Види обсадних труб і правила їх використання

Зміст:

Для чого застосовуються обсадні труби
Види обсадних труб
Труби з металів і сплавів
Труби з полімерів
Труби з азбестоцементу
Порядок буріння свердловини та встановлення обсадної труби своїми руками

Термін «обсадна труба» - специфічний і застосовується нечасто, оскільки такі вироби використовуються далеко не у всіх сферах діяльності людини. Застосовуються обсадні труби під час робіт з буріння свердловин, тому зазвичай з ними стикаються або робочі видобувних компаній, або власники приватних будинків, що не мають виходу до центральних водопостачальних комунікацій. Однак, мати поняття про цю продукцію не завадить будь-якому потенційному власнику котеджу.

Для чого застосовуються обсадні труби

Технологічне призначення обсадних труб – встановлення у свіжопробуреної свердловини з метою її зміцнення, запобігання осипанню землі, сповзанню ґрунту і в результаті - припиненню функціонування видобувної дільниці. У такому застосуванні труба ще називається обсадною колоною.

Але це не все, для чого потрібні обсадні труби. Крім захисту геометрії свердловини, вони грають роль каналу постачання води, оскільки саме в трубах розміщуються насоси, що перекачують рідину. Само собою зрозуміло, що використовувані вироби повинні відповідати прийнятим нормам безпеки установок, технологічним вимогам до роботи добувної системи, санітарним умовам, що пред'являються до якості одержуваної води. Крім того, труби повинні легко встановлюватися, обслуговуватися і при необхідності замінюватися.

Обсадна труба повинна забезпечувати виконання двох технологічних завдань:

1. Збереження стінок свердловини у вихідному стані. Згідно з цією вимогою труби повинні бути досить міцними, стійкими до механічних перевантажень будь-якого роду – як статичних, так і динамічних. Тому першочергове завдання при виборі та придбанні обсадних труб – коректний вибір матеріалу для їх виготовлення, що забезпечує довгий термін служби конструкції.
2. Гарантія водонепроникності системи. Це важливо і для забезпечення збереження геометрії пробуреного каналу, і для збереження чистоти питної води при наявності в ґрунті забруднюючих течій.

Керуючись цими вимогами, більшість фахівців в області буріння та обслуговування свердловин рекомендує застосовувати обсадні труби для свердловин, що мають різьбу. Саме різьбове з'єднання забезпечує одночасно і простоту збірки конструкції, і належну герметичність трубопроводу, що перешкоджає змішуванню питної води з іншими рідинами, що знаходяться поблизу свердловини.

Види обсадних труб

Оскільки свердловина армується за допомогою цих виробів, особливо важливо при проєктуванні, переплануванні або ремонті свердловини правильно підібрати не тільки матеріал, з якого труба виготовлена, але й параметри елемента – діаметр і товщину стінок.

Оскільки сегмент промисловості, що випускає обсадні труби, досить добре розвинений, на ринку представлені вироби безлічі типорозмірів. У нас сортамент труб регулюється умовами Гост 632-80, в інших країнах існують свої системи, з якими при закупівлі елементів за кордоном необхідно звірятися.

За матеріалом виготовлення найбільше поширення отримали три види обсадних труб для свердловин: металеві, полімерні та азбестоцементні.

Труби з металів і сплавів

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Використовуються такі вироби найчастіше при облаштуванні артезіанських свердловин (детальніше: "Які труби для свердловин на воду краще, огляд популярних матеріалів"). Діаметри сталевих виробів, згідно з прийнятими стандартами, знаходяться у сфері значень від 114 мм до 508 мм При товщині стінки, що становить 5-6 мм, і відповідних установці, обслуговуванні та експлуатації ці труби мають прослужити не менше 50 років.

Переваги металевих труб:

• довгий термін служби – не менше 50 років;
• можливість прочищати труби після замулювання – таке може трапитися з будь-якою свердловиною, і без прочищення падає і рівень якості постачаємої води, і продуктивність системи в цілому; прочищати ж буровим інструментом можна тільки сталеві обсадні труби, що і забезпечує їх популярність (прочитайте також: "Види бурових труб, характеристики, особливості використання");
• висока міцність і стійкість до перевантажень і ударів;
• здатність працювати при підвищеному внутрішньому тиску.

Недоліки виробів:

• схильність до корозії, особливо властива продукції з чорної сталі – в результаті у воді з'являється іржа, яку перед подачею споживачеві потрібно фільтрувати;
• висока ціна виробів з товстими стінками, необхідними для роботи в системах з підвищеним тиском робочого середовища;

Виходячи з вищесказаного, можна зробити висновок, що застосування сталевих обсадних труб раціонально тільки при бурінні свердловин великої глибини, розрахованих на довготривале функціонування. У разі проєктування неглибоких тунелів в піщаному середовищі економічно набагато вигідніше застосовувати дешевші конструкційні елементи.

Труби з полімерів

Останнім часом ці вироби стають все більш популярні.

Плюси пластмасових труб:

• досить довгий термін служби за умови акуратного встановлення та експлуатації продукції;
• хімічна нейтральність виробів – пластик не реагує з більшістю агресивних середовищ, загрозливих свердловин і не схильний до корозії;
• відсутність необхідності встановлення додаткових фільтрів від іржі (згідно з попереднім пунктом);
• вироби мають значно меншу вагу, ніж металеві, що полегшує складання конструкції, обслуговування і заміну елементів;
• такі труби коштують відносно недорого;
• широкий типорозмірний ряд продукції, що дає можливість підібрати для кожної свердловини труби потрібних параметрів;
• можливість використовувати труби при облаштуванні свердловин будь-якого типу і розміру, хоча найчастіше вони застосовуються при бурінні тунелів в піщаному середовищі глибиною близько 50-60 м;
• ідеально підходять для конструювання фільтрувальних колон.

Мінуси продукції:

• невелика стійкість до механічного впливу, внаслідок чого труби потрібно акуратно встановлювати, не допускаючи пошкоджень поверхні; крім того, при впливі агресивних зовнішніх факторів можливі пошкодження свердловини;
• неможливість очистити замулену ділянку за допомогою бурових установок.

Труби з азбестоцементу

Переваги азбестоцементних виробів:

• хімічна стійкість – труби не вступають у взаємодію з більшістю хімічно активних сполук;
• відсутність загрози корозії;
• невелика вартість виробів, порівнянна з пластиковими трубами та значно менша, ніж у аналогічної продукції зі сталі.

Недоліки азбестоцементу:

• висока крихкість – через цей фактор доводиться використовувати труби зі збільшеною товщиною стінки, що робить вироби важкими й ускладнює монтаж;
• матеріал можна використовувати при конструюванні фільтрувальних колон; ідеально такі труби підходять для свердловин у вапняковому середовищі глибиною близько 100 м.

Порядок буріння свердловини та встановлення обсадної труби своїми руками

Оскільки проведення робіт по бурінню – в будь-якому випадку досить складна операція, від якості виконання якої залежить придатність видобутої води, а значить, здоров'я споживачів і облаштування свердловини краще довірити спеціалістам.

Втім, цілком можливо самостійно спроєктувати, пробурити та зміцнити свердловину за умови, що глибина залягання водоносного шару не перевищує 10-15 м. В цьому випадку слід особливу увагу приділяти техніці безпеки при проведенні робіт, вибору матеріалу використовуваних виробів та акуратності складання, встановленню та експлуатації зібраної конструкції. Читайте також: "Як витягнути трубу з землі – способи витягування обсадних труб зі свердловин".

Слід зауважити, що завдяки розвитку сучасних технологій, налагодженому випуску якісного бурильного обладнання і широкому асортименту труб здійснити цю задачу при сумлінному підході цілком можливо, хоча це і пов'язано з серйозними матеріальними витратами.

Крім того, хоча б один помічник при виконанні роботи все ж буде необхідний.

Перед початком роботи потрібно впевнитися, що в наявності є всі перераховані інструменти:

• молотки, кувалди та гайкові або накидні ключі необхідних розмірів;
• воріт, необхідний для обертання труби в землі для більш точного встановлення;
• тринога, за допомогою якої робота протікає набагато швидше і з меншими зусиллями;
• бур у вигляді желонки, що має різьбу для з'єднання з трубою.

Порядок роботи:

1. За допомогою бура, сполученого з трубою, проробляють в землі свердловину. Бур необхідно час від часу витягати та очищати, а по досягненні глибини 2 м пора вставляти привезену трубовозом обсадну трубу, в міру заглиблення нарощуючи обсадку.
2. По досягненні рівня водоносного шару, обсадну трубу фіксують на землі, через канал проводять полімерну трубу, з'єднану з насосом.

Як видно, робота в цілому нескладна, але вимагає терпіння (процес триватиме кілька днів) і достатньої акуратності – як при бурінні, щоб не пропустити потрібний шар, так і при встановленні всіх елементів видобутку води – і обсадної труби, і насоса.

Попри широкий вибір матеріалів, інструментів і довідкових даних, невірний вибір проєктувальника може призвести до погіршення якості видобутої води та зниження довговічності служби свердловини. тому, якщо є можливість, все ж слід запросити спеціаліста хоча б для консультування власника ділянки та правильного підбору елементів під наявний тип ґрунту.