, и «закапывать» в землю дорогую стальную колонну, рассчитанную не несколько десятилетий, является неоправданным расточительством.

Ещё один вариант применения – абиссинская скважина из пластиковых труб. Но при её устройстве колонну не забивают в грунт, а устанавливают в заранее пробуренное отверстие, чтобы не нарушить целостность трубы.

На фото – резьбовое соединение труб

Недостатки и преимущества

Недостатков у таких труб немного, но они существенны. Это меньшая по сравнению со стальными прочность и недостаточная устойчивость к механическим воздействиям. Что не позволяет использовать их в глубоких водозаборах со значительным давлением грунта на стенки.

Однако, если сравнивать их с теми же стальными или асбестоцементными трубами, нельзя не заметить и явных преимуществ, к которым относятся:

• Абсолютная стойкость к коррозии и воздействию агрессивной среды;
• Устойчивость к химическим веществам, которые применяются при обработке скважин для их регенерации и дезинфекции;
• Проистекающая из перечисленных выше свойств долговечность, которая может составить более 50 лет – срок службы стальных труб;
• Высокая герметичность соединений, что гарантирует чистоту воды в скважине, не загрязненной частицами грунта и сточными водами;
• Небольшой вес, возможность с меньшими затратами транспортировать трубы на участок и устанавливать их своими руками без помощи спецтехники;
• Простота монтажа, особенно при резьбовом соединении;

Процесс монтажа пластиковой скважины

Низкая стоимость как самих изделий, так и их установки.

Такие рабочие характеристики пластиковых труб весьма привлекательны для потребителей, поэтому они обретают все большую популярность у людей, решивших организовать собственную автономную систему водоснабжения загородного дома или дачи.

Как обсаживают скважину пластиковой трубой

При создании автономного водоснабжения возможно использование трех видов полимерных труб:

1. ПВХ (выполняются из непластифицированного поливинилхлорида);
2. ПНД (используется полиэтилен низкого давления);
3. ПП (полипропиленовых).

Не вдаваясь в детали, отмечают общие преимущества использования пластиковых трубопроводных конструкций:

• низкую стоимость;
• малый вес;
• долговечность эксплуатации;
• простоту монтажа;
• герметичность;
• устойчивость в отношении коррозии и воздействия агрессивных химических веществ в грунтах.

Полимерные изделия могут быть использованы для проведения обсадки как в качестве самостоятельного элемента, так и в порядке совмещения со стальной конструкцией. Скважина, обсаженная с пластиковой трубой, монтируется аналогично прочим. По мере опускания обсадной трубы в пробуренную зону к ней подсоединяют резьбовым соединением очередные элементы. Для достижения большей надежности соединения его дополнительно герметизируют, для чего устанавливаются специальные резиновые уплотнители. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не завершится полная обсадка колодца. Нижний край не доводят до дна примерно на полметра, чтобы обеспечивался свободный приток воды в независимости от времени года.

Полимерные трубы перед соединением подготавливаются — снимается фаска на раструбе, при необходимости устанавливаются уплотнители

Допускается использование канализационных труб для скважины. Естественно, не в том случае, если вода предназначается исключительно для питья. Источник, возведенный для получения технической воды, для орошения и мелиорации, вполне может быть оснащен подобным образом. Это никак не является нарушением санитарно-гигиенических норм. А канализация при оборудовании автономного водоснабжения должна предусматриваться обязательно. Следует ответственно подойти к размещению канализационного стока, чтобы избежать загрязнения воды.

Скважина может быть сооружена и без обсадной трубы. Правда, многим специалистам существование таких объектов водоснабжения представляется мифическим. Обрушение стенок источника выведет его из строя в кратчайшие сроки. А восстановление затребует немало средств, времени и сил.

Оцинкованная труба

Менее известный, но используемый на рынке материал, это оцинкованная обсадная труба ПМТ 150 (152 мм). Данный тип труб был разработан для нужд военных и используется ими для подачи горюче-смазочных материалов и воды на дальние расстояния. Трубы 152 оцинкованные для скважины на воду изготавливаются из стали 10, толщина стенки 3.2 мм, с двух сторон раструбы, толщиной 10 мм. Длина такой трубы 6 м. Соединяются такие трубы с помощью сварки.

Об оцинковке ходит немало слухов, касаемо выноса цинка, блуждающих токов, превращения трубы в решето и прочее.
Работать с трубой ПМТ-150 довольно сложно для буровой компании: нужно иметь площади для ее хранения, нужен хороший сварщик, должно быть достаточно денег для систематических покупок новых партий труб и прочее. Большинство компаний не имеют ничего из перечисленного, поэтому и создают материалы о ее вредности. Касаемо вредности: до 80-х годов 20-го века, в США, водопроводные сети устраивались из оцинкованных труб и только после появления более дешевого и практичного пластика, стали использовать его.

Технология проведения бурильных работ

Буровая установка своими руками устанавливается только на подготовленную к работе площадку. Монтаж самодельного аппарата происходит в небольшую яму – шурф. Он должен иметь глубину 2 м и габариты – 5х1,5 м. Это позволит предупредить обвал сыпучего грунта, который обычно находится на самой поверхности. Стенки шурфа укрепляют дощатыми щитами.

Только на подготовленную площадку производят установку вышки, работающей по принципу УКБ. При этом тщательно проверяют вертикальность монтажа основных конструктивных элементов. Малейшее искривление траектории движения забивного снаряда приведет к невозможности установки обсадной трубы и дальнейшей эксплуатации созданного сооружения.

Разрушение почвы начинают при помощи самодельного стакана из обрезка трубы. Ударной штангой его резко опускают на поверхность с высоты 1,5 м. При помощи троса с лебедкой стакан извлекают наружу и повторяют процесс сначала. При необходимости забивной снаряд меняют на желонку или долото, осуществляют увлажнение почвы или досыпают немного сухой породы.

Видео: Канатно-ударное бурение

Подборка вопросов

• Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
• Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
• Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
• Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
• Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
• Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Обсадные трубы из металла

Изделия для обсадной колонны бывают:

• чугунными;
• стальными;
• эмалированными;
• из нержавейки;
• оцинкованными.

Стальные изделия – самый востребованный и практичный вариант для обустройства обсадной колонны. Они соответствуют всем техническим и эксплуатационным требованиям, которые предъявляются к подобным элементам. Изделия из стали применяются для организации артезианских скважин, когда бурение выполняется в известняковом или песчаном грунте.

К основным достоинствам изделий относится:

• Высокая прочность и износостойкость к повреждениям и деформациям.
• Наличие резьбового соединения для создания герметичной конструкции.
• Срок службы изделий, толщина стенок которых составляет 6 мм, достигает 50 лет.
• Возможность прочистки скважины буровым инструментом при заиливании дна.
• Бесперебойная подача питьевой воды на протяжении всего срока эксплуатации сооружения.

К недостаткам стальных элементов можно отнести следующее:

• Восприимчивость к появлению коррозии и ржавого осадка в воде.
• Сложность проведения самостоятельного монтажа из-за существенного веса толстостенных изделий.
• Высокая стоимость расходного материала.

Помимо стальных труб используются эмалированные, оцинкованные и нержавеющие модели.

Изделия для обсадки с эмалированной поверхностью восприимчивы к коррозии, которая появляется при деформации или повреждении эмали.

Оцинкованные конструкции отличаются длительным сроком службы, но склонны к загрязнению водного источника оксидом цинка.

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 , когда происходит бурение через песчаные либо известняковые почвы.

Трубы из металла считаются самыми практичными.

К преимуществам стальных обсадных систем относится следующее:

1. Повышенная устойчивость к износу, деформациям, повреждениям. Изделие обладает высокой прочностью.
2. Наличие соединения посредством резьбы, чтобы герметичность конструкции была максимальной.
3. Срок службы продолжительный. Он составляет 50 лет для изделий, у которых стенки в толщину по 0,6 см.
4. Наличие возможности очищать скважину бурильным оборудованием, если дно заиливается.
5. 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:

1. Возможность возникновения ржавчины и соответствующего осадка в воде.
2. Сложность в самостоятельном осуществлении монтажа из-за того, что у толстостенных изделий вес большой.
3. 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.

Виды обсадных труб для скважин

Каждый из них имеет ряд преимуществ и недостатков, что определяет целевое назначение. Если не понятно, какие трубы лучше для скважин той или иной глубины, читайте далее или обратитесь к специалистам.

Трубы из металла

Здесь есть еще одна классификация. Изделия делятся на виды, и бывают:

• чугунными или стальными;
• эмалированными;
• оцинкованными;
• из нержавейки.

Сказать однозначно, какая обсадная труба для скважины лучше нельзя, потому что каждый тип находит применение в зависимости от климата, особенностей грунта, глубины залегания водоносных платов, других факторов.

Самым популярным видом металлических обсадных труб являются стальные. Сталь применима для устройства артезианских скважин, когда глубина доходит до отметки залегания известняковых водоносных пластов. Не знаете, какую трубу выбрать для скважины? Сталь – универсальный материал, который подойдет для источника любого типа и целевого назначения. Преимуществами являются:

1. Продолжительный период эксплуатации.
2. Высокая несущая способность при небольших габаритах.
3. Невосприимчивость к внешним механическим воздействиям и деформациям.
4. Устойчивость к истиранию, возможность чистить источник от донных отложений.

За все перечисленные требования к обсадным трубам придется заплатить. Высокая стоимость и большой вес – это минуты металлический обсадок для скважин. В процессе эксплуатации у воды появляется металлический привкус. Самостоятельно смонтировать шурф тяжело ввиду большой удельной массы.

Трубы из асбестоцемента

Это материал, себестоимость которого ниже. Он устойчив к воздействию солей. Асбестоцемент уже много лет используется при строительстве гидросооружений. Перечень главных преимуществ следующий:

1. Исключается появление очагов коррозии.
2. Допустимый эксплуатационный период – 65 лет.
3. Стоимость доступна, всегда имеется в продаже.

Но есть и ряд недостатков, и первый из них заключен в том, чтобы такие обсадные трубы не применяют для обустройства артезианской скважины. Кроме того:

1. Сложный монтаж, необходимость применения спецтехники.
2. Материал хрупкий, боится механических ударов, что усложняет транспортировку.
3. Предусмотрено фланцевое соединение или сочленение стык в стык, что не гарантирует герметичность.
4. Требуется регулярное обслуживание. На поверхности появляется налет, который придется снимать.

Диаметр обсадной трубы для скважины и толщина стенок варьируется, но представленный ассортимент обладает меньшим диапазоном сфер применения, чем металл или пластик.

Трубы из пластика

Полиэтилен НД, ПВХ и полипропилен продолжает выдавливать с рынка конкурентов из металла и бетона. Популярность обеспечили конкурентные преимущества, коих много:

1. Увеличенная продолжительность эксплуатации.
2. Абсолютная инертность по отношению к солям и другим химическим элементам.
3. Исключено появление очагов коррозии, гниения.
4. Малый удельный вес позволяет выполнять работы без строительной техники.
5. Предусмотрено резьбовое соединение, позволяющее добиться абсолютной герметичности.
6. Простота транспортировки, хранения, использования ввиду малого веса.

Чтобы понять, какую трубу лучше использовать для скважины, если бюджет ограничен, добавьте в этот список низкую стоимость. Недостатком можно выделить ограничение по глубине скважины, которая не может превышать 60 метров. В остальном все зависит от выбранной толщины стенок и геометрии сечения.

Расчет диаметра трубы для обсадки скважины

Рассчитывая планируемый дебит, нельзя забывать, что он напрямую зависит от диаметра обсадных труб. Иными словами, запас воды больше в том источнике, для устройства проектом предусмотрен больший диаметр труб для скважины на воду.

Но и это не единственный фактор, влияющий на выбор. В учет берутся параметры насосного оборудования, которое планируется установить. В среднем, чтобы прокачать 4 кубометра воды, потребуется насос, диаметр корпуса у которого порядка 8 см. Должен быть запас, который составляет по 5 мм с каждой стороны.

Это расстояние от насоса до внутренней поверхности обсадной трубы. Поэтому в данном случае к 80 мм нужно прибавить 2 раза по 5 мм. Получается, что для реализации поставленной задачи потребуется обсадная труба, диаметр которой 100 мм.