Варианты сборки обсадной колонны
Обсадная труба устанавливается при разработке скважины. От материала зависит сумма в смете. Все варианты конструкции делятся на 3 группы:
- Металлические: сталь или нержавеющая сталь.
- Двойная конструкция: металл + пластик.
- Пластиковые: нПВХ, ПВХ, ПНД.
Прочие варианты, например, асбестоцемент, являются устаревшими. Современные буровые компании предлагают для скважины стальные или пластиковые трубы. Далее мы расскажем про плюсах и минусах каждого из актуальных вариантов.
Поможем с выбором обсадной трубы для скважины
Нажмите на кнопку и закажите обратный звонок менеджера «Аквалюкс+».
Заказать
Разновидности обсадных труб
На практике используются трубы из разных материалов. Каждая из них имеет свои недостатки и преимущества. В прошлом для этих целей даже применялись конструкции из дерева. Но сейчас актуальны другие, более практичные материалы. Приведем основные из них:
Трубы из асбестоцемента
Обсадная труба из асбестоцемента уже давно применяется для скважин. Стоит отметить, что в настоящее время их используют все реже, причем в основном для обеспечения водой технических сооружений, а для бытового водоснабжения она вовсе не применяется. Этот вариант отличается низкой стоимостью и длительным сроком эксплуатации.
К недостаткам обсадной трубы из этого материала относят большую толщину стенок, что влечет за собой возникновение трудностей при её установке и существенное увеличение массы трубы. Без специальных навыков скрепить части обсадной колонны из асбестоцемента довольно сложно. Также нужно сказать, что этот материал довольно хрупок.
Трубы из стали
Еще совсем недавно этот материал для обсадных труб использовался везде. Стальные колонны для скважин можно использовать для обустройства водоснабжения на большой глубине, в том числе и создании артезианских конструкций. Эти трубы отличаются высокой прочностью, для обсадки применяют их толстостенный вариант (не менее 6 миллиметров). Срок эксплуатации стальных обсадных труб может превышать 50 лет. Металлические трубы легко устанавливать за счет удобных резьбовых соединений, специалист смонтирует систему из стали очень быстро.
К явным минусам труб из стали следует отнести их внушительную стоимость (цена обсадной колонны составляет существенную часть расходов на обустройство и бурение скважины), но самым главным недостатком этой системы является подверженность материала воздействию коррозии. Именно этот фактор сокращает срок службы скважины. Помимо этого, наличие ржавчины значительно снижает качество получаемой питьевой воды.
Трубы из полимерных материалов
Все большую популярность для обстановки обсадных колонн набирают материалы из пластика. Чаще всего используют такие виды полимеров, как трубы ПНД, трубы ПВХ и трубы из полипропилена. Первый вариант отличается тем, что обсадные колонны из этого материала производятся в виде бухт большой протяженности, поэтому есть возможность установки трубы без стыков.
Это значительно улучшает герметичность системы. Трубы ПВХ для обустройства скважин используют немного реже. Сейчас на рынке появляются обсадные колонны из НПВХ, которые можно использовать для источников питьевой воды. Полипропиленовые колонны используют значительно реже предыдущих вариантом, но это не умаляет его преимуществ. Чаще такой материал используется для разводки водопроводной системы.
К преимуществам полимерных труб, а именно ПВХ, ПНД и ППН относят:
- Оптимальное соотношение стоимости погонного метра материала и прочности. Обсадка скважина пластиковыми трубами обойдется намного дешевле, чем колоннами из стали.
- Срок службы полимерных систем превышает 50 лет, поэтому можно сказать, что он неограничен.
- Трубы имеют небольшую собственную массу, поэтому их легко устанавливать.
- Использование пластиковых обсадных колонн позволяет добиться высокого показателя герметизации скважины.
- Полимеры не разрушаются под влиянием химических элементов, применяемых при дезинфекции и регенерации скважин.
Главным преимуществом пластиковых труб, безусловно, является их полная устойчивость к воздействию коррозии.
Все эти преимущества, которыми обладают пластиковые обсадные трубы для скважины, определяют существующий на них спрос. Но не стоит считать их полным решением существующих проблем. Трубы из ПВХ всё же имеют недостаточно высокую механическую прочность, ее можно легко повредить. При бурении скважин в тяжелых условиях с труднопроходимым грунтом или в тех случаях, когда почва подвергается смещению, лучше отдать предпочтение классическим обсадным трубам из стали.
Из-за необходимости точной оценки строения пород в месте обустройства скважины, выбор материала для обсадных колонн должен производить квалифицированный специалист. Обсадку скважин и бурение нужно доверять профессиональным компаниям, которые могут выполнить весь комплекс работ по водоснабжению, начиная от бурения и заканчивая разводкой и обустройством водопроводной системы.
Характеристики труб ПВХ для водопровода
Трубы ПВХ для водопровода.
Основная аббревиатура — ПВХ и НПВХ. Для производства используется поливинилхлорид. Если в аббревиатуре есть буква «Н», то она свидетельствует об отсутствии пластичности.
Для производства используется один и тот же материал, но когда изготовитель добавляет пластификатор, труба становится более пластичной.
Преимущества:
- доступная цена;
- легкий монтаж и присоединение;
- уровень давления 6-16 бар.
К недостаткам относят непереносимость воздействия ультрафиолетовых лучей. В таком случае происходит разрушение материала, поэтому он становится хрупким. Места соединения нестабильные.
Кратко о маркировке ПВХ труб
Каждое изделие имеет свою маркировку. Она предназначается для разделения областей эксплуатации и применения.
Область использования с маркировкой:
- PPH — для подключения к холодному водоснабжению;
- PPB — монтаж с повышенным давлением с регулярными гидравлическими ударами;
- PPR — подключение ГВС;
- PPs — для сборки ГВС, где температура теплоносителя не превышает +95°C.
Виды обсадных труб для скважин
Каждый из них имеет ряд преимуществ и недостатков, что определяет целевое назначение. Если не понятно, какие трубы лучше для скважин той или иной глубины, читайте далее или обратитесь к специалистам.
Трубы из металла
Здесь есть еще одна классификация. Изделия делятся на виды, и бывают:
- чугунными или стальными;
- эмалированными;
- оцинкованными;
- из нержавейки.
Сказать однозначно, какая обсадная труба для скважины лучше нельзя, потому что каждый тип находит применение в зависимости от климата, особенностей грунта, глубины залегания водоносных платов, других факторов.
Самым популярным видом металлических обсадных труб являются стальные. Сталь применима для устройства артезианских скважин, когда глубина доходит до отметки залегания известняковых водоносных пластов. Не знаете, какую трубу выбрать для скважины? Сталь – универсальный материал, который подойдет для источника любого типа и целевого назначения. Преимуществами являются:
- Продолжительный период эксплуатации.
- Высокая несущая способность при небольших габаритах.
- Невосприимчивость к внешним механическим воздействиям и деформациям.
- Устойчивость к истиранию, возможность чистить источник от донных отложений.
За все перечисленные требования к обсадным трубам придется заплатить. Высокая стоимость и большой вес – это минуты металлический обсадок для скважин. В процессе эксплуатации у воды появляется металлический привкус. Самостоятельно смонтировать шурф тяжело ввиду большой удельной массы.
Трубы из асбестоцемента
Это материал, себестоимость которого ниже. Он устойчив к воздействию солей. Асбестоцемент уже много лет используется при строительстве гидросооружений. Перечень главных преимуществ следующий:
- Исключается появление очагов коррозии.
- Допустимый эксплуатационный период – 65 лет.
- Стоимость доступна, всегда имеется в продаже.
Но есть и ряд недостатков, и первый из них заключен в том, чтобы такие обсадные трубы не применяют для обустройства артезианской скважины. Кроме того:
- Сложный монтаж, необходимость применения спецтехники.
- Материал хрупкий, боится механических ударов, что усложняет транспортировку.
- Предусмотрено фланцевое соединение или сочленение стык в стык, что не гарантирует герметичность.
- Требуется регулярное обслуживание. На поверхности появляется налет, который придется снимать.
Диаметр обсадной трубы для скважины и толщина стенок варьируется, но представленный ассортимент обладает меньшим диапазоном сфер применения, чем металл или пластик.
Трубы из пластика
Полиэтилен НД, ПВХ и полипропилен продолжает выдавливать с рынка конкурентов из металла и бетона. Популярность обеспечили конкурентные преимущества, коих много:
- Увеличенная продолжительность эксплуатации.
- Абсолютная инертность по отношению к солям и другим химическим элементам.
- Исключено появление очагов коррозии, гниения.
- Малый удельный вес позволяет выполнять работы без строительной техники.
- Предусмотрено резьбовое соединение, позволяющее добиться абсолютной герметичности.
- Простота транспортировки, хранения, использования ввиду малого веса.
Чтобы понять, какую трубу лучше использовать для скважины, если бюджет ограничен, добавьте в этот список низкую стоимость. Недостатком можно выделить ограничение по глубине скважины, которая не может превышать 60 метров. В остальном все зависит от выбранной толщины стенок и геометрии сечения.
Расчет диаметра трубы для обсадки скважины
Рассчитывая планируемый дебит, нельзя забывать, что он напрямую зависит от диаметра обсадных труб. Иными словами, запас воды больше в том источнике, для устройства проектом предусмотрен больший диаметр труб для скважины на воду.
Но и это не единственный фактор, влияющий на выбор. В учет берутся параметры насосного оборудования, которое планируется установить. В среднем, чтобы прокачать 4 кубометра воды, потребуется насос, диаметр корпуса у которого порядка 8 см. Должен быть запас, который составляет по 5 мм с каждой стороны.
Это расстояние от насоса до внутренней поверхности обсадной трубы. Поэтому в данном случае к 80 мм нужно прибавить 2 раза по 5 мм. Получается, что для реализации поставленной задачи потребуется обсадная труба, диаметр которой 100 мм.
Труба ПНД в обсадной скважине. И снова вторичка?
Теперь давайте посмотрим на полиэтиленовую трубу для скважины. ПНД – это полиэтилен низкого давления. Стоимость трубы ПНД из первичных материалов, даже с использованием дополнительных компонентов, запредельно высока. Уже по закупке компонентов она выходит дороже за метр, в сравнении с производством готовой трубы нПВХ. Для того чтобы ее как-то делать и продавать, используется вторичка.
А что такое вторичный материал для ПНД и ПВХ трубы? Это пластиковые бутылки, валявшиеся на помойке по соседству неизвестно с чем — дохлой килькой, просроченными лекарствами, разбитой ртутной лампой. Вы спросите, ну и что с того, что они полежали рядом? А то, что полиэтилен является превосходным абсорбентом. Он втягивает в себя все подряд. Вообще все — вплоть до алебастра из бетона, если пластиковая тара пролежала какое-то время на бетонной площадке. Запахи, яды, химия — все абсорбируется полиэтиленом. А потом при эксплуатации медленно и верно отдается в питьевую воду, которую, кстати, Вы в скважине большую часть времени именно храните. Догадываетесь, как это влияет на качество воды и ее безопасность для здоровья Вашей семьи?
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.
Методика изготовления некоторых конструкций буровой установки
Для эффективной работы самодельной буровой установки ее необходимо оснастить деталями.
Малогабаритная буровая установка
Обсадная труба
Изготовляется из пластика, асбоцемента, чугуна или другого металла. Ее начинают устанавливать при углублении на 4 м. Для соединения отдельных частей на концах труб нарезают резьбу или прибегают к сварке. Если их диаметр меньше 50 мм, можно использовать муфты.
Ударная штанга
Для ее изготовления используют цельные стальные болванки. Для их утяжеления внутрь заливают бетон. Отдельные элементы конструкции соединяются при помощи болтов или фланцев. Применение резьбы недопустимо. При сильном ударе такое соединение разрушается, что делает невозможным дальнейшую эксплуатацию ударной штанги.
Желонка
Для изготовления детали с простейшей конструкцией следует использовать отрезок трубы диаметром 90 мм, шарик из подшипника, стальной переход. Два последние элементы тщательно натирают наждачной бумагой. Это обеспечивает более плотное прилегание шарика к переходу. Для утяжеления желонки в ее верхнюю часть заливают бетон.
Канатный замок
В верхней части замка устанавливают гребенку. В аварийной ситуации с ее помощью канат можно поднять на поверхность.
Опорная шайба необходима для защиты корпуса от разрушения во время ударов о грунт.
Конец троса протягивают во втулку, рассоединяют на части и фиксируют заливкой легкого сплава металла.
Асбестоцементные трубы
Образцы труб из асбестоцемента
Ещё один издавна применяющийся для обустройства скважин вариант, который, правда, подходит лишь в качестве обсадной трубы, а водоподъёмную вам всё равно придётся подбирать из другого материала. За многие десятки лет асбестоцементные изделия доказали наличие у себя следующих положительных сторон:
- Длительный эксплуатационный срок;
- Отсутствие коррозийных процессов;
- Химическая инертность;
- Дешевизна. Вот примеры цен на некоторые позиции:
| Сечение, мм | Длина, мм | Вес, кг | Стоимость, руб. |
| 100 | 3950 | 26,5 | 340 |
| 150 | 3950 | 37 | 510 |
| 200 | 3950 | 59 | 1100 |
| 200 | 5000 | 75 | 1300 |
| 250 | 5000 | 125 | 1800 |
| 300 | 5000 | 140 | 2600 |
| 350 | 5000 | 185 | 3600 |
| 400 | 5000 | 225 | 4100 |
| 500 | 5000 | 390 | 7500 |
Но большое количество недостатков очень сильно ограничивает применение труб из асбестоцемента:
- Необходимость бурения шахты гораздо большего диаметра из-за значительной толщины стенок изделий;
Здесь можно наглядно убедиться в большой толщине стенки трубы из асбестоцемента
- Хрупкость материала. Случайный удар или значительное движение грунта могут нанести радикальные повреждения асбестоцементному цилиндру;
- Огромный вес каждого образца, что ощутимо усложняет транспортировку;
- Сложная инструкция монтажа, вытекающая из двух предыдущих пунктов;
Установка трубы из асбестоцемента в пробуренную шахту
Определение и назначение обсадной трубы
Обсадной называют специальную трубу, которая имеет кожух с армированием. Она используется, чтобы укреплять внутренние стены скважины. Часто глубокая конструкция предполагает использование и установку нескольких функциональных деталей, которые между собой герметично закрепляются. Получается 1 обсадка по всей длине скважины.
Толщина стенок такой колонны зависит от используемого материала, а также от типа гидротехнического сооружения, где она будет вмонтирована.
У бетонных и металлических изделий диаметр, толщина стен намного больше, чем размеры пластиковых. На 1 конце располагается муфта. Она применяется, чтобы выполнять герметичное соединение 2 деталей. На второй части располагается кольцо, которое надежно защищает резьбу и предотвращает любые ее поломки.
Обсадные конструкции для скважин обладают следующими габаритами:
- Длина: минимум 3, максимум 13 м, при этом классическим вариантом является 8 м.
- Толщина стенок: минимум 0,5, максимум 1,6 см, но универсальным вариантом считается 1,2 см. Изделия бывают толстостенными и тонкостенными.
- Диаметр внутренний: минимум 6,5, максимум 42,5 см.
- Диаметр наружный: минимум 8, максимум 45 м.
Обсадную трубу применяют для укрепления стенок скважины.
Дополнительно для труб из металла пишется категория прочности.
Обсадные колонны, используемые в скважинах, должны выполнять следующие задачи:
- Поддерживать целостность всей конструкции во время ее срока службы. Колонны должны быть прочными, устойчивыми к деформациям, сдвигам грунта, различным повреждениям.
- Поддерживать полную герметичность, чтобы предотвращать попадание вод из грунта внутрь конструкции и не допускать проникновения грязи в источник.
- Сдерживать питьевую воду из прослоек в обсадке.
- Защищать конструкцию от повышенного грунтового давления.
- Защищать насос и прочее оборудование внутри колоны от различной грязи.
Питьевая ПНД труба
Делается из полиэтилена, соединения которого образуются в барокамере с вакуумом, в которую подается аргон с сырьем. Отсюда и название «Полиэтилен Низкого Давления», но, несмотря на специфичность названия, труба ПНД сможет выдержать давление от 10 до 100 атм. Труба ПНД содержит до 70%-80% полиэтилена, благодаря этому она жесткая и имеет ограничения по температуре, всего 70 градусов Цельсия. В результате, такое ограничение само собой позволяет применять трубу только для подачи холодной воды с температурой не выше 30 градусов Цельсия. 
Однако, не смотря на узкий спектр своих характеристик, такой вид водоснабжения широко применяется для подачи воды в дом из скважины. Применяется для водопровода на даче. Конечно же, ввиду специфичности материала такая труба боится ультрафиолета – начинает постепенно разрушаться структура молекулярных связей материала. Такой минус сокращает срок службы трубы и может привести к прорыву трубы в этом месте. Поэтому на улице такую трубу прокладывают в грунте или в специальных каналах, где нет доступа солнечных лучей. Срок службы такой трубы гарантирован до 50 лет, однако используя такую трубу на открытом доступе солнечных лучей, срок службы сокращается до 15-20 лет.
К плюсам относятся простота монтажа и прочность соединений фитингов, а также морозостойкость трубы. К примеру, Вы забыли по окончанию сезона слить воду из системы, то переживать нет смысла. Превращаясь в лед жидкость, будет расширяться, а благодаря своей эластичности труба расширится и останется целой. К исключениям можно отнести фитинги и краны – там нечему расширяться.
К одной из характеристик трубы можно отнести ее радиальное расширение, которое составляет до 30%.
Подробнее о типах и разновидностей трубы ПНД Вы можете прочитать в нашей статье.
Соединяется водопровод из ПНД трубы по принципу схожим с соединением «ЦАНГА».
Соединение раскручивается, из него вытаскиваются конусная цанга-кольцо, уплотнительное конусное кольцо. Все это одевается на трубу, и труба вставляется до упора в сам фитинг. В фитинге имеется уплотнительное резиновое кольцо, которое является прокладкой. Затем вставляется уплотнительное конусное кольцо, за ним подтягивается пластиковая цанга и соединение затягивается крышкой. Стягивая соединение, труба зажимается и плотно упирается в стенки фитинга, а резиновое кольцо, расширяясь, закрывает все микро щели, которые могут пропускать жидкость. Такое соединение сильно затягивать нет смысла!!!!
Ошибкой большинства является то, что они как с железной трубой, тянут так сильно и в результате срывают резьбу или ломают само соединение, либо происходит разрыв резинового кольца. Для затяжки фитингов необходимо использовать специальный “Ключ для ПНД фитингов”.
В отличии большинства видов водоснабжения ПНД трубы применяются также для подачи центрального водоснабжения, такой водопровод не ржавеет, и долговечен. Помимо цанговых соединений к ПНД трубам и фитингам применяется термосварка. Существует огромное разнообразие фитингов, как фланцевые и приварные соединения, так и резьбовые, компрессионные, врезки в трубу. Это позволяет расширить спектр применения данного вида трубы. По себестоимости водоснабжение из такой трубы можно приравнять к водопроводу из полипропилена, однако ввиду хрупкости полипропилена при отрицательных температурах, лучше выбрать ПНД трубу.
Также среди питьевого ПНД водоснабжения также применяется и техническая ПНД труба. Такая труба мягче ввиду содержания полиэтилена всего до 30%. По свойствам ПНД материала она также соответствует питьевой, но применение такой трубы для питьевого водопровода не желательно. Так как 70% материала такой трубы составляет вторсырье, в котором могут содержаться токсичные пластики.
Немного о скважинах
Прежде чем говорить о трубах, хочу уделить пару слов и самим скважинах, которые эффективно заменили собой популярные ранее колодцы, обладающие весьма значимыми недостатками:
Низкий уровень очистки воды. В относительно неглубоких колодезных шахтах собирается верховодка, не отличающаяся особой чистотой, так что пить из них чревато пагубными для здоровья последствиями;
Вода из колодца обладает весьма сомнительной чистотой
Трудоёмкость и высокая стоимость реализации. Потребуется выполнить очень большой объём земляных работ, а затем ещё укрепить чем-то стены и обустроить верхнюю часть сооружения.
Процесс выполнения земляных работ
Скважины же позволяют «добраться» до гораздо более чистых водяных горизонтов и предполагают бурение шахты значительно меньшего диаметра. Бывают они трёх видов:
На данной схеме наглядно видна принципиальная разница между колодцами и скважинами
- Скважина на песчаный горизонт. Глубина шахты в таком случае достигает, как правило, 10-30 метров, нижний край обсадной трубы оснащается сеточным фильтром, препятствующим проникновению песка. Земляные работы вполне могут быть осуществимы своими руками с помощью шнекового бура, что достаточно экономно. Эксплуатационный срок -5-10 лет, после чего очень велика вероятность заиливания;
Схема устройства скважины на песок
- Артезианская скважина. Здесь углубление происходит уже на 50-150 метров до плотного известнякового горизонта. Конечно же, такая работа может быть выполнена лишь специальным бурильным оборудованием, что представляет собой определённые трудности и влечёт к дополнительным растратам, но зато в итоге вы получите долговечный чистейший источник питьевой воды;
Схема устройства артезианской скважины
- Абиссинская скважина. Это очень экономный вариант, который заключается в том, что вы как бы «прокалываете» верхний грунт трубой со специальным наконечником на глубину 8-12 метров, попадая в грунтовые воды, но минуя при этом грязную верховодку.
Абиссинская скважина из пластиковых труб перед установкой похожа на копьё
Какая лучше скважина подойдёт именно для вашего участка зависит от глубины залегания водоносных горизонтов, требуемого количества воды для удовлетворения всех дачных нужд, финансовых возможностей и личных предпочтений. Но в любом случае вам потребуются обсадные и водоподъёмные трубы, без которых существование и работа шахт попросту невозможна. Вот тут-то и предстоит сделать верный выбор, пройдясь по магазинам.
Принцип обсадки колонны
При бурении скважины необходимо обустроить шахту обсадными трубами. Делается это в несколько этапов с целью надёжного закрепления опускаемых труб в стволе пробуренной сважины. При этом и элементы обсадки из нПВХ, и трубы из ПНД должны опускаться в шахту источника исключительно при бурении.
Правила при монтаже обсадки
Монтируя обсадную колонну, не забудьте придерживаться рекомендаций профессионалов, а именно:
- Край нижней обсадной трубы из НПВХ, ПНД или стали не должен доставать до дна примерно 50 см. Это обеспечит свободный приток воды в шахту при любых погодных условиях.
- Не стоит уменьшать диаметр обсадной колонны по ходу вниз. Это будет способствовать уменьшению притока воды.
- Резьбу перед монтажом колонны ПНД или нПВХ, а также стали необходимо проверить и обработать силиконовым герметиком.
Проектирование и строительство автономной системы водоснабжения и водоотведения – дело, отнимающее много времени, физических сил и финансовых затрат. На этапе обустройства шахты большое значение играет выбор и установка обсадки. Скважина без обсадной трубы характеризуется непродолжительным сроком эксплуатации, низким качеством добываемой воды, укрепление стен сооружения отсутствует, что грозит обвалами.
Обсадные трубы из металла
Трубы для колонны обсадки могут быть выполнены из следующих материалов:
- чугун;
- сталь;
- нержавеющая сталь;
- оцинкованное покрытие;
- эмалированное покрытие.
Стальные изделия являются самыми востребованными. Это наиболее практичный вариант для создания колонны.
Изделия соответствуют всем требованиям и условиям, которые предъявляются к такому элементу конструкции. Стальные трубы используют в , когда происходит бурение через песчаные либо известняковые почвы.
Трубы из металла считаются самыми практичными.
К преимуществам стальных обсадных систем относится следующее:
- Повышенная устойчивость к износу, деформациям, повреждениям. Изделие обладает высокой прочностью.
- Наличие соединения посредством резьбы, чтобы герметичность конструкции была максимальной.
- Срок службы продолжительный. Он составляет 50 лет для изделий, у которых стенки в толщину по 0,6 см.
- Наличие возможности очищать скважину бурильным оборудованием, если дно заиливается.
- Подача воды для питья без сбоев в течение всего периода эксплуатации оборудования.
Но вместе с тем необходимо помнить и о недостатках стальных обсадных конструкций, это:
- Возможность возникновения ржавчины и соответствующего осадка в воде.
- Сложность в самостоятельном осуществлении монтажа из-за того, что у толстостенных изделий вес большой.
- Учет затрат на расходные материалы.
Трубы с эмалированной поверхностью тоже являются склонными к ржавчине, которая возникает, если эмаль повреждается либо само изделие деформируется. У оцинкованных труб срок эксплуатации длительный, но они часто загрязняют источник воды оксидом цинка.
Крепление скважин трубами
Обсадные трубы – это специальные трубы, изготавливаемые в промышленности с четкой целью ее применения, которая заключается в предотвращении обвалов недостаточно устойчивых пород в стенках разных скважин.
Итак, для того, чтобы закрепить скважину с помощью колонн, в скважину погружаются обсадные трубы, после чего цементируется затрубное пространство.
Благодаря наличию в скважине обсадных труб, скважина полностью защищена от сложных напряжений, а именно:
- Внешнего давления, которое образуют горные породы;
- Внутреннего давления, возникающего в результате течения по трубам рабочих агентов;
- Продольного растяжения;
- Изгиба, который может возникнуть под собственным весом;
- Температурного удлинения, вероятность появления которого в некоторых случаях очень высока.
Все это испытывают именно трубы, тем самым, защищая скважину и обеспечивая ее целостность.
Перед тем, как обсадные трубы будут погружены внутрь скважины, с применением каверномера устанавливается внутренний диаметр скважины, а также производится расчет объема цементного раствора, необходимого для цементации затрубного пространства.
Этот процесс является обязательным, так как именно благодаря качеству цементного раствора и его заливки будет определен успех в добыче полезного ископаемого. Ведь цементный раствор не только обеспечивает полную герметичность скважины, но и является отличной защитой труб от воздействия на них агрессивных сред, таких как соляные растворы и подземные воды. Когда процесс крепления скважины трубами полностью завершен, скважину оставляют «отдохнуть» на время от 16 до 24 часов. Это делается для того, чтобы цемент полностью застыл. Однако, скоростью застывания раствора можно управлять, применяя различные химические вещества. Так, время застывания можно либо увеличить, либо уменьшить.
Также очень важным моментом является тот факт, что во время приготовления цементного раствора для крепления скважин трубами не используется пресная вода. Это связано с тем, что цемент на пресной воде не обеспечивает надлежащей герметизации скважины в силу образования рыхлого пограничного слоя. Причиной образования такого слоя является взаимодействие избытка пресной воды в растворе с породами. Гораздо более высокое качество взаимодействия цемента с глиной, например, обеспечивается насыщенным водным раствором соли.
Во время крепления ствола скважины с помощью труб, используется достаточно концентрированный раствор поваренной соли с целью промывки скважин перед цементацией, а также во время продавки цемента. В последнем случае, для правильного распределения цемента в затрубном пространстве, скорость подаваемого насыщенного раствора соли должна составлять минимум 1,2 м/сек.
Скважина перед началом эксплуатации. Испытание
Крепление ствола скважины считается завершенным только после испытания скважины, которое предполагает проведение двух этапов.
Проведение первого этапа осуществляется сразу после застывания цементного раствора. Если скважина не глубокая, то испытание колонны происходит под давлением в 2-3 раза большем, чем давление, которое имеет рабочий агент непосредственно во время разработки. Проверка на прочность глубоких скважин осуществляется при давлении 600-1000 МПа.
Второй этап испытания нефтяных скважин в трубе и под колонной обсадных труб после того, как цементный башмак разбурен. В данном случае для испытания оптимальным давлением является такое, которое равно двойному давлению рабочего агента.
Проведение всех нужных испытаний позволяет вовремя определить наличие или отсутствие повреждений и всяческих неисправностей, которые бы могли навредить скважине, и вовремя их ликвидировать.
Таким образом, скважина, образованная с учетом всех тонкостей, является долговечным и прочным инструментом для добычи нефти.
