Обсадная труба: разновидности и особенности применения

Виды обсадных труб и правила их использования

Термин «обсадная труба» – специфический и применяется не часто, поскольку такие изделия используются далеко не во всех сферах деятельности человека. Применяются обсадные трубы во время работ по бурению скважин, поэтому обычно с ними сталкиваются или рабочие добывающих компаний, или собственники частных домов, не имеющих выхода к центральным водоснабжающим коммуникациям. Тем не менее, иметь понятие об этой продукции не помешает любому потенциальному владельцу коттеджа.

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:

  1. 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.
  2. Гарантия водонепроницаемости системы. Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

Руководствуясь этими требованиями, большинство специалистов в области бурения и обслуживания скважин рекомендует применять обсадные трубы для скважин, имеющие резьбу (прочитайте также: “Виды обсадных труб для скважин и способы их использования”). Именно резьбовое соединение обеспечивает одновременно и простоту сборки конструкции, и должную герметичность трубопровода, препятствующую смешиванию питьевой воды с другими находящимися близ скважины жидкостями.

Виды обсадных труб

Поскольку скважина армируется при помощи этих изделий, особенно важно при проектировании, перепланировке или ремонте скважины правильно подобрать не только материал, из которого труба изготовлена, но и параметры элемента – диаметр и толщину стенок.

Поскольку сегмент промышленности, выпускающий обсадные трубы, достаточно хорошо развит, на рынке представлены изделия множества типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регулируется условиями ГОСТа 632-80, в других странах существуют свои системы, с которыми при закупке элементов за рубежом необходимо сверяться.

По материалу изготовления наибольшее распространение получили три вида обсадных труб для скважин: металлические, полимерные и асбестоцементные.

Трубы из металлов и сплавов

Используются такие изделия чаще всего при обустройстве артезианских скважин (подробнее: “Какие трубы для скважин на воду лучше, обзор популярных материалов”). Диаметры стальных изделий, согласно принятым стандартам, находятся в сфере значений от 114 мм до 508 мм. При толщине стенки, составляющей 5-6 мм, и соответствующих установке, обслуживании и эксплуатации эти трубы должны прослужить не менее 50 лет.

Достоинства металлических труб:

  • долгий срок службы – как писалось выше, для стали – не менее 50 лет;
  • возможность прочищать трубы после заиливания – такое может случиться с любой скважиной, и без прочистки падает и уровень качества поставляемой воды, и производительность системы в целом; прочищать же буровым инструментом можно только стальные обсадные трубы, что и обеспечивает их популярность (прочитайте также: “Виды буровых труб, характеристики, особенности использования”);
  • высокая прочность и устойчивость к перегрузкам и ударам;
  • способность работать при повышенном внутреннем давлении.

  • склонность к коррозии, особенно свойственная продукции из чёрной стали – в результате в воде появляется ржавчина, которую перед подачей потребителю нужно отфильтровывать;
  • высокая цена изделий с толстыми стенками, необходимыми для работы в системах с повышенным давлением рабочей среды;

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что применение стальных обсадных труб рационально только при бурении скважин большой глубины, рассчитанных на долговременное функционирование. В случае же проектирования неглубоких тоннелей в песчаной среде экономически намного выгоднее применять более дешёвые конструкционные элементы.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

  • довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
  • химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
  • отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
  • изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
  • такие трубы стоят относительно недорого;
  • большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
  • возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
  • идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

  • небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
  • невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Трубы из асбестоцемента

Преимущества асбестоцементных изделий:

  • химическая устойчивость – трубы не вступают во взаимодействие с большинством химически активных соединений;
  • отсутствие угрозы коррозии установки;
  • небольшая стоимость изделий, сравнимая с пластиковыми трубами и значительно меньшая, чем у аналогичной продукции из стали.

  • высокая хрупкость – из-за этого фактора приходится использовать трубы с увеличенной толщиной стенки, что увеличивает вес изделий и усложняет монтаж;
  • материал нельзя использовать при конструировании фильтровальных колонн; идеально такие трубы подходят для скважин в известняковой среде глубиной около 100 м.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Впрочем, вполне возможно самостоятельно спроектировать, пробурить и укрепить скважину при условии, что глубина залегания водоносного слоя не превышает 10-15 м. В этом случае следует особенное внимание уделять технике безопасности при проведении работ, выбору материала используемых изделий и аккуратности сборки, установки и эксплуатации собранной конструкции. Читайте также: “Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин”.

Следует заметить, что благодаря развитию современных технологий, налаженному выпуску качественного бурильного оборудования и широкому ассортименту труб осуществить эту задачу при добросовестном подходе вполне возможно, хотя это и связано с серьёзными материальными затратами.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

  • молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
  • ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
  • тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
  • бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.
  1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
  2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Как видно, работа в целом несложная, но требующая терпения (процесс будет длиться несколько дней) и достаточной аккуратности – как при бурении, чтобы не пропустить нужный слой, так и при установке всех элементов добычи воды – и обсадной трубы, и насоса.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Сфера применения и разновидности обсадных труб

Обсадная труба – цилиндрическая конструкция из металла либо пластика, которая устанавливается внутрь пробуренной скважины. Функциональное назначение обсадных труб – предотвращение осыпания грунта со стенок скважины, что особенно важно в неустойчивых грунтах.

Пластиковая обсадная труба

Из данной статьи вы узнаете, что такое обсадная труба и в каких областях промышленности она используется. Мы рассмотрим разновидности обсадных труб применяемых в строительной сфере, при бурении нефтяных скважин и скважин на воду, а также выясним, какая обсадка лучше – пластиковая либо металлическая.

Применение в нефтегазовой промышленности

Обсадка нефтяных скважин инвентарной трубой необходима для изоляции продуктивного горизонта от грунтовых вод и обвалов грунта. В нефтегазовой промышленности используются исключительно металлические обсадные изделия, изготовленные из легированных и углеродистых сталей, поскольку прочности пластиковых – в глубоких скважинах недостаточно.

Обсадные трубы для нефтяных скважин изготавливаются в виде составных конструкций длиной от 9.5 до 13 метров. Соединение отдельных участков в монолитную колонну выполняется посредством резьбового соединения.

Резьба, в зависимости от конструкции, может быть конической, треугольной либо трапецеидальной. Если забор нефти либо газа со скважины ведется на высоком давлении (свыше 30 мПа), устройство резьбы выполняется с дополнительными резиновыми уплотнителями.

Диаметр обсадных труб для нефтяных скважин варьируется в пределах от 114 до 509 мм, от него зависит толщина стенок трубы, которая может быть 6-16 мм. Рассмотрим соотношение диаметра и толщины трубы на примере изделий разных типоразмеров:

  • диаметр 125 мм – минимальная толщина стенки 6.2-10.5 мм;
  • диаметр 194 мм – толщина стенки 7.5-13 мм;
  • диаметр 324 мм – толщина стенки 8.5-14 мм;
  • диаметр 426 мм – толщина стенки 10-12 мм.

В зависимости от толщины металла обсадные трубы для нефтяных скважин делятся на семь групп прочности, границы текучести которых составляют 379-1067 мПа. Существуют обсадные трубы изготовленные по технологии обычной и повышенной точности. В стандартных конструкциях непрямолинейность на 1 м длины не должна превышать 1 мм, в трубах повышенной точности – 0.5 мм.

Обсадные трубы нефтяных скважин подлежат одноразовому использованию, поскольку их устройство предполагает цементирование обсадных колонн – пространство между стенками скважины и трубой заливается бетоном, что необходимо для жесткой фиксации обсадки. Вытащить трубу после бетонирования невозможно даже с применением спецтехники.

Применение для буронабивных свай

В строительной сфере обсадные трубы применяются при обустройстве буронабивных свай. Такие сваи представляют собой опоры, сформированные посредством бетонирования пробуренной на площадке скважины. Диаметр буронабивных свай может варьироваться в пределах 300-1500 мм, однако на практике сваи с ДУ более 600 мм создаются крайне редко.

Для монтажа буронабивных свай применяются металлические обсадные трубы секционного типа, соединяющиеся посредством резьбового соединения. Нижняя секция обсадки укомплектована зубчатым наконечником, который разбуривает грунт при проходке скважины.

Бурение под буронабивную сваю с обсадной трубой

Монтаж обсадных труб выполняется посредством МБУ – мобильных буровых машин. Технология обустройства буронабивных свай выполняется в следующей последовательности:

  1. МБУ размещается на точке бурения, функциональная оснастка приводится в рабочее положение.
  2. Выполняется бурение полости на глубину, равную длине первой секции обсадной трубы. Буровая колонна извлекается со скважины и в полость устанавливается обсадка, бур размещается внутри трубы и разработка скважины продолжается.
  3. В процессе работы МБУ буровая колонна вращается внутри обсадной трубы и по аналогичной технологии наращиваются секции обсадки, пока не будет достигнута проектная глубина скважины.
  4. По завершению бурения в скважину посредством крановой установки погружается арматурный каркас сваи.
  5. В устье скважины устанавливается бетонолитная труба, через которую полость заполняется бетонной смесью.
  6. После бетонирования осуществляется демонтаж обсадной трубы и уплотнение бетонного тела сваи глубинным вибратором.

Устройство буронабивных свай без применения обсадных труб возможно в условиях стабильных грунтов, если же почва низкоплотная, склонная к осыпанию и насыщенна грунтовыми водами, которые могут заполнить скважину, монтаж обсадки обязателен.

Также выделяют буронабивные сваи кустарного изготовления, которые можно сделать своими руками. Скважины под такие сваи разрабатываются посредством ручных буров на глубину 2-3 м и диаметром до 300 мм, а в качестве обсадной трубы используется собранный в цилиндр рулонный рубероид, асбоцементная либо пластиковая (ПВХ, НПВХ). Такие буронабивные опоры могут использоваться как фундамент для возведения легких зданий из дерева и каркасных панелей.

Разновидности пластиковых обсадных труб (видео)

Применение для скважин на воду

При бурении скважин на воду применяется три вида обсадных труб: пластиковые, стальные и асбоцементные. С целью экономии финансовых средств и упрощения монтажа рекомендуется использовать пластиковую обсадку (ПВХ либо НВПХ).

Монтаж обсадной трубы выполняется при обустройстве водяных скважин на любую глубину. Погружение обсадки выполняется по завершению бурения полости. Используются составные трубы, стыкующиеся посредством резьбового соединения.

Диаметр обсадной трубы и самой скважины подбирается исходя из требуемой продуктивности источника. Сечение обсадки должно быть таким, чтобы в ней можно было расположить дренажный насос. Нижние секции обсадной колонны выполняются из перфорированных изделий, отверстия которых перекрываются сетчатым фильтром.

Ведется множество споров о том, какие трубы для обсадки скважин на воду лучше использовать – стальные, асбоцементные либо пластиковые. Ключевым недостатком металлических изделий является склонность к коррозии, которая может стать причиной характерного привкуса ржавчины и наличия осадков в воде, для очистки которых придется покупать недешевое фильтрующие оборудование, да и сами железные изделия стоят гораздо дороже аналогов.

Обсадные трубы из асбоцемента – бюджетное решение, недостатки которого заключаются в большой толщине стенок, что уменьшает полезный объем скважины, а также сомнительная санитарная пригодность (существуют исследования, указывающие на то, что асбоцемент является канцерогеном).

В целом, асбоцементные изделия можно применять для обсадки скважин при соблюдении следующих условий:

  • при обустройстве артезианской скважины (такая труба не может иметь перфораций, что делает невозможным обустройство фильтрующей колонны в скважинах на песок);
  • при наличии гигиенического сертификата на изделие.
Читайте также:  Как осуществляется штробление стен под трубы внутри помещений

По совокупности эксплуатационных качеств лучше всего для скважин на воду подходит пластиковая обсадная труба. Такие изделия просты в монтаже, дешевы, устойчивы к коррозии и долговечны (срок эксплуатации до 50 лет).

Для изготовления пластиковых обсадных труб может применяться четыре вида материалов:

  • ПВХ – поливинилхлорид;
  • нПВХ – непластифицированная разновидность поливинилхлорида;
  • ПНД – полиэтилен низкого давления;
  • ПП – полипропилен.

Наиболее востребованными являются изделия из НПВХ. В отличие от стандартных ПВХ изделий, трубы НПВХ классифицируются как напорные – они имеют большую механическую прочность и устойчивость к деформациям, что позволяет применять их в скважинах глубиной до 300 м.

Пластиковые обсадные трубы из ПВХ и НПВХ для скважин на воду производятся в следующие типоразмерах:

  • Диаметр 90 мм, толщина стенки 5 мм;
  • ДУ 110, толщина 6.3 мм;
  • ДУ 125, толщина 7.6 мм;
  • ДУ 140, толщина 10 мм;
  • ДУ 165, толщина 12 мм.

Чаще всего применяются трубы диаметром 90 и 125 мм, поскольку под такой размер выпускается большая часть современных скважинных насосов.

Секции трубы (длина 3-12 метров), в зависимости от конструктивных особенностей, могут стыковаться в обсадную колонну двумя способами – с помощью резьбы либо раструба. Наибольшую надежность и герметичность обсадки обеспечивает резьбовое соединение, которое легко собирается своими руками, однако изделия с резьбой стоят дороже аналогов с раструбом.

Ведущим отечественным производителем полимерных обсадных труб из ПВХ и НПВХ является компания “Кормелл”, которая поставляет на рынок продукцию всех распространенных типоразмеров. Помимо фирмы “Кормелл” также хорошо зарекомендовала себя продукция компаний “СПТ”, “Бикс” и “Омега”.

Виды и применение обсадных труб

После бурения необходимо выполнить обустройство скважины, чтобы она не засыпалась грунтом. Основным методом укрепления скважины является монтаж специальной обсадной трубы, которая может выполняться из пластика, металла и некоторых других материалов. Но как именно должна монтировать обсадная труба для скважины? Из каких материалов делают подобные детали? И в каких сферах используются чаще всего? Ниже мы узнаем ответы на эти вопросы.

Применение

Обсадная труба имеет цилиндрическую форму и монтируется в пробуренную скважину. Ее главной функцией является герметизация и защита скважины от осыпания грунта.

В основном изготавливается из пластика, а самым популярным материалом является ПВХ (поливинилхлорид). Этот материал обладает массой плюсов — малый вес, хорошие технико-эксплуатационные характеристики, высокое качество защиты от промерзания и деформации, простота доставки и монтажа. Для нефтегазовой промышленности обсадные трубы могут делать из металла, а также из композитных материалов.

Качественные трубы (как пластиковые, так и металлические или композитные) надежно предотвращают засорение грунтом, а также имеют большой срок годности (50 и более лет), не деформируются при механическом воздействии и способны выдерживать большие перепады температур.

Обсадная труба подходит для обустройства нефтяных и газовых скважин, а также для создания скважин с питьевой или технической водой. Их часто используют в строительстве для создания буронабивных опор. Качественные надежные трубы должны обладать хорошей степенью герметизации — особенно это критично в случае газовых или нефтяных скважин, а также в случае артезианских скважин с глубоким залеганием воды под землей.

Для нефтегазовой промышленности

Основной областью использования обсадных труб является нефтегазовая промышленность. Для нефтяных или газовых скважин обычно используются металлические обсадные трубы большого диаметра (в качестве материала обычно используются прочные разновидности стали). Такой выбор обуславливается тем, что пластик показывает достаточно плохие показатели относительно прочности при работе на больших глубинах.

Обсадные газонефтяные трубы обычно длиной от 10 до 15 метров. Для соединения друг с другом используется специальные детали с резьбой — это позволяет получить прочные конструкции с высокой степенью герметизации, что позволяет избежать появления протечек в случае износа. На большой глубине при давлении более 30 МПа каждый элемент должен оснащаться резиновым уплотнителем.

Обратите внимание, что согласно ГОСТ трубы различного диаметра должны иметь определенную толщину стенок, чтобы обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию в скважине (существует вероятность повреждения отдельных элементов под действием избыточного давления, которое образуется в скважине естественным путем).

Таблица соответствия толщины стенок и диаметра:

Диаметр в сантиметрахТолщина стенок в сантиметрах
42,5от 1 до 1,5
32,5от 0,9 до 1,3
19,5от 0,8 до 1,2
12,5от 0,6 до 1,1

Обсадные трубы для буронабивных опор

Обсадные трубы также часто применяются в области строительства в качестве буронабивных опор (путем бетонирования основ). Чаще всего для создания буронабивных опор применяются трубы большого диаметра — от 30 до 50 сантиметров. Для соединения отдельных элементов трубной конструкции используется обыкновенная резьба, которая обеспечивает крепкое и надежное сочленение деталей друг с другом.

Сама обсадная труба дополнительно оснащается специальным буровым элементом для надежной фиксации в земле. Обратите внимание, что после монтажа происходит заливка конструкции бетоном. Этот материал после высыхания позволяет надежно зафиксировать трубу в земле.

В малоэтажном строительстве часто используются трубы кустарного производства. При таком сценарии с помощью ручного бура в земле создается небольшая компактная скважина цилиндрической формы — после этого в землю монтируется рулонный рубероид в один или несколько слоев.

Обсадная труба для водяных колодцев

На практике обсадные трубы также очень часто используются для подачи воды (для питья или для технических нужд). Для обустройства скважин с питьевой водой используются две технологии монтажа — метод однотрубной обсадки и метод двухтрубной обсадки.

Технология однотрубной обсадки

При таком сценарии в скважину монтируется только одна труба, которая выполняют и обсадочную, и эксплуатационную функцию. Водяной насос и различное вспомогательное оборудование опускаются непосредственно в нее. Данный способ монтажа подойдет для песочного грунта, а также в ситуации глубокого залегания подземных вод. Также такой сценарий подойдет, когда вам нужна вода в малых количествах (пример — для полива компактного огорода на придомовом участке).

Однако у однотрубной обсадки есть недостатки:

  • Малый срок годности. Повредить одну трубу достаточно просто — это могут быть механические повреждения, перепады температур, агрессивные условия окружающей среды. Особенно это критично в случае частого использования скважины.
  • Низкое качество воды. При использовании одной трубы значительно повышается риск заражения водой болезнетворными бактериями. Нейтрализовать этот недостаток можно с помощью установки фильтрационной системы, которая будет очищать воду от различных примесей — от песка, земли, фрагментов органики и так далее.

Технология двухтрубной обсадки

В скважину вставляется две трубы разного диаметра. Первая выполняет роль эксплуатационной установки, через которую подается вода (в нее также может монтироваться вспомогательное оборудование — фильтры, аварийные насосы).

Вторая выполняет роль обсадочной установки, которая надежно фиксирует конструкцию в земле, а также защищает ее от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Технология двухтрубной обсадки — универсальная. Она подойдет для небольших колодцев и для крупных артезианских скважин для промышленной подачи воды.

Преимущества данной технологии помимо универсальности — большой срок годности, высокое качество воды, стабильный напор и другие. Однако необходимо помнить и о недостатках двухтрубной обсадки:

  • Нужно больше материалов. Для обустройства колодца придется купить и поставить еще одну трубу, а также различные вспомогательные монтажные элементы для надежной фиксации в земле.
  • Могут возникнуть затруднения при монтаже. Без опыта будет сложно ставить подобную конструкцию самостоятельно.

Однотрубные установки обладают не очень большим сроком эксплуатации, а починка сломавшейся установки является достаточно затратным мероприятием. Поэтому технология двухтрубной обсадки является все же более предпочтительной, чем методика однотрубной.

Основные типы труб

Современные обсадные трубы делают из трех различных материалов — ПНХ-пластмассы, сталь и асбестоцементные смеси. При выборе нужно учесть множество особенностей и нюансов — назначение скважины, тип грунта, глубина залегания грунтовых вод (в случае водонапорных установок). Ниже мы кратко рассмотрим основные разновидности и узнаем о том, в каких сферах их чаще всего используют.

Стальные

Стальные трубы обычно используются в сфере нефтегазовой промышленности, где требуются повышенные показатели устойчивости относительно давления грунта в скважине. Однако помимо очень высокой прочности у стальных труб есть серьезные недостатки — чувствительность к воздействию воды (в случае колодцев и питьевых источников), высокая стоимость, не самый простой монтаж и другие.

Чтобы минимизировать вероятность ржавчины, в системе рекомендуется поставить фильтр, который будет смягчать воду.

Также сегодня в продаже много стальных труб с дополнительным покрытием:

  • Оцинкованная сталь. Главный плюс — полная устойчивость к коррозии. Однако частички цинка могут попадать в воду, а цинк является достаточно токсичным элементом для человека. Поэтому оцинкованная сталь может применяться только с сфере газовой и нефтяной промышленности. Для создания колодцев этот материал не подойдет.
  • Трубы на основе нержавеющих сплавов. Не ржавеют при длительной эксплуатации и полностью безопасны. У них есть один серьезный недостаток, который сводит на нет все преимущества — очень высокая цена. В случае скважин гораздо проще использовать пластик.
  • Трубы с эмалированным покрытием. Не ржавеют и полностью безопасны для человека. Недостатки — неудобный монтаж, достаточно тонкие стенки, достаточно серьезная чувствительность к механической деформации.

Пластмассовые

Самые массовые и популярные. Их делают из различных материалов — ПВХ, полиэтилен и другие. У пластмассовых труб есть масса плюсов в сравнении с металлом:

  • Полная экологическая безопасность при правильном применении.
  • Невосприимчивость к коррозии (даже в случае постоянной работы).
  • Простота монтажа, высокое качество герметичности, большой срок годности.
  • Достаточно низкая цена и доступность.

Однако нужно помнить, что пластик не слишком хорошо переносит механическое воздействие и высокое давление. Поэтому пластиковые трубы нельзя использовать на глубине более 50 метров. В этом случае предпочтение рекомендуется отдать металлическим изделиям того или иного типа.

Асбестоцементные

На практике очень часто применяется обсадная труба из асбестоцементных смесей. Обладают низкой ценой при отличных технико-эксплуатационных характеристиках. Однако врачи рекомендуют полностью отказаться от использования асбестоцементных труб. В некоторых европейских странах использование асбестоцемента запрещено на законодательном уровне. В состав асбеста входит большое количество вредных примесей, которые влияют на работу легких и вызывают рак.

Список источников и литературы:

  • Кривцов, А. И., Мигачев, И. Ф., Ручкина, Г. В. Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы. М.: ЦНИГРИ, 1993.
  • Башкатов Д. Н., Панков А. В., Коломиец А. М. Прогрессивная технология бурения гидрогеологических скважин //М.: Недра. — 1992.
  • Буровая карта России – Журнал «Сибирская нефть» — ПАО «Газпром нефть»

Особенности применения: и обсадная труба разновидности

Обсадная труба ПНД либо ее металлический аналог используется для упрочнения стен ствола скважины. Сразу же по окончании того как пробурена скважина, появляется необходимость в применении обсадной трубы (колонны). По окончании того как колонна установлена в скважину, проводится цементный либо глиняный тампонаж ствола.

И лишь по окончанию проведения этих работ возможно верить в том, что скважина оптимально защищена от плывунов, грунтовых вод и других не меньше актуальных рисков. Рассмотрим подробнее то, как употребляются железные либо пластиковые обсадные трубы.

Особенности применения

Современные обсадные трубы для буронабивных свай представляют собой секции труб, каковые жестко соединяются между собой. Толщина стенок конструкции, в большинстве случаев, не превышает 4 см.

Соединение нескольких труб в единую конструкцию может выполняться при помощи соединительных муфт для труб. Для этого на трубах предусмотрена коническая резьба с треугольным профилем.

Интенсивность проходки определяется диаметром скважины, рабочими чертями бурового оборудования, изюминками грунта и т.д.

Использование обсадной колонны снабжает следующие преимущества:

  • возможность проведения работ в водонасыщенном не сильный грунте;
  • возможность перекрытия горизонта в плывунных грунтах;
  • предотвращение вибрационного и динамического действия на грунт;
  • обеспечение безопасности установки свай;
  • возможность установки свай в близи от уже эксплуатируемых строительных объектов без ущерба для их целостности;
  • меньшая цена проведения буровых последующей эксплуатации и работ скважины;
  • обеспечение надёжной защиты скважины от обрушения;
  • обеспечение оптимального контроля бурения впредь до успехи несущего слоя;
  • возможность осуществления контроля соответствия фактических и проектных инженерных и геологических условий конкретно на протяжении бурения;
  • действенное разбуривание либо извлечение валунов;
  • действенное заполнение скважин бетоном.

Промышленно изготавливаемые обсадные трубы для свай бывают двух типов:

  • обсадные модификации;
  • колонковые модификации.

И та и другая категория используется для упрочнения скважин на протяжении их последующего применения и бурения. Изделие погружается грунт и не разрешает нестабильным слоям породы осыпаться.

Бурение с обсадной трубой проводится следующим образом:

  • Бурятся верхние слои породы;
  • В полученное углубление опускается и цементируется колонна;
  • Между внешним внутренним диаметром и диаметром колонны скважины заливается бетон (реже закладывается глиняный раствор);
  • По окончании того как бетон собрал достаточную прочность, в первичную колонну опускается труба меньшего диаметра и длится бурение;
  • По окончании того как очередная труба заняла требуемое положение, работы длятся снова , пока буровое оборудование не выйдет на проектную глубину.

Конструкционные изюминки

ГОСТ на обсадные трубы предъявляет к этим сооружениям множество строгих требований.

К примеру, не обращая внимания на конфигурацию колонн и разную толщину стенок, эти параметры должны соответствовать пределам установленным правилами:

  • В случае если обсадные трубы по ГОСТу 632 80 изготавливаются с простой точностью, то их непрямолинейность из расчета на 1 м при диаметре до 89 мм не имеет возможности быть больше 0,7 мм и не может быть более 1 мм при диаметре до 146 мм.
  • В случае если изготавливаются трубы повышенной точности, параметры непрямолинейности должны составлять не более 0,5 мм для изделий с диаметром до 146 мм.

Инструкция применения обсадных труб для скважин сильно зависит от материала, примененного при их изготовлении. Современные изделия производятся с применением чугуна, стали, полимерных материалов, древесины и асбестоцемента.

На данный момент громаднейшее распространение взяли конструкции, произведенные с применением полимерных материалов, таких к примеру, как поливинилхлорид (ПВХ).

Читайте также:  Как осуществляется гнутье профильных труб

Среди преимуществ поливинилхлоридных колонн отметим следующее:

  • меньшая цена в сравнении с железными аналогами;
  • громадная прочность в сравнении с асбестоцементом;
  • безотносительная устойчивость к коррозийным процессам и, как следствие, фактически неограниченный эксплуатационный ресурс;
  • устойчивость к механической нагрузке до 5 т;
  • идеально ровная внутренняя и внешняя поверхность и, как следствие, простота применения своими руками.

аксессуары и Сопутствующие материалы

Сама по себе колона, независимо от того из какого именно материала она изготовлена, не может справляться с поставленными передней задачами.

Для обеспечения должной эффективности эксплуатации используется последовательность сопутствующих аксессуаров, среди которых отметим следующие категории:

  • Резец – представляет собой режущий элемент, который монтируется на ножевой секции в начале трубы. При помощи резцов производится позиционирование и заглубление колонны в грунте.

Резец обсадной трубы производится с применением таких материалов как твердосплавная сталь либо победитовые сплавы.

В большинстве случаев, сталь употребляется при изготовлении хвостовика и головки, каковые не вступают в яркий контакт с грунтом в ходе бурения. Победитовые сплавы используются при отливке зубьев, каковые разрушают грунт, а потому должны характеризоваться повышенными прочностными качествами.

Ответственным условием, которое должно быть соблюдено при производстве резцов, это головки и спайки высокое качество зубьев.

Принципиально важно: Большинство создаваемых сейчас резцов проходит предпродажные опробования. На протяжении опробований, спайка проверяется при помощи сдвиговой механической нагрузки.

Современные резцы на рынке представлены двумя главными разновидностями – скоросъёмными и приварными модификациями.

Выбор той либо другой категории аксессуаров выполняется в соответствии с изюминками применяемых труб.

  • Центратор – используется для придания обсадной колонне строго равномерного удаления и перпендикулярного положения от края скважины по всему ее периметру.

Центараторы являются необъемлемым условием, снабжающим качественную и действенную обсыпку колонны. Установка центраторов на трубы производится с шагом не более 9 метров. Конструктивно устройство воображает насадки в виде муфты с распорочными крылышками.

  • Крышка для обсадной трубы – это устройство, которое устанавливается на скважинные колонны для предотвращения обсыпания в их полость грунта и других посторонних предметов.

Крышка не только хорошо закрывает устье скважины, но и, в зависимости от модификации, может оснащаться набором и крюком клемм для подключения и преследующей эксплуатации насосного оборудования. Крышки для обсадной трубы, значительно чаще, изготавливаются из алюминия либо из пластика. И тот и другой вариант демонстрирует герметичность притвора и достаточную прочность.

  • Переходники – это конструкционная арматура, предназначенная для перехода с громадного диаметра обсадной колонны на меньший диаметр труб, в которых может размешаться фильтрующая часть.
  • Монтажная оснастка – употребляется для установки труб. В соответствии с глубиной скважины используется разная оснастка, включая подъемные и спусковые держатели, подъемные патрубки и т.д.

Работая с колоннами и фильтрующими элементами с диаметром не более 30 мм, целесообразно применять ременные ключи для обсадных труб. Значительно чаще, использование ключей ременного типа распространяется на колонны, изготовленные из поливинилхлорида.

Принципиально важно: Гибкая ременная затяжка разрешает обхватить трубу с круглым либо круглым сечением и наряду с этим ее не деформировать.

Для эффективности и простоты применения, ключ ременного типа оборудован трещоточным зажимом, нейлоновым ремнем и центральной призменной опорой.

Для работы с обсадными трубами, изготовленными из металла, принято применять шарнирный ключ, который, в отличие от ременного аналога, снабжает более плотный захват, но одновременно с этим неспособен деформировать сталь.

Вывод

Сейчас вы понимаете, что собой воображает обсадная колонна и как она употребляется по назначению. Применить взятую данные возможно практике, к примеру, обустраивая водоносную скважину на дачном участке.

Остались какие-либо вопросы требующие пояснений? В этом случае больше нужных сведений вы найдёте, взглянув видео в данной статье.

Характеристика и разновидности обсадных труб: рассмотрим в общих чертах

Важным этапом обустройства автономной системы водоснабжения для дома и бани является выбор и монтаж обсадки. Чтобы обеспечить надежное укрепление стенок гидротехнического сооружения, увеличение эксплуатационного срока и повышение качества добываемой воды, применяется обсадная труба для скважины. Далее рассмотрим, как определить размер трубы для установки в частную скважину и какой выбрать материал, чтобы обеспечить долговечность обсадной колонны.

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:

  1. 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.
  2. Гарантия водонепроницаемости системы. Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

Руководствуясь этими требованиями, большинство специалистов в области бурения и обслуживания скважин рекомендует применять обсадные трубы для скважин, имеющие резьбу (про «Виды обсадных труб для скважин и способы их использования»). Именно резьбовое соединение обеспечивает одновременно и простоту сборки конструкции, и должную герметичность трубопровода, препятствующую смешиванию питьевой воды с другими находящимися близ скважины жидкостями.

Использование обсадных труб в нефтегазовой промышленности

Для защиты нефтяных и газовых скважин используют инвентарные, очень прочные обсадные трубы. Как правило, в нефтегазовой сфере применяют только металлические детали. Основным материалом в этом случае выступает сталь. Это обусловлено тем, что пластик не обладает достаточными показателями прочности для работы на таких глубинах.

Размеры этих изделий варьируют от 9,5 до 13 м. Соединение между ними производится с помощью специальной резьбы. В зависимости от конструктивных особенностей резьба может иметь коническое сечение, треугольное и т. д. При высоких показателях рабочего давления (выше 30 мПа), резьба дополнительно оснащается резиновыми уплотнителями.

Некоторые типы труб применяют в сфере строительства и могут быть использованы только один раз, потому что их монтаж осуществляется с заливкой всей конструкции раствором бетона. После окончания работ демонтаж такой колонны невозможен даже с использованием специальной техники.

В нефтегазовой промышленности используют только стальные трубы с высокой прочностью. Размеры диаметров таких конструкций могут быть от 114 до 509 мм. Кроме этого, диаметр оказывает непосредственное влияние на толщину стенок, которая может иметь разные показатели (от 6 до 16 мм).

Показатели толщины стенок изделий для нефтегазовых скважин подразделяются на 7 основных групп, в пределах которых наблюдаются следующие границы текучести — 379–1067 мПа.

Помимо этого, все эти изделия делят по способу производства на:

  • обычные (отклонение прямолинейного показателя на 1 метр составляет — до 1 мм)
  • с увеличенной точностью (отклонение не выше 0,5 мм)

Виды обсадных труб

Поскольку скважина армируется при помощи этих изделий, особенно важно при проектировании, перепланировке или ремонте скважины правильно подобрать не только материал, из которого труба изготовлена, но и параметры элемента – диаметр и толщину стенок.

Поскольку сегмент промышленности, выпускающий обсадные трубы, достаточно хорошо развит, на рынке представлены изделия множества типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регулируется условиями ГОСТа 632-80, в других странах существуют свои системы, с которыми при закупке элементов за рубежом необходимо сверяться.

По материалу изготовления наибольшее распространение получили три вида обсадных труб для скважин: металлические, полимерные и асбестоцементные.

Использование труб для буронабивных опор

Обсадные детали получили широкое распространение в строительной области. Здесь их используют для буронабивных опор, которые выполняются методом бетонирования готового колодца. Диаметр такой конструкции может быть от 300 до 1500 мм. Наиболее популярными являются изделия с диаметром от 300 до 600 мм.

Для монтажа буронабивных свай используется обсадная труба секционного типа. Соединение такой конструкции происходит с помощью резьбы. Нижняя секция такой колонны обладает специальным буровым элементом, который проходит сквозь грунт при бурении. Установка обсадных деталей происходит благодаря мобильным буровым машинам (МБУ).

Обсадные трубы с буронабивными сваями применяют при строительстве в тяжелых условиях

Кроме этого, существуют типы буронабивных свай, изготовляемые собственноручно. С помощью такой ручной установки можно пробурить скважину глубиной до 3 м и диаметром до 30 см. В этом случае роль обсадной трубы выполняет, как правило, рулонный рубероид, которым обкладываются стенки скважины или обычные пластиковые обсадные детали.

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.

Применение для водяных питьевых скважин

При обустройстве водяных колодцев используют: пластиковые, стальные и асбоцементные детали. Наиболее популярными из-за простого монтажа и низкой цены являются пластиковые трубы из ПВХ и ПЭ. Для бурения таких колодцев используют спецтехнику. Обсадка скважины происходит после её бурения. Стыковка отдельных элементов в таких колоннах происходит благодаря резьбовым соединениям.

Важно! Диаметр скважины и обсадной конструкции выбирают, ориентируясь на конкретный случай, в зависимости от того, какая производительность источника необходима. Сечение колонны должно быть таким, чтобы в неё можно было расположить насосное устройство. Нижние секции конструкции должны монтироваться из перфорированных труб.

Металлические и асбоцементные детали хоть и подходят для монтажа скважин на воду, однако, их использование имеет определённые недостатки.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

  • довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
  • химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
  • отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
  • изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
  • такие трубы стоят относительно недорого;
  • большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
  • возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
  • идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

  • небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
  • невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Типы обсадных труб

Существует три основных вида обсадных труб:

  • Стальные. Наиболее прочные детали, способные выполнять свои функции даже при очень высоких давлениях со стороны грунта. Стальные трубы обладают плохой сопротивляемостью к губительному воздействию коррозии. Со временем добываемая из источника вода может приобрести неприятный привкус ржавчины. Это влечёт за собой затраты на обустройство фильтров. Кроме этого, такие изделия являются довольно дорогостоящим вариантом.
  • Асбоцементные. Обсадная труба из асбоцемента стоит довольно дёшево, однако, её не рекомендуют использовать в питьевых целях, потому что она выделяет в воду канцерогены и другие вредные примеси. Кроме этого, такие изделия являются очень хрупкими.
  • Пластиковые. Как уже было сказано выше, такой тип обсадных деталей является наиболее популярным и востребованным. Пластмассовые детали выполняются из следующих типов полимеров: поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена. Пластиковые изделия обладают рядом положительных характеристик:
    • экологичность
    • резистентность к коррозии
    • дешевизна
    • простота монтажа
    • отличная герметичность
    • срок службы таких изделий может достигать 50 лет.

Выбор материала зависит от собенностей грунта, глубины скважины и других показателей. Для того, чтобы определиться с глубиной для скважины, рекомендуется проконсультироваться со специалистами, которые хорошо разбираются в этом вопросе.

Основные требования, которым должна соответствовать обсадная труба:

  • устойчивость к давлению грунта
  • если изделие используется для монтажа питьевого колодца, оно должно соответствовать санитарно-гигиеническим нормам
  • долговечность

Способы соединения обсадных труб

  • Резьбовое. Используется в тех случаях, когда необходимо собрать изделия, которые оснащены высаженными концами. Высаженный конец нагревается и на нём выполняется раздача (приблизительно 10 мм по диаметру на длину 150–200 мм). В результате на этот конец наносят резьбу внутреннего типа, а на противоположенный торец нарезают наружную резьбу с соответствующими характеристиками. Для соединения элементы просто свинчиваются между собой.
  • Муфтовое соединение. На концы изделий наносят наружный тип резьбы. Муфты, которые объединяют трубы в единую конструкцию, обладают соответствующей внутренней резьбой. Транспортировка и доставка таких деталей выполняется с накрученной на один конец муфтой. Второй торец, как правило, закрывается специальной пластиковой заглушкой.
  • Сварное соединение. Используется крайне редко. Очень важным моментом в таком соединении является его прямолинейное отклонение, которое не должно превышать 0,7 мм в месте стыка.
Читайте также:  Как выбрать полипропиленовые трубы для отопления жилого дома

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Впрочем, вполне возможно самостоятельно спроектировать, пробурить и укрепить скважину при условии, что глубина залегания водоносного слоя не превышает 10-15 м. В этом случае следует особенное внимание уделять технике безопасности при проведении работ, выбору материала используемых изделий и аккуратности сборки, установки и эксплуатации собранной конструкции. «Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин».

Следует заметить, что благодаря развитию современных технологий, налаженному выпуску качественного бурильного оборудования и широкому ассортименту труб осуществить эту задачу при добросовестном подходе вполне возможно, хотя это и связано с серьёзными материальными затратами.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

  • молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
  • ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
  • тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
  • бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.
  1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
  2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Как видно, работа в целом несложная, но требующая терпения (процесс будет длиться несколько дней) и достаточной аккуратности – как при бурении, чтобы не пропустить нужный слой, так и при установке всех элементов добычи воды – и обсадной трубы, и насоса.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Обсадная труба: область применения, виды и характеристики

Обсадная труба — это конструкция, которая изготавливается из разных материалов и имеет цилиндрическую форму. Монтаж такой трубы производится непосредственно в пробурённую скважину. Используются подобные изделия для защиты скважины от осыпания грунта. На сегодняшний день самыми популярными являются пластиковые изделия для обсадки колодцев.

Обсадные трубы выпускаются из разных материалов и применяются при бурении водяных, нефтяных, газовых скважин

Назначение обсадных труб

На сегодняшний день используются изделия двух типов:

Обсадные конструкции применяют для защиты нефтяных и газовых скважин, а также при устройстве питьевых колодцах в частных домах. Колонковые детали используются при бурении скважин и играют направляющую роль.

Главная задача обсадной конструкции — защита пробурённой скважины от засыпания. Данное защитное сооружение должно присутствовать в шахте от начала и до конца эксплуатационного периода колодца. Такие изделия обязаны иметь высокую прочность, чтобы выдерживать оказываемое на них давление со стороны почвы. Правильный выбор материала обеспечивает длительный срок службы конструкции (до 50 лет).

Кроме этого, обсадная конструкция должна иметь хорошие показатели герметичности. Особенно это касается грунтов, в которых залегает большое количество подземных источников. Обсадная колонна должна хорошо справляться со своими задачами по предотвращению попадания внутрь скважины грунтов и подземных вод.

Обсадная труба играет роль стенок шахты, в которую опускается насосное оборудование

Обсадные детали выпускаются из самых разных материалов: дерево, чугун, сталь, асбестоцемент, пластик. Наиболее распространёнными сейчас являются изделия из полимеров. Это обусловлено тем, что их производство отличается меньшими расходами и простотой. Кроме этого, пластиковые трубы имеют ряд преимуществ перед металлическими собратьями.

Использование обсадных труб в нефтегазовой промышленности

Для защиты нефтяных и газовых скважин используют инвентарные, очень прочные обсадные трубы. Как правило, в нефтегазовой сфере применяют только металлические детали. Основным материалом в этом случае выступает сталь. Это обусловлено тем, что пластик не обладает достаточными показателями прочности для работы на таких глубинах.

Размеры этих изделий варьируют от 9,5 до 13 м. Соединение между ними производится с помощью специальной резьбы. В зависимости от конструктивных особенностей резьба может иметь коническое сечение, треугольное и т. д. При высоких показателях рабочего давления (выше 30 мПа), резьба дополнительно оснащается резиновыми уплотнителями.

Важно! Некоторые типы труб применяют в сфере строительства и могут быть использованы только один раз, потому что их монтаж осуществляется с заливкой всей конструкции раствором бетона. После окончания работ демонтаж такой колонны невозможен даже с использованием специальной техники.

В нефтегазовой промышленности используют только стальные трубы с высокой прочностью

Размеры диаметров таких конструкций могут быть от 114 до 509 мм. Кроме этого, диаметр оказывает непосредственное влияние на толщину стенок, которая может иметь разные показатели (от 6 до 16 мм).

Примеры зависимости толщины стенок обсадных труб от диаметра представлены в таблице 1.

Таблица 1

Диаметр, ммТолщина стенок, мм
42610 – 12
3248,5 – 14
1947,5 – 13
1256,2 – 10,5

Показатели толщины стенок изделий для нефтегазовых скважин подразделяются на 7 основных групп, в пределах которых наблюдаются следующие границы текучести — 379–1067 мПа.

Помимо этого, все эти изделия делят по способу производства на:

  • обычные (отклонение прямолинейного показателя на 1 метр составляет — до 1 мм);
  • с увеличенной точностью (отклонение не выше 0,5 мм).

Использование труб для буронабивных опор

Обсадные детали получили широкое распространение в строительной области. Здесь их используют для буронабивных опор, которые выполняются методом бетонирования готового колодца. Диаметр такой конструкции может быть от 300 до 1500 мм. Наиболее популярными являются изделия с диаметром от 300 до 600 мм.

Для монтажа буронабивных свай используется обсадная труба секционного типа. Соединение такой конструкции происходит с помощью резьбы. Нижняя секция такой колонны обладает специальным буровым элементом, который проходит сквозь грунт при бурении. Установка обсадных деталей происходит благодаря мобильным буровым машинам (МБУ).

Обсадные трубы с буронабивными сваями применяют при строительстве в тяжелых условиях

Кроме этого, существуют типы буронабивных свай, изготовляемые собственноручно. С помощью такой ручной установки можно пробурить скважину глубиной до 3 м и диаметром до 30 см. В этом случае роль обсадной трубы выполняет, как правило, рулонный рубероид, которым обкладываются стенки скважины или обычные пластиковые обсадные детали.

Применение для водяных питьевых скважин

При обустройстве водяных колодцев используют: пластиковые, стальные и асбоцементные детали. Наиболее популярными из-за простого монтажа и низкой цены являются пластиковые трубы из ПВХ и ПЭ. Для бурения таких колодцев используют спецтехнику. Обсадка скважины происходит после её бурения. Стыковка отдельных элементов в таких колоннах происходит благодаря резьбовым соединениям.

Важно! Диаметр скважины и обсадной конструкции выбирают, ориентируясь на конкретный случай, в зависимости от того, какая производительность источника необходима. Сечение колонны должно быть таким, чтобы в неё можно было расположить насосное устройство. Нижние секции конструкции должны монтироваться из перфорированных труб.

Без обсадной трубы невозможно устройство питьевой скважины

Металлические и асбоцементные детали хоть и подходят для монтажа скважин на воду, однако, их использование имеет определённые недостатки.

Типы обсадных труб

Существует три основных вида обсадных труб: пластмассовые, стальные и асбоцементные. Выбор материала зависит от особенностей грунта, глубины скважины и других показателей. Для того, чтобы определиться с глубиной для скважины, рекомендуется проконсультироваться со специалистами, которые хорошо разбираются в этом вопросе.

Основные требования, которым должна соответствовать обсадная труба:

  • устойчивость к давлению грунта;
  • если изделие используется для монтажа питьевого колодца, оно должно соответствовать санитарно-гигиеническим нормам;
  • долговечность.

Рассмотрим основные разновидности изделий, которые используются для обсадки разного рода скважин.

Стальные. Наиболее прочные детали, способные выполнять свои функции даже при очень высоких давлениях со стороны грунта.

Бесшовные стальные трубы являются наиболее прочными, но и самыми дорогими

Стальные трубы обладают плохой сопротивляемостью к губительному воздействию коррозии. Со временем добываемая из источника вода может приобрести неприятный привкус ржавчины. Это влечёт за собой затраты на обустройство фильтров. Кроме этого, такие изделия являются довольно дорогостоящим вариантом.

По типу производства существует два основных типа стальных труб:

Бесшовная обсадная труба характеризуется отличными показателями прочности, однако, стоимость таких деталей довольно высока. Сварные шовные изделия дёшево стоят, но имеют слабую прочность.

В некоторых случаях для улучшения рабочих характеристик стальных изделий, их производят из улучшенных материалов или с защитным покрытием. В первую очередь это позволяет предохранять их от ржавления. Основных типов таких труб три:

  1. Оцинкованные трубы. Эти изделия имеют хорошую устойчивость к коррозии, однако, они выделяют опасные соединения цинка. Использование таких изделий для питьевых водяных колодцев не рекомендуется.
  2. Нержавеющая сталь. Она, как и предыдущий тип, обладает устойчивостью к коррозийным воздействиям. Главным недостатком такой трубы является её высокая цена.
  3. Эмалированные трубы. Такие изделия обладают множеством недостатков: сложный монтаж, тонкие стенки, слабая сопротивляемость к механическим воздействиям.

Оцинкованная труба не подвержена коррозии, но использовать ее в питьевых источниках не рекомендуется

Асбоцементные. Обсадная труба из асбоцемента стоит довольно дёшево, однако, её не рекомендуют использовать в питьевых целях, потому что она выделяет в воду канцерогены и другие вредные примеси. Кроме этого, такие изделия являются очень хрупкими.

Но современная промышленность предлагает разновидность подобных труб из модифицированного материала, который считается безопасным для человека. Если вы чётко определились с тем, что будете использовать асбоцементные трубы для колодца, то тогда желательно ознакомиться с санитарным сертификатом изделий, чтобы точно быть уверенным, что ваша вода будет пригодной для употребления.

Пластиковые. Как уже было сказано выше, такой тип обсадных деталей является наиболее популярным и востребованным. Пластмассовые детали выполняются из следующих типов полимеров: поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена. Пластиковые изделия обладают рядом положительных характеристик:

  • экологичность;
  • резистентность к коррозии;
  • дешевизна;
  • простота монтажа;
  • отличная герметичность;
  • срок службы таких изделий может достигать 50 лет.

Однако у них есть и свои минусы:

  • слабая сопротивляемость к механическим воздействиям;
  • ограниченная глубина применения (50–60 м).

Самыми лучшими характеристиками, которые определяют их выбор, обладают ПЭ и ПВХ трубы. Наиболее бюджетным вариантом являются изделия из полиэтилена. Размеры таких изделий отличаются своим разнообразием.

Обсадные трубы также изготавливаются из полимеров — чаще всего для таких изделий используют поливинилхлорид и полиэтилен

Если говорить о ПВХ и НПВХ трубах, то, по своим характеристикам лидируют трубы из непластифицированного поливинилхлорида. Они обладают высокой прочностью — их разрешено использовать в скважинах до 300 м. Типоразмеры обсадных НПВХ и ПВХ труб представлены в таблице 2.

Таблица 2

Диаметр, ммТолщина стенок, мм
16512
14010
1257,6
1106,3
904,3

Обратите внимание! Чаще всего при монтаже скважин используют трубы с типоразмерами 90 и 125 мм. Это обусловлено тем, что такой размер подходит под наибольшее количество современных насосных устройств.

  • низкая прочность;
  • плохая сопротивляемость к низким температурам;
  • сложность переработки материала;
  • в случае возгорания выделяют вредные соединения.

Варианты соединения обсадных труб

Обсадная колонна состоит из отдельных элементов, которые соединяются между собой разнообразными способами. Рассмотрим варианты стыковки труб в обсадных конструкциях.

Резьбовое соединение. Используется в тех случаях, когда необходимо собрать изделия, которые оснащены высаженными концами. Высаженный конец нагревается и на нём выполняется раздача (приблизительно 10 мм по диаметру на длину 150–200 мм). В результате на этот конец наносят резьбу внутреннего типа, а на противоположенный торец нарезают наружную резьбу с соответствующими характеристиками. Для соединения элементы просто свинчиваются между собой.

Муфтовое соединение. На концы изделий наносят наружный тип резьбы. Муфты, которые объединяют трубы в единую конструкцию, обладают соответствующей внутренней резьбой. Транспортировка и доставка таких деталей выполняется с накрученной на один конец муфтой. Второй торец, как правило, закрывается специальной пластиковой заглушкой.

Сварное соединение. Используется крайне редко. Очень важным моментом в таком соединении является его прямолинейное отклонение, которое не должно превышать 0,7 мм в месте стыка.

Стальные трубы во многих случаях соединяются сваркой, но это достаточно трудоемкий метод

Сварные соединения делятся на такие типы:

  • раструбный тип;
  • встык;
  • двухраструбная стыковка;
  • муфтовое соединение
  • ниппель — раструбное;
  • двухраструбное с центральным кольцом.

Одним из самых надёжных и прочных считается двухраструбная стыковка обсадной колонны. Раструбное и муфтовое обладают одинаковыми показателями прочности, которые несколько ниже, чем у двухраструбного. Прочность соединения встык зачастую достигает показателя самой трубы. Сварку сегментов осуществляют над устьем колодца при помощи специальных сварочных аппаратов.

Бывают такие типы сварки:

  • в защитной среде;
  • в беззащитной среде;
  • контактная сварка.

Полезная информация! Помимо этого, нужно обратить внимание на разделение труб на напорные и безнапорные. Для обсадных колонн используют напорные изделия. Такие детали обладают хорошей резистентностью к высокому давлению.

Стоит обращать внимание и на такие особенности: начальная секция оснащается специальным фильтрующим аппаратом, который очищает воду от песка и глины. Выполняется такое приспособление, как правило, из сеток или нержавеющих проволок. Нижний открытый торец имеет специальный гравийный фильтр. В этом приспособлении проходит первичная фильтрация жидкости.

Оголовок скважины обязательно должен монтироваться с учётом герметичности. Если это правило соблюдено, то тогда при откачке воды образуется давление, которое способствует поставке воды в водозаборный элемент.

Ссылка на основную публикацию