Виды обсадных труб для скважин - как правильно выбрать и рассчитать

Содержание:

Трубы обсадные, изготовленные из чугуна, стали или пластика используют для защиты стенок скважин от возможного осыпания грунта. Их используют при обустройстве водоснабжения дачных и приусадебных участков, на нефтяных месторождениях.

Особенности применения обсадных труб

Устанавливают обсадную трубу для скважины так:

• путем бурения получают отверстие, куда помещают колонну, составленную из труб;
• в пустое пространство между ними и стенкой заливают бетонную смесь;
• в обсадную конструкцию вставляют трубы, которые предназначаются для монтажа специального оборудования.

Подбирают трубы в соответствии с проектной документацией с учетом размеров отверстия. Размер и диаметр этого изделия отражаются на стоимости реализации проекта.

Материалы изготовления

Предназначенные для бытовых потребностей обсадные трубы производят из различных материалов, и выбор вида продукции основан на том, насколько оправдано ее применение в том или ином конкретном случае.

Чтобы правильно подобрать изделия, необходимо принять во внимание особенности земельного участка и назначение скважины – для каких целей она создается, а также размеры и мощность насосного оборудования.

Производят обсадные трубы:

• пластиковые;
• металлические – из чугуна или стали;
• асбестоцементные.

В отличие от металлических обсадных труб для скважин, пластиковая продукция пользуется все более возрастающей популярностью по причине ее высоких эксплуатационных характеристик.

Требования к трубам для скважин

Вне зависимости от материала изготовления, толщины стенок, диаметра и формы сечения, параметры труб, используемых в качестве обсадных, не должны превышать допустимые для них отклонения по непрямолинейности. Для изделий со стандартной точностью допускается непрямолинейность из расчета 0,7 миллиметра на один метр.

При производстве труб с повышенной точностью принят следующий порог непрямолинейности:

• для продукции с диаметром 108–146 миллиметров – не более 0,5 миллиметров;
• для изделий, имеющих диаметр 33,5–89 миллиметров – до 0,3 миллиметра.

Проведение необходимых расчетов

От того, насколько правильно подобран диаметр труб, будет в дальнейшем зависеть производительность скважины на земельном участке. Чем больше сечение труб, тем больший объем воды можно выкачивать.

Для снижения затрат на приобретение обсадных труб для работ по бурению и функционирования скважины нужно предварительно рассчитать наименьший размер диаметра, способный удовлетворить потребность в получении водных ресурсов. Для этого потребуется произвести некоторые расчеты.

Пиковая потребность в воде

Данный показатель требуется при бурении скважин на прилегающем к даче или загородному дому земельном участке. При этом учитывают, что расход крана, который открыт полностью, составляет около 0,7 кубометра воды в час.

Если допустить, что одновременно она понадобится для стиральной машины и полива участка, на кухне, в санузле, то ее расход в период пикового потребления составит 2,5-3 куб.м/час. Если постройка двухэтажная, тогда уже будет необходимо - 4-8 куб.м/час.

Диаметр обсадной трубы

Он зависит от мощности погружного насоса. Так, для дачи с примерным водорасходом в час не больше 3 кубометров, будет достаточно агрегата, имеющего диаметр 75 миллиметров. Если предполагаемый расход составит около 8 куб.м/час, тогда потребуется насос, имеющий диаметр 102 миллиметра.

Если на местности, где проводится обустройство скважины, водоносный горизонт отличается повышенным статическим и динамическим уровнем жидкости, тогда насос, помещенный в обсадную трубу, должен находиться в висячем положении.

Для 75-миллиметрового насоса диаметр трубы вычисляют следующим образом: к диаметру насоса прибавляют величину зазора между трубой и насосом и толщины стенок. Итого: 75 + 4 + 8 =87 миллиметров. Читайте также: "Виды обсадных труб и правила их использования".

Трубы для скважин выпускаются стандартных размеров и к значению 87 миллиметров наиболее приближены следующие диаметры насосов:

• 89;
• 108;
• 114 миллиметров.

С учетом данных вычислений, скважину бурят под требуемый диаметр и именно он будет самым экономичным.

Для 102-миллиметрового насосного оборудования выполняют аналогичный расчет: 102 + 4 + 8 =114 миллиметров. Несмотря, на то, что в данном случае подходит трубная продукция сечением 114 миллиметров, изделия нужно выбирать с запасом, составляющим от 127 до 133 миллиметров.

Что касается водонапорных горизонтов и параметров их статичности, то соответствующую информацию можно получить в специализированных компаниях, занимающихся бурением скважин в вашем регионе.

Критерии правильного выбора

Чтобы не столкнуться с проблемами в процессе эксплуатации скважины, не помешает владеть представлением относительно разнообразия видов труб, и понимать, какую трубу использовать для скважины на воду лучше всего Это поможет подобрать относительно недорогие изделия, способные прослужить длительное время.

Прежде всего, при выборе типа обсадной трубы учитывают глубину расположения водоносного слоя, что следует определить заранее. Для этого на соседнем участке в скважине нужно измерить уровень воды и уточнить состав грунта в месте выполнения бурения.

Имея в распоряжении полученные данные, приступают к подбору труб для земельного участка с учетом характеристик каждого их типа:

1. Изделия из стали. Чаще всего используют обсадные стальные трубы для скважин, у которых толщина стенок равна 6 миллиметрам. Такая продукция превосходно выдерживает напор грунта и ее эксплуатируют на протяжении 50 лет. Рекомендуется устанавливать стальные трубы, когда на местности не исключаются подвижки грунтов, в результате чего буровая скважина может разрушиться, если использовать другой вид изделий.
2. Асбестоцементные трубы. У данного вида труб нет основного недостатка, который имеют обсадные стальные трубы – это подверженность коррозийным процессам и высокая цена. Асбестоцементные изделия давно и успешно используют для обустройства скважин. Продолжительный срок эксплуатации и невысокая стоимость сделали их востребованными. Основной недостаток данного материала - толстые стенки и хрупкость. Бурение при использовании асбестоцементных изделий должно производиться буром, имеющим большой диаметр. Также не всем буровикам удается правильно состыковать звенья труб в отверстии.
3. Пластиковые трубы. В последние годы они пользуются повышенной популярностью. Пластиковые трубы бывают из полиэтилена низкого давления, из поливинилхлорида (ПВХ); из полипропилена (ПП). Их стоимость ниже, чем у стальных изделий. Их вес меньше, чем, например, у асбестоцементных. Они просты в монтаже. Из недостатков следует отметить их недостаточную прочность и чувствительность к механическим воздействиям.

Несмотря на то, что обсадные трубы ПВХ имеют лучшее соотношение между ценой и прочностью, обсадные металлические трубы из стали по-прежнему остаются незаменимыми при обустройстве скважин в сложных грунтах.

Обсадные трубы с резьбой

Лучшим решением при проведении сборки обсадной колонны из деталей специалисты считают использование соединений, имеющих резьбу. Этот способ монтажа позволяет установить комбинированную конструкцию, состоящую из стальных сегментов, используемых для больших глубин, и элементов из поливинилхлорида, размещаемых ближе к поверхности.

Для сборки колонн используют несколько вариантов соединений:

• Используют обсадные трубы с резьбой стальные или пластиковые, которые предназначаются для скважин с внешне нанесенной резьбой. Их соединяют при помощи муфты, увеличивающей проходной диаметр.
• Применяют изделия из стали или пластика с резьбой, находящейся на обеих поверхностях, что позволяет вкручивать сегменты без сборочных компонентов и увеличения диаметра бурения.
• Берут трубную продукцию металлическую или полимерную для скважин, имеющую внутреннюю резьбу, которая не увеличивает диаметр шурфа, благодаря соединению элементов с применением ниппелей.