Обсадная труба: что это такое, для чего нужна и какую использовать для частного дома? Описание устройства конструкции трубы

Обеспечение индивидуального жилья водой из скважинных источников — один из наиболее часто встречающихся вариантов в домах, лишенных доступа к центральной магистрали водоснабжения. При бурении для устройства скважинной шахты берется обсадная труба, от выбора которой в большой степени зависит эксплуатационный срок использования источника.

В торговой сети представлен широкий ряд обсадных труб из разных материалов с отличающимися размерными и техническими параметрами. Это затрудняет принятие правильного решения по оптимальному выбору труб без изучения информации об их разновидностях и параметрах.

Рис. 1 Схемы обсадочных колонн, ниже описание к рисунку:

1. Одна обсадная колонна из металла
2. Двухтрубная конструкция с внешней металлической колонной и внутренней эксплуатационной из пластика.
3. Пластиковую трубу обсаживают до забоя (дна) скважины, предварительно перфорируя ее на величину водоносного слоя.
4. Конструкция скважины с промежуточной колонной — кондуктором.
5. Переход на трубу меньшего диаметра при однотрубной конструкции.
6. Конструкция двухтрубной обсадки.
7. Переход эксплуатационной колонны на меньший диаметр внутри рабочей колонны.
8. Высокая обсадная труба в сыпучем грунте, а эксплуатационная пластиковая на остальном расстоянии ничем не защищена.
9. Конструкция с однотрубной пластиковой колонной.

Пластиковые трубы

Рассматривая требования к обсадным колоннам, можно понять, что идеального материала не существует. Каждый вид предназначен для эксплуатации в определенных условиях.

В скважинах, имеющих небольшую глубину отличным является вариант применения пластиковых элементов: ПВХ, ПНД.

Они безвредные для здоровья, не подвержены коррозии, имеют герметичные стыки, простота монтажа, дешевизна материала и самой сборки, не накапливают на стенках грязь.

• Морозостойкий полипропилен выдерживает температуру до -60 градусов по Цельсию.
• Срок эксплуатации составляет не меньше 50 лет.

Два недостатка у всех видов пластика: из-за небольшой прочности глубина использования не больше 60 метров, непластифицированный поливинилхлорид (НПВХ) возможно опускать на глубину до 300 м, но это очень хрупкий материал.

Выбор обсадки

Определяясь с материалом труб для скважины, нужно учитывать следующие условия:

• изделия из пластика по своим прочностным характеристикам могут быть использованы при глубине скважины до 70 метров. Значит перед началом работ нужно определиться с возможным уровнем залегания грунтовых вод в районе бурения. Это можно выяснить путем опроса владельцев близлежащих скважин и колодцев. Также такая информация доступна по гидрогеологическим картам местности;
• пластиковые и асбоцементные трубы не предусматривают возможности проведения работ по очистке скважины при ее заиливании. Такие операции доступны только на стальной обсадке;
• при использовании стальных труб в результате окислительных процессов в воду попадают оксиды железа, в результате чего она приобретает неприятный металлической привкус и желтый цвет. Следует заметить, что любой фильтр, применение которых в любом случае обязательно для скважинной воды, прежде всего, работает на «обезжелезивание» жидкости, и это не несет серьезных расходов в процессе эксплуатации;
• восстановление скважин с любой обсадкой, кроме стальной, практически невозможно.

Жизненный цикл скважин с металлической обсадкой при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании, может составить до 50 лет.

Трубы из стеклопластика

Мало кто слышал о стеклопластиковых обсадках, выпуск которых организован совсем недавно частной компанией.

• Стеклянная нить наматывается на стальную основу и заливается синтетической смолой.
• Внутренняя поверхность покрывается полиэтиленовой пленкой.

Такой элемент обладает всеми свойствами пластиковых труб, но имеет большую прочность (по оси выдерживает 25 тонн), легче стали в 5 раз. Возможно многократное использование в качестве обсадки.

Крепление скважин при бурении

1. Работоспособность скважины;
2. Сроки работы скважины;
3. Прочность и герметичность канала, по которому будет поступать добываемый продукт от горизонта к дневной поверхности;
4. Защиту эксплуатационного канала от коррозии;
5. Прочность стенок скважины в местах, где породы недостаточно устойчивые;
6. Герметичность разделения всех проницаемых горизонтов друг от друга.

Крепление нефтяных скважин предполагает использование специальных колонн или же пакеров. Использование колонн является наиболее популярным способом, который позволяет сделать скважину прочной, долговечной, а также разобщить проницаемые горизонты. Такие колонны составляются из специальных труб, называемых обсадными.

Стыковка обсадных труб

• Соединение с помощью резьбы выполняется на толстостенных конструкциях. На одной трубе нарезается внутренняя резьба, на другой наружная. Они скручиваются и опускаются в колодец.
• Муфтовый способ соединения является более сложным. Он заключается в том, что на обе трубы накручивается муфта с внутренней резьбой, трубы при этом нарезаны снаружи.
• Сварочный метод более экономичный, но имеет один недостаток – отсутствие квалифицированных сварщиков в этой отрасли.

Скважины делятся на три типа – абиссинские, на песке и артезианские.

Напорный или безнапорный трубопровод?

Единственно верный вариант – использование напорных труб. Только такие изделия способны выдержать двухстороннее давление. С внешней стороны на стенки колонны воздействует плавучесть грунтов, а изнутри – водяной напор.

Представленные ниже видео-обзоры помогут определиться с наиболее оптимальным вариантом обсадки скважины.

Абиссинские

Данный вид колодцев имеет небольшую глубину до 30 метров. Вода поднимается с помощью насосов поверхностного типа с глубины 8 – 9 м. Поэтому диаметр обсадной трубы имеет небольшое значение.

В качестве обсадки применяют полиэтиленовый трубопровод из бухты, не требующий стыковки. Можно объединить обсадку и подающий патрубок электронасоса.

Технология проведения бурильных работ

Буровая установка своими руками устанавливается только на подготовленную к работе площадку. Монтаж самодельного аппарата происходит в небольшую яму – шурф. Он должен иметь глубину 2 м и габариты – 5х1,5 м. Это позволит предупредить обвал сыпучего грунта, который обычно находится на самой поверхности. Стенки шурфа укрепляют дощатыми щитами.

Только на подготовленную площадку производят установку вышки, работающей по принципу УКБ. При этом тщательно проверяют вертикальность монтажа основных конструктивных элементов. Малейшее искривление траектории движения забивного снаряда приведет к невозможности установки обсадной трубы и дальнейшей эксплуатации созданного сооружения.

Разрушение почвы начинают при помощи самодельного стакана из обрезка трубы. Ударной штангой его резко опускают на поверхность с высоты 1,5 м. При помощи троса с лебедкой стакан извлекают наружу и повторяют процесс сначала. При необходимости забивной снаряд меняют на желонку или долото, осуществляют увлажнение почвы или досыпают немного сухой породы.

Видео: Канатно-ударное бурение

Подборка вопросов

• Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
• Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
• Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
• Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
• Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
• Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Артезианские

Артезианские источники являются самыми глубокими – глубина достигает 200 метров. Обсадная колонна испытывает колоссальные механические нагрузки на такой глубине. Выбор материала для колодезного водопровода очевиден: использовать можно только сталь.

Не стоит беспокоиться о коррозии, так как артезианская вода имеет значительный процент содержания всевозможных растворенных металлов. Для такой воды применяют очистные станции.

Внутрь стальной трубы можно поместить пластиковую, тогда ржавчина не будет смешиваться с чистой водой, а сталь будет защищать пластик от нагрузок.

• Важно правильно выбрать обсадные трубы. Если покупаете полимерные конструкции, следует обратить особое внимание на то, что они произведены не из вторичного сырья и абсолютно безопасны для здоровья.
• Значимым шагом по подбору обсадки будет расчет диаметра. Если предполагается установка глубинного насоса, следует помнить, что расстояние между насосом и стенками колодца не должно быть меньше 5 мм.

Что это такое, назначения и область применения

При бурении скважины инструмент проходит различные виды грунтов, такие, как:

• почвенный слой;
• песчаный или глинисто – песчаный водоносный слой (верховодка);
• вторичный глинисто – песчаный слой, в котором часто встречаются водоносные пески и линзовые залегания воды;
• песчано – галечные образования;
• известковые залегания, являющиеся основными носителями артезианских вод, способные поставлять наиболее качественную и вкусную воду. Это объясняется большой глубиной залегания, обеспечивающей качественную фильтрацию поступающей в эти слои воды;
• скальные породы, являющиеся надежной подложкой водоносных слоев.

Кроме того, часто встречаются плывуны – постоянно смещающиеся слои водоносных песков с большим содержанием влаги.

Обсадная труба, как это видно из названия, служит, прежде всего, для укрепления стенок шурфа, которое по причине смещения грунтов или воздействия плывунов могут полностью перекрыть скважину в короткое время.

Кроме того, на нижнем кольце обсадки, обустраивается фильтрующее устройство для очистки грунтовых вод от содержащихся в ней механических загрязнений. Таким образом, очевидно, что областью применения таких изделий является бурение скважин и их обустройство. Причем, они применяются как при бурении скважин на воду, так и на газ или нефть.

Какая лучше обсадная труба для скважины

Фото обсадных труб

Устройство

Качественное обустройство устья преследует несколько целей:

1. Простота монтажа насосного механизма и последующая его эксплуатация.
2. Постоянный доступ к устройствам ствола шахты.
3. Препятствие попадания в питьевую воду грязи и примесей.
4. Надежная герметизация обсадной трубы.
5. Препятствие промерзания ствола в холодное время года.

Устьевая арматура

Первое – оголовок. Устанавливается непосредственно на обсадную и закрепляется специальными болтами. По наружной части укладывается резиновое уплотнительное кольцо для предотвращения течи.

Второе – разгрузочная обвязка. Сложный элемент узла подачи воды из устья. На верхнем участке располагаются тройники, шаровые задвижки, обратные клапаны, фильтры грубой очистки. Все узлы и агрегаты работают во взаимодействии друг с другом. Порядок расположения агрегатов зависит от количества заборных устройств и объема потребления воды. В каждом проекте рассчитываются индивидуально.

Третье – кессон. Чтобы защитить источник от попадания в него глины, грунта, верховодки, а также для предупреждения промерзания оборудование закрывают кессоном. Это короб из пластика, кирпича, бетона или любого другого прочного материала, который полностью закрывает обсадную вместе со всеми агрегатами. Кессон может быть куплен в готовом виде или собран самостоятельно.

Четвертое – насос. Самый главный элемент добычи жидкости из недр. Чем меньше расстояние от поверхности воды до насосной станции, тем легче крыльчатке втянуть и направить воду. Именно поэтому лучше ставить прибор возле оголовка.

Пятое – оборудование для автоматического отслеживания неполадок, аварийные сигнализаторы, датчики исправной работы системы водоснабжения. Автоматика монтируется рядом с насосом, что позволяет работать всем узлам практически автономно.

Схема

Обсадная труба, выходящая из земли на поверхность на метр. Оголовок, на него вешается все оборудование. Погружник, кабель, шланг, водораспределительный узел. Насосная станция для глубоких артезианских шахт. Электронные датчики автономной работы источника. Выход полностью закрывается защитным коробом или кессоном.

Как смонтировать и установить железный короб для погреба на высоком уровне грунтовых вод

Необязательно делать контейнер на всю высоту погреба. Его можно выполнить в виде корыта с невысокими бортами, размеры которых зависят от конкретных условий и обширности подтоплений. На бортах такой емкости обязательно должны присутствовать крепежные крылья, за которые “корыто” можно вынимать из погреба и опускать в него.

Устройство погреба в местах с высоким уровнем грунта: 1- короб типа корыто из листовой стали; 2 – кусок полдюймовой трубы; 3 – кран; 4 – крепежные крылья; 5 – крепление короба к земле.

На дне короба, в одном из его углов, нужно приварить трубу с вмонтированным в нее краном. Этот запорный элемент конструкции должен располагаться на конце трубы, высота которой должна быть не менее полуметра.Далее приступают к обеззараживанию и окраске короба. Для этого его сначала обрабатывают ортофосфорной кислотой, затем покрывают суриком для железа.

Снаружи выполняют дополнительную гидроизоляцию, предотвращающую появление ржавчины: наносят на поверхность короба слой битума. Если все сделать правильно и тщательно, такой контейнер прослужит много лет и не даст ни единой протечки.

По окончании работ приступают к опусканию короба в котлован, который вырыли для устройства погреба. В условиях верховодки и при высоком УГВ яма всегда будет заполнена водой. Если по стенкам ямы не монтировалась опалубка, высота железного контейнера должна быть больше, чем глубина котлована. Иначе при высоком уровне грунтовых вод стенки ямы быстро размоет вода. Короб опускают в нее, предварительно открыв кран. Он постепенно утонет и встанет на дно, так как вода будет перетекать в его внутреннее пространство.

После того как контейнер прочно встанет, его положение фиксируют с помощью бетонирования наружных крыльев. После этого производят откачку воды любым мощным насосом. По завершении закрывают кран. Останется выполнить самые несложные работы: сделать крышку погреба и установить лестницу. Аналогичным способом можно сделать смотровую яму для автомобиля, если гараж расположен на участке с высоким уровнем грунтовых вод.

https://youtube.com/watch?v=eKg24j5LKg8