Как выбрать обсадные трубы для скважин с минимальными затратами

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:

  1. Механической прочностью.
  2. Коррозийной стойкостью.
  3. Устойчивостью к давлению грунта.
  4. Устойчивостью к агрессивным средам.
  5. Простотой соединения элементов в колонне.
  6. Герметичностью составных частей.
  7. 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:

  1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
  2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
  3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
  4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
  5. 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.

Полезное видео

Информация в роликах более подробная.
Выбираем:

Читайте также:  Прорыв трубы: 4 способа минимизации ущерба

Какие обсадные трубы использовать для обустройства скважины?

Здравствуйте! Собираемся бурить скважину на участке. Никак не могу определиться, какие обсадные трубы выбрать. Не подскажите, какие существуют варианты и чем хорош каждый из них? Может быть посоветуете что-то конкретное? Заранее спасибо.

Чтобы правильно выбрать обсадные трубы, нужно четко представлять себе, для чего они предназначены. Детали являются своеобразной оболочкой, которая отделяет толщу грунта от воды. Внутри конструкции на небольшой глубине располагается погружной насос. От него к наземным коммуникациям протягивается еще один «внутренний» трубопровод. Основная задача обсадных труб – обеспечивать каналу, по которому наверх подается вода, целостность на всем его протяжении.

Свои свойства конструкция должна сохранять весь срок эксплуатации, который равен сроку службы скважины и может насчитывать 20 и более лет. Связано это с тем, что в ходе эксплуатации сооружения произвести замену деталей, скорее всего, не получится. Труба должна выдерживать достаточно серьезные динамические нагрузки и не поддаваться коррозии. Для обустройства скважин можно использовать асбестоцементные, пластиковые или же стальные детали.

Вариант #1 — асбестоцемент

Трубы из асбестоцемента используются в водоснабжающих системах с середины прошлого века. Они долговечны, не подвержены коррозии и химически нейтральны. Главное же их достоинство в глазах потенциального покупателя – низкая стоимость. Однако есть и недостатки: хрупкость и толщина стенок конструкции. Асбестоцемент хрупок, чтобы обеспечить такой трубе достаточную прочность, ее выполняют с более широкими стенками, чем у традиционных стальных. Это, в свою очередь, ведет к увеличению диаметра скважины, что удорожает и усложняет процесс бурения скважины.

В качестве обсадных следует выбирать только асбестоцементные напорные трубы, которые обладают достаточным запасом прочности

Кроме того повышенная хрупкость материала усложняет монтаж трубопровода и исключает возможность в будущем работать в скважине буровым инструментом. Следовательно, при заиливании такой скважины шансов на ее восстановление практически не будет. Асбестоцементные трубы могут быть установлены в качестве обсадных только в сооружении глубиной не более 100 м, а так же не годятся в качестве фильтровых колонн. Следовательно, они могут использоваться только для известняковых водоносных горизонтов, расположенных на глубине менее 100 м.

Вариант #2 — пластик

Пластиковые трубы появились относительно недавно, поэтому точной статистики их поведения в долгосрочной эксплуатации попросту нет. Однако можно с уверенностью утверждать, что они не корродируют, долговечны и не способны «добавить» в воду никаких примесей. В качестве обсадных можно выбирать трубы трех типов:

  • НПВХ – непластифицированный поливинилхлорид;
  • ПП – полипропилен;
  • ПНД – полиэтилен низкого давления.

Все типы пластиковых деталей имеют одинаковые преимущества. Это небольшой вес, который облегчает транспортировку и установку, высокая герметичность соединений, простота монтажа и невысокая стоимость.

К числу недостатков можно отнести чувствительность к механическому воздействию и относительно низкую прочность. Исходя из этого можно сделать вывод, что пластиковые обсадные трубы пригодны только для неглубоких, не более 50-60 м, скважин. При этом на всей глубине бурения должны отсутствовать плывуны и насыщенные верхние водоносные слои. Так же пластик можно использовать в любых случаях в качестве эксплуатационной трубы при проведении бурения в две колонны.

Вариант #3 — сталь

Черная сталь для обсадной трубы – классическое решение. Стандартная деталь с толщиной стенки в 6 мм выдерживает подвижки любых грунтов и сохранит свою целостность в течение как минимум 50 лет. Еще одно достоинство стальных элементов – прочность, что позволяет проводить работы с помощью бурового инструмента в процессе эксплуатации. Таким образом в случае заиливания трубы ее можно будет очистить. К числу недостатков можно отнести неустойчивость к коррозии и как следствие появление ржавчины в воде. А так же высокую стоимость таких труб.

Черная сталь — оптимальный вариант для обсадных труб. Однако он же и один из самых дорогих

Если говорить о целесообразности их использования, то оптимально использовать стальную обсадку для обустройства скважин на известняк и для глубоких конструкций. Различные вариации типа нержавеющих, оцинкованных и эмалированных труб лучше не устанавливать. Их применение обосновывают защитой от коррозии и заботой о качестве воды. Однако оцинкованная сталь со временем начинают выделять в воду опасный для человека оксид цинка.

Эмалированные детали очень чувствительны к механическому воздействию. Установить их без сколов, практически, невозможно. Такие поврежденные трубы гораздо быстрее проржавеют до дырок, ведь толщина стенки у них меньше, чем у обычных стальных. Детали из нержавейки отличаются устойчивостью к коррозии и, соответственно, отсутствием ржавчины в воде. Учитывая их стоимость, а так же долговечность черной стали и легкость отфильтровывания частиц ржавчины, становится понятным, что переплата здесь, скорее всего, бессмысленна.

Какой диаметр скважины на воду лучше?

Обустраивая скважину на собственном земельном участке, владелец, разумеется, хочет получить от нее наибольшую выгоду – чтобы воды хватило и на собственные нужды, и на полив, и на все, чего душа пожелает. Проще говоря, чтобы она обладала высокой производительностью или, как говорят профессионалы, имела высокий показатель дебита.

Казалось бы, все просто и понятно – чем шире будет ствол водозабора, тем больше воды в нее будет поступать, тем больший показатель дебита она будет иметь. Но так ли это на самом деле? Всегда ли широкая скважина приносит больше пользы, чем узкая? Получить ответ на этот вопрос, а также узнать, от чего зависит диаметр скважины на воду, Вы сможете из этой статьи.

Преимущества и недостатки узких стволов

Говоря о малых скважинах, подразумевают стволы диаметром 50-110 мм. Выгоднее всего использовать их на участках, где водоносный слой находится не ниже 9 метров от поверхности грунта. Вода из таких источников поднимается на поверхность при помощи стандартных насосов или переносных насосных станций.

Для скважин шириной 50 мм применяют самовсасывающие насосы центробежного действия. Использовать такое оборудование возможно только на малой глубине. Если же глубина превышает 9 метров, насосная станция попросту не сможет поднять воду на необходимый уровень.

Для диаметра выше 70 мм подойдут трехдюймовые насосы, отличающиеся высокой производительностью и не менее высокой стоимостью.

Для скважин диаметром 80-110 мм – насосные станции, оснащенные эжектором – устройством, ускоряющим процесс подъема воды к поверхности земли. С его помощью можно за короткий срок выкачать крупный объем воды со дна скважины глубиной 50 метров.

Таким образом, скважины малого диаметра оказываются наиболее выгодными в плане бурения и используемого оборудования, однако их максимальная производительность достигается только на сравнительно малой глубине. Впрочем, если поблизости нет химических или перерабатывающих предприятий, а насос оборудован хорошим фильтром, взятая вода будет вполне чистой и пригодной к употреблению.

Преимущества и недостатки широких стволов

К этому «семейству» относят скважины, диаметр которых превышает 110 мм (максимальное значение колеблется в районе 170-200 мм). Эти размеры позволяют использовать крупногабаритные насосы с погружными эжекторами, благодаря чему становится возможным извлечение воды с глубокозалегающих (до 100 метров) пластов. Скважины такой глубины называются артезианскими.

Конструкция скважин большого диаметра

Бурение широкой скважины – долгое и трудоемкое дело, но в итоге Вы сможете добраться до самой чистой воды на большой глубине. Широко распространено мнение, что чем больше размер ствола водозабора, тем больше воды пройдет через фильтр насоса при закачке.

Отчасти это утверждение верно, хотя размер не оказывает влияния на производительность. Куда более важную роль играет объем воды в водоносном слое и пропускная способность используемого в насосе фильтра. Для поддержания высокой производительности фильтр насосного оборудования требует периодической очистки посредством вибробура или специальных химических добавок. Помимо того, если Вы хотите пробурить широкую скважину, приготовьтесь к крупным денежным тратам на обустройство и покупку оборудования.

Какой размер лучше?

Размер скважины не имеет прямого отношения к ее производительности, поэтому при планировании опирайтесь, прежде всего, на глубину залегания водоносного слоя (определяется специальной экспертизой) и собственными финансовыми возможностями. Для дачи или летнего домика лучше всего подойдет диаметр 50 мм – так Вы сумеете сэкономить на бурении и насосном оборудовании, и при этом получить необходимый объем воды для полива и отдыха.

Если скважина будет располагаться возле места постоянного жительства, лучше использовать больший диаметр – при условии, что уровень воды находится на глубине ниже 50 метров. В этом случае Вы сможете максимально быстро добывать чистейшую воду, не имеющую никаких вредных примесей и солей, оказывающих негативное влияние на организм.

Если подземные воды залегают на глубине меньше 30 метров, рыть широкую скважину нецелесообразно. Иначе Вам придется использовать крупногабаритные дорогостоящие насосные станции, хотя справиться с доставкой воды смогут и более простые агрегаты.

От чего зависит выбор сечения?

Одним из главных элементов обустройства скважины является обсадная колонна. Она представляет собой сборную конструкцию. Состоит она, как правило, из нескольких длинных труб, изготовленных из металлопрофиля или полимерного пластика, соединяющихся друг с другом при помощи винтовых стяжек (реже – сваривания).

Основное функциональное назначение обсадной колонны – предотвращение осыпания стенок скважины и, как следствие, загрязнения водоносного слоя и фильтра насоса.

Элементы обсадной колонны последовательно вбиваются в пробуренную скважину на необходимую глубину. Метод позволяет добиться полной герметичности стенок шахты. Верхняя часть последней секции дополнительно укрепляется бетоном.

Чем больше диаметр обсадной трубы, тем более широкий диапазон насосного оборудования можно использовать для добычи воды, что может способствовать увеличению дебита. Если же большой объем Вам не нужен, можно использовать трубы малого сечения, предварительно высчитав (хотя бы примерно) количество потребляемой воды в течение дня.

  • При потреблении воды от 2 до 3 м 3 в час, закрыть потребность поможет колонна сечением до 80 мм;
  • Объемы от 4 м 3 и выше могут обеспечить скважины с диаметром обсадных труб до 125 мм.

Как рассчитать сечение ствола скважины?

Приведенные выше расчеты являются приблизительными. Чтобы знать точно, какого диаметра бурить скважину, потребуется провести точный расчет с учетом габаритов используемого насосного оборудования и глубины залегания природного источника, из которого планируется поднимать воду.

Для этого необходимо, в первую очередь, подсчитать потребляемое количество воды в час, о чем уже было сказано выше. Если этот показатель составляет 3 м 3 в час, лучшим вариантом будет 75-миллиметровый насос без эжектора. Соответственно, чем больше объем, тем более крупный насос потребуется. Например, при потреблении 8 м 3 в час понадобится насос диаметром 102 мм.

Читайте также:  Как выбрать трубы для отопления правильно: разбираемся в видах соединений и материалах

Исходя из размеров насоса, высчитывается оптимальное сечение ствола скважины. Для этого берут диаметр выбранного насоса – скажем, 102 мм, складывают его с величиной минимального зазора между внешней трубой и насосом (среднее значение составляет 4 мм) и значением толщины стенок трубы, умноженным на два.

Например, если мы используем трубу с толщиной стенки 4 мм, представленное, выше выражение будет иметь следующий вид:

Так Вы получите внутренний диаметр обсадной колонны, с которым и пойдете в строительный магазин. Можно заказать трубы для ее монтажа на заказ, либо воспользоваться стандартными размерами – 89, 108, 114, 127, 133 мм и т.д.

Опытные специалисты советуют приобретать трубу большего диаметра – так насос внутри скважины останется неповрежденным в случае деформации стенок колонны. Например, при пучении грунта в зимнее время.

Как увеличить размер ствола?

Иногда случается и так, что водоносный слой истощается в ходе естественных причин или под действием внешних факторов, приведших к смещению слоев грунта. Чаще всего это случается на малой глубине. Из-за чего владелец автономного источника в один прекрасный день обнаруживает, что насос перестал качать воду и, драгоценная скважина превратилась в бесполезное отверстие в земле.

Выход только один – демонтировать обсадную трубу и углублять скважину. А, как мы помним, для большей глубины требуется и расширение диаметра – чтобы впоследствии можно было использовать крупногабаритное насосное оборудование. Лучший способ – ручное расширение при помощи конусного бура или шнека на глубине до 3-5 метров, после чего можно использовать канатно-ударный метод.

  • Для этого используется так называемый бур-стакан – широкая прямая труба с отверстиями для большей проходимости и заостренным концом с зубьями. Можно купить уже готовый или изготовить самому – если необходимый диаметр не соответствует стандартным значениям.

К нижней части «стакана» приваривается металлическая петля, к которой крепится конец троса – другой находится на барабане, размещаемом в верхней части буровой вышки. Бурение (и, заодно, расширение диаметра) скважины происходит за счет падения стакана с высоты этой самой вышки – после чего его поднимают наверх, очищают от грунта и продолжают до тех пор, пока его конец не попадет на водоносный горизонт.

После необходимого расширения водозабор обустраивается аналогичным образом – подбирается насосное оборудование, соответствующее глубине залегания грунтовых вод и монтируется новая обсадная колонна.

Правила установки обсадных труб для скважин

Выбор и монтаж обсадной трубы – важный этап обустройства системы автономного водоснабжения. Это гидротехническое сооружение требует надежного укрепления. Чтобы повысить качество добываемых ресурсов и увеличить сроки эксплуатации сооружения следует соблюдать правила при установке обсадных труб для скважин.

Особенности

Выбираемая обсадная труба для скважины должна соответствовать определенным требованиям. Например, стандартом для металлических труб является ГОСТ 632-80.

Государственный стандарт на трубы асбоцементные – 539-80. Нормативный документ, в котором упоминаются параметры пластиковых труб – ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Выбор труб из этого материала осложняется тем, что, кроме ГОСТа существует множество разновидностей ТУ.

Кроме того, существуют многочисленные зарубежные стандарты. В вопросе выбора того или иного вида обсадной трубы важны знания преимуществ и недостатков. Поэтому стоит разобраться в характерных особенностях подробнее.

Основные достоинства металлических изделий:

  • высокая прочность;
  • наличие резьбы, которая позволяет создать герметичную конструкцию;
  • срок службы до 50 лет;
  • возможность прочистки при заиливании.

Из недостатков металлических обсадных труб стоит отметить:

  • восприимчивость к коррозии;
  • ржавый осадок в воде;
  • существенный вес конструкций, из-за чего осложняется монтаж;
  • высокая стоимость изделий.

Асбоцементные обсадные трубы хороши такими качествами, как:

  • устойчивы к агрессивному воздействию солей;
  • они устойчивы к коррозии;
  • безопасны и практичны в использовании;
  • имеют длительный эксплуатационный срок.

Кроме преимуществ, асбоцементная обсадка имеет и недостатки:

  • сложность монтажа – нужно использовать дорогостоящее подъемное оборудование;
  • хрупкость изделий;
  • отсутствие резьбы, вследствие чего элементы фиксируются встык;
  • сложность в обслуживании: чистка изделий осложняется из-за высокой пористости, кроме того, работы, связанные с чисткой, нельзя проводить без полного осушения скважины.

Важный момент – асбоцемент нельзя применять для артезианского вида скважин в известняковом грунте.

Пластиковые трубы – прекрасная альтернатива на такой случай. Они очень популярны для скважин в последнее время. Изготавливаются они из полипропилена и ПВХ. К преимуществам полиэтилена низкого давления относятся следующие характеристики:

  • такое устройство дает возможность достигать исключительной герметичности в точках соединений;
  • для буровых работ трубы из ПНД наиболее доступны по цене;
  • в сравнении со стальными вариантами, пластик совсем не подвергается коррозионным процессам.
  • пластиковая обсадная труба легкая;
  • такая труба может долго и успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивной среды;
  • пластиковую обсадную колонну легче всего монтировать самостоятельно.

Наиболее значимые недостатки – это невысокая механическая прочность и неспособность к динамическим нагрузкам. Важный момент – пластиковые трубы не желательно выбирать для скважин большой глубины. Условия эксплуатации скважин с трубами из ПВХ должны быть щадящими.

Если стоит вопрос выбора трубы для бытовой автономной системы водоснабжения, то изделия из пластика являются наилучшим примером соотношения цены и качества.

Размеры

Обсадная труба предназначается для улучшения качеств эксплуатации скважины. Если предпринять попытку сэкономить на приобретении труб, то не только сама скважина, но и оборудование в ней быстро придут в негодное состояние. Многие считают, что для улучшения качества скважины лучше выбрать обсадные трубы большего диаметра.

Однако, чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Чтобы правильно выбрать диаметр обсадной трубы нужно знать учитывать расход ресурсов. Нормативный расход воды за час – 0,7 куб м. Считается, то этого объема достаточно для бытовых и хозяйственных нужд. Еще один важный параметр для определения диаметра трубы – производительность насоса.

Например, максимальный расход составляет 4 куба в единицу времени. Для подобного значения рекомендуется оборудование диметром до 8 см. К этому параметру добавляется возможное расстояние насоса до стенок обсадки, например, 5 мм. Далее можно определить внутренний диаметр труб: Д (внутр) = Д насоса + 5 мм; Д (внутр) – Д внутренний обсадной трубы; Д (насоса) – диаметр насосного оборудования.

Например, если размер насоса 90 мм, то значение внутреннего параметра будет: 90 + 5 = 95. При толщине стенок трубы в 5 мм, расчетное значение трубы составит: 95 + 5 х 2 =105 мм. Стандартные размеры обсадных элементов: 89, 108, 114, 125 мм, 133 мм. Для приведенного примера достаточно выбрать трубу, диаметром 108 мм.

Приведенный пример упрощенный, специалисты рекомендуют учитывать еще и глубину закладки обсадных элементов. Опускать обсадную трубу придется до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного слоя. При появлении этого горизонта бурение прекращается, а верхний конец обсадной трубы закрепляется. Трубы выпускают длиной от 9,5 до 13 м с нормальной и удлиненной резьбой. В различия между видами? Какой вариант наиболее приемлем для скважины на воду?

Выбираем обсадную трубу для скважины

Во время выбора поставщика для бурения скважины на воду в Волгограде, заказчика поджидает один нелёгкий момент. Как правило, разные компании рекомендуют разные типы обсадных труб, в то же время каждый из этих типов объявляют наиболее подходящим для вашей ситуации, подкрепляя данное заявление своими аргументами. Нужно понимать, что компания специализируется на одном типе труб и, естественно, будет рекламировать его и рассказывать только о положительных сторонах, так как им это выгодно. Но остановиться в покупке нужно на том, что соответствует абсолютно всем вашим требованиям, а не отталкиваться лишь от нескольких характеристик.

Как грамотно выбрать обсадную трубу

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала выяснить, какую роль она играет при обустройстве скважины, и что, собственно, скважина вообще такое. Скважина – это канал цилиндрической формы, диаметром меньше своей глубины, сделанный в почве земли буровым приспособлением. Чтобы организовать автономное водоснабжение, делают скважины, расположенные вертикально, глубина которых может быть как несколько метров, так и несколько десятков, и даже сотен. Обсадные трубы нужны для укрепления стенок скважины по всей длине, чтобы они не обвалились, и грязная вода по итогу не попала в наши краны через насос.

При выборе трубы обязательно обратите внимание на то, из чего сделан водоносный горизонт (известняк или песок), а также на его глубину. К сожалению, точную глубину скважины узнать никак нельзя, не существует карт с точность до метра. Но вы можете спросить у тех, кто уже бурил в этом районе скважины, будь то ваши соседи либо буровые компании. После того, как вы узнаете примерную глубину, нужно выяснить параметры геологических слоёв, так как именно их мы бурить и будет, а также есть ли там плывуны или промежуточные водоносные слои.

Какие должны быть требования к трубе

Согласитесь, мы проводим системы автономного водоснабжения в наших домах не на неделю, не на месяц, а на годы вперёд. Поэтому трубы, выбранные нами, должны соответствовать всем важным параметрам. Не должно быть негативного влияния на воду, обсадная колонна должна быть герметичной, а ствол скважины при давлении грунта и подвижках – целостным.

Даже если вы не являетесь специалистом и профессионалом в этих делах, вы должны понимать, что всем вышеперечисленным условиям соответствует обсадная труба, сделанная из стали. Тогда почему же споры о том, какая труба лучше, до сих пор имеют место быть? А ответ очевиден – из-за цены, ведь стальная обсадная труба выходит по стоимости куда дороже труб из других материалов. Поэтому для привлечения клиентов компании представляют широкий ассортимент других вариантов, более дешевых. Это и пластик, и асбоцемент, и эмалированный либо тонкий оцинкованный металлы, и много других.

Поэтому главной причиной покупки трубы не из стали является желание сэкономить. Конечно же, в разумных пределах экономить – это хорошо, но нужно реально смотреть на вещи. А реальный взгляд даст понять то, что неметаллические материалы совсем не годятся для эксплуатации на большой глубине под землёй. Не стоит жертвовать надёжностью и долговечностью скважины!

Стальная труба прошла проверку временем

Уже не одно десятилетие скважины укрепляются именно стальными трубами. И такая многолетняя практика показала их надёжность. Сталь выдержала испытание не только годами, но и разными типами грунтов, разной глубиной скважин: мелкой и очень большой. Стальная труба не боится давления пород и подвижек грунта, срок службы чёрной стальной трубы достигает 40-50 лет. А определяет его скорость коррозии стенок – 0.1 мм в год. Ржавчина в воду попадает совсем в незначительных количествах, что некритично, в особенности при регулярном использовании воды.

Читайте также:  Водопроводные резьбы: нарезка и герметизация

Кстати, чёрные стальные трубы используются даже в городской водопроводной сети. Известняк и другие породы провоцируют попадание железа в артезианскую воду. Если бы это было не так, то на пластиковые или асбоцементные трубы не ставили бы фильтр-обезжелезиватель.

Стальные трубы настолько прочны, что позволяют спокойно ремонтировать или прочищать скважины, не опасаясь за их сохранность. Из-за их высокой стоимости, обсадка мелких песчаных скважин может совершаться прочным толстостенным пластиком, но для артезианской скважины другого варианта, кроме как стали, не должно существовать. Это обусловлено тем, что водоносный известняк залегает очень глубоко, а сроки использования таких скважин крайне долгие. Применять следует только самые надёжные материалы.

Варианты стальных труб

Нержавеющая стальная труба

У такой трубы полностью отсутствует коррозия. Минус – очень высокая цена. Качество воды эта труба не улучшит, потому что ржавчина в воде появляется из-за водовмещающей породы. Обычная стальная труба пригодна для работы несколько десятилетий, так, может, этого срока нам достаточно и не стоит его продлевать, переплачивая и покупая нержавеющую трубу ? Ведь за такой большой промежуток времени может случиться что-то даже не с самой трубой, а с условиями, которые существуют на участке, либо с водонесущим горизонтом, да мало ли с чем.

Оцинкованная стальная труба

Соединения цинка, которые попадают в воду, наносят вред здоровью. Помимо этого, срок службы трубы снижается. Цинкование используется для того, чтобы свести к минимуму скорость коррозии тонкостенной стальной трубы. Но во время того, как мы обсаживаем скважину, мы сами того не зная наносим царапины и провоцируем сколы на цинковом покрытии. Впоследствии они становятся местом зарождения коррозии. Кстати, цинкового покрытия нет и на резьбе на торцах труб.

Эмалированная стальная труба. Сама труба тоньше, чем стальная, а покрытие является очень хрупким. Из-за этого никак не получится избежать повреждений в процессе обсадки. Впоследствии места скола эмали станут местами начала коррозии.

Асбоцементные обсадные трубы

Споры по поводу влияния асбоцементных труб на здоровье человека до сих пор не прекратились. У этих труб низкая стоимость, они устойчивы к коррозии, нейтральны в химическом плане, только вот они очень хрупкие. Именно из-за последней характеристики приходится делать стенки шире, а это идёт во вред надёжности и усложняет конструкцию. Обсадка такой трубой должна проводиться на глубине менее 100 м.

Пластиковые обсадные трубы

Эти трубы начали использоваться в целях обсадки не так давно, поэтому точных данных об их надёжности нет. Для таких труб материалом может быть пропилен (ПП), полиэтилен низкого давления (ПНД), непластифицированный поливинилхлорид (нПВХ). Из достоинств можно выделить низкую цену, лёгкую массу, которая облегчает перевозку и монтаж, герметичность соединения. Также пластик безопасен для человека и устойчив к коррозии. Недостаток – его низкая прочность к механическим воздействиям, совсем далёкая от прочности стальных труб. Можно сделать вывод, что пластиковые трубы можно использовать как эксплуатационную колонну внутри стальной обсадной трубы (ПНД) или как самостоятельную обсадную трубу (нПВХ с толстыми стенками), но в плотных грунтах и на глубине не более 5 0м.

Какой тип соединения труб является самым надёжным

Нужно строго следовать условиям соединения. У обсадной колонны должна быть конструктивная целостность, а каждый стык в ней – герметичен. Качество воды напрямую зависит от этого, даже маленькая дырочка может его испортить. Это как минимум. Более серьезными последствиями невыполнения требований являются поломки насоса в будущем и как следствие – выход из строя всей скважины. Длина обсадных труб может быть разной. В основном она начинается с 2,5 м и достигает 12 м. За городом для водоснабжения чаще всего используют трубы длинной примерно 5м.

Варианты соединения труб между собой:

  • Резьбовое – самое надёжное. Витки резьбы находятся друг с другом вплотную. Это гарантирует крепкое механическое соединение и высокий уровень герметизации. Трубы с резьбой по цене выходят больше, чем обычные, но устанавливать их в разы быстрее и проще, чем трубы со сварочным типом соединения.
  • Сварочное – если сделать некачественный шов, то конструкция будет негерметичной. Проблема в том, что как раз этот шов повержен коррозии больше всей остальной трубы. Как результат – снижение срока службы всей колонны.
  • Раструбное – держит вместе трубы только их собственный вес, никакой фиксации, это значительно снижает герметичность. Нет возможности узнать состояние и целостность всех стыков, а соответственно мы незащищены от смещения конструкции вбок или просадок вниз (что более вероятно).

Нужно заметить, что асбоцементные трубы соединяются только одним способом – муфтой.

Наши телефоны +7(937)532-77-37, +7(8442)50-18-61

Как выбрать обсадные трубы для скважин с минимальными затратами

Перед тем как начинать бурение скважины на своем земельном участке, следует выбрать, кокой материал будет использоваться для обсадки. От этого зависит и эффективность эксплуатации гидротехнического сооружения, и срок его службы. Наиболее распространены обсадные трубы для скважин ПВХ или ПНД, но можно использовать и другие разновидности, о которых и пойдет речь ниже.

Монтаж обсадки – обязательный элемент бурового процесса

Конструктивные особенности скважины

Это гидротехническое сооружение представляет собой достаточно глубокое, но небольшое по диаметру, отверстие в земле, которое служит для обеспечения водой загородного дома и приусадебного участка.

Обсадка скважины позволяет:

  • защитить ее от попадания сточных вод;
  • предотвратить осыпание грунта внутри отверстия;
  • установить и закрепить насосное оборудование.

Обсадка монтируются непосредственно во время бурения либо же сразу после его окончания.

Обратите внимание!
Установка обсадки необходима и в том случае, когда бурение производится своими руками с помощью ручной установки.
Особенно это актуально, когда грунт на участке сыпучий.
Без труб вы вряд ли сможете успешно закончить работу.

Помимо материала, важно правильно подобрать размер деталей.

Диаметры обсадных труб для скважин варьируются по следующей схеме:

  • обсадка 133 мм устанавливается до известнякового слоя;
  • труба 98 мм устанавливается после прохождения известняка на расстояние не более 10 метров;
  • детали 114 мм применяются в случае необходимости как промежуточные между 133 и 98 мм.

Схема монтажа обсадочных труб в артезианской скважине

Помните, что погружной насос должен быть установлен в трубе наименьшего диаметра.

Кроме того, размер обсадки зависит от типа скважины:

  • Артезианская – она бурится на значительную глубину и дает большое количество воды. Для ее обсадки могут использоваться изделия диаметром от 90 до 170 мм.
  • Песчаная – глубина этого гидротехнического сооружения не превышает 30 метров. Чаще всего в них используются обсадные пластиковые трубы для скважин размерами от 125 до 170 мм.

    Независимо от материала, обсадочные детали должны отвечать следующим требованиям:

    • иметь длительный срок эксплуатации;
    • выдерживать значительное давление осыпающегося грунта;
    • не изменять химический и физический состав воды.

    Виды обсадных труб для скважины

    Стальные

    Этот материал используется уже длительное время и имеет отличные технические характеристики. Обсадные стальные трубы для скважин обладают хорошей прочностью и прекрасно выдерживают давление грунта. Недостаток – появление ржавчины, которая может загрязнять воду.

    Стальные обсадные трубы

    Существует несколько разновидностей этих деталей.

    ВидОписание
    ОцинкованныеИх особенность – полное отсутствие коррозии. Однако, частицы ржавчины, которые образуются в стальных трубах, легко удаляются с помощью фильтров, потому применение оцинковки нецелесообразно. Кроме того, эти детали выделяют окись цинка, которая негативно влияет на здоровье человека.
    НержавеющиеТакже не подвержены коррозии, но их цена очень высока, потому такие изделия редко используются в качестве обсадных деталей для скважин.
    ЭмалированныеНе ржавеют и стоят недорого. Недостаток – легко повреждаются в результате механического воздействия. Если слой эмали нарушен, обсадка быстро выходит из строя вследствие коррозии.

    Полиэтиленовые

    Обсадная труба ПНД для скважин — с резьбой или гладкими кромками — обладает следующими преимуществами:

    • трубы выдерживают линейную деформацию без изменения своих технических характеристик;
    • материал не выделяет вредных для здоровья человека элементов и обладает бактериологической безопасностью;
    • полиэтилен низкого давления не разрушается вследствие образования льда в скважине;
    • обсадные пластиковые трубы для скважин легко заменяются в случае повреждения;
    • установка обсадки не требует применения специализированной инженерной техники;
    • во внутреннем пространстве трубы не образуются отложения, потому диаметр деталей не уменьшается в течение всего срока эксплуатации;
    • обсадка из полиэтилена низкого давления имеет длительный срок эксплуатации.

    На этом фото изображены трубы ПНД для обсадки скважин

    Совет!
    При обустройстве водопровода для индивидуального пользования на загородном участке рекомендуется использовать обсадные пластиковые трубы с резьбой для скважин именно из полиэтилена низкого давления.
    Они обладают оптимальным соотношением цены и качества.

    Поливинилхлоридные

    Сфера применения труб из ПВХ чрезвычайно широка. Они используются для транспортировки не только воды, но и газа, канализационных сточных вод и так далее.

    Обсадные трубы ПВХ для скважин с резьбой не очень распространены, так как имеют множество недостатков:

  • Становятся хрупкими при низкой температуре воздуха или воды. Кроме того, осколки потрескавшихся труб могут попасть в воду, а затем – в водопровод.
  • Поврежденные детали тяжело утилизировать.
  • В случае возникновения пожара поливинилхлорид выделяет в атмосферу вещества, способные нанести вред человеку.
  • По прочности ПВХ детали намного уступают полиэтиленовым.

    Обсадочные трубы из поливинилхлорида

    Способы соединения

    Инструкция по проведению буровых работ предусматривает использование следующих видов соединений:

    Независимо от выбранной разновидности, этот узел должен отвечать обязательному условию — быть абсолютно герметичным.

    Использование сварки имеет несколько недостатков:

    • качество, прочность и герметичность соединения сильно зависит от квалификации работника;
    • сварочный шов подвержен коррозии;
    • во время выполнения соединения вся обсадная колонна испытывает повышенные нагрузки и может деформироваться.

    Единственный плюс – дешевизна. Именно благодаря этому фактору сварное соединение является самым распространенным при обустройстве скважин.

    Раструб – это еще более ненадежное соединение. При этом полностью отсутствует возможность проконтролировать качество и герметичность стыков. Кроме того, возможно появление дефектов уже в процессе эксплуатации вследствие усадки обсадочной колонны.

    Резьбовое соединение, хотя и стоит дороже других, является самым надежным и герметичным. Но как стальные, так и полимерные трубы с резьбой стоят дороже, чем аналоги с гладкой кромкой.

    Резьбовое соединение – самый надежный способ стыковки обсадочных труб

    Вывод

    Для обсадки скважины целесообразно использовать полиэтиленовые трубы, которые соединяются с помощью резьбовых муфт. Это позволит вам эксплуатировать гидротехническое соединение в течение длительного времени и не бояться аварий. Более подробно о бурении можно узнать из видео в этой статье.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

  • Ссылка на основную публикацию