Труба для скважины металлическая с резьбой
Большинство буровых компаний работают с обсадными трубами 133 мм и 159 мм, в чем вы могли убедиться, изучая их сайты. У нас была обзорная статья по скважинным трубам, которая дает общее понимание, что есть что, но сегодня пришло время углубиться именно в металлические трубы и рассказать о них все, что важно знать.
За долгие годы работы в бурении скважин мы использовали все известные диаметры и расскажем вам обо всех их плюсах и минусах, а также, почему используют именно их, а не что-либо другое.
Обсадная труба металлическая 133 мм
Самая известная и всеми используемая труба, предлагается любой фирмой без исключения. Мало кто знает, но эта труба не имеет никакого отношения к бурению и под обсадку была искусственно приспособлена. Буровые диаметры кратны дюймам, а труба диаметром 133 мм не кратна ничему. В свое время под эту трубу не было ни шарошек, ни аварийного инструмента, ничего, все было адаптировано из нефтяной отрасли или изготавливалось самостоятельно. Но все это не значит, что 133 мм плохая труба, с появлением всего инструмента, она стала более-менее нормальной.
В идеале, для обсадки нужно использовать трубу из нормальной стали Ст20 и с толщиной стенки 6 мм. Это цельнотянутая бесшовная труба, в ней много металла и она стоит дорого.
Цена одного метра бесшовной 133 мм трубы 1200 рублей и больше. Плюс к этой цене нужно добавить стоимость дополнительных работ: нужно нанять кран, чтобы ее разгрузить, затем трубу режут на куски и несут в трубонарезной цех, где токарь будет резать резьбу. В итоге цена метра скважины с цельнотянутой трубой получается неприлично высокой и платить столько никто не готов.
Поэтому сегодня эти трубы для скважин не используют.
Плюсы и минусы бесшовной обсадной трубы 133 мм:
- Очень высокая стоимость. По причине запредельной цены за метр бурения, эту трубу применять просто невозможно. Простой дачник не понимает разницы и отдаст предпочтение компании с более низкой ценой, но с трубой худшего качества.
Изредка встречаются люди, которые готовы заплатить существенно больше и хотят бесшовную трубу в свою скважину. Но прежде чем начинать бурить, бурильщики должны приехать на объект с необходимым количеством трубы, сколько ее нужно никто не знает, поэтому ее нарезают с запасом. По окончанию работы у буровиков остается еще 5-10-15… метров этой трубы и она будет лежать у них годами, ибо следующий заказчик на такую скважину будет нескоро. А это целый доход от скважины, потраченный в трубу…
Например, за 2016 и 2017 годы мы пробурили со стальной 133 бесшовной трубой целых 0 метров. - Из написанного вытекает второй минус — из-за ее невостребованности, бесшовная труба пропала с металлобаз и найти ее не так просто.
- Невозможно установить внутрь трубу ПНД 117 мм, только 110 мм.
Чтобы дать самую низкую цену, буровые организации Московской области уже давно полностью перешли на электросварную трубу 133 мм из стали самого низкого качества — Ст3. Вначале использовалась труба, толщина стенки которой всего лишь 4.5 мм и вдоль всей этой трубы проходит сварной шов, конечно же, он проходит и по резьбе.
За счет меньшего количества металла, стоимость такой трубы значительно ниже.
Цена 1 метра 133 трубы со стенкой толщиной 4.5 мм около 700 рублей.
Именно такая низкая цена позволила существенно снизить цены за метр скважины и сделать бурение куда более доступным.
Достоинства и недостатки электросварной трубы 133 мм:
- Дешево. Появляется возможность дать привлекательную цену и путь к собственной скважине открывается даже для людей с небольшим количеством денег.
- Низкое качество резьбы. Всем бурильщикам известно, что толщина 133 трубы в месте резьбы чуть больше 1 мм и по этой же резьбе проходит сварной шов. Именно он и является самой уязвимой точкой: он может быть поврежден в процессе работы, также в месте шва на резьбе быстрей всего прогниет ваша труба.
Начиная с 2016-2017 годов, в погоне за низкой ценой на метр скважины, почти все буровые компании перешли на трубу 133 мм с толщиной стенки 4 мм. Цена 1 метра такой трубы примерно на 10% ниже, чем у 133 х 4.5 мм. Это позволило еще немного снизить цену. Ее качество хуже, чем у 133 х 4.5 мм, но опыт показывает, что никому до этого нет дела, всех волнует только цена…
Все больше компаний начинают использовать обсадную трубу 133 мм со стенкой 3.5 мм. Конечно же, ее цена еще немного ниже, а значит можно снизить цены на бурение еще на один шаг. Качество этой трубы настолько низко, что даже отвратительная 133 мм труба со стенкой 4.5 мм на ее фоне выглядит неплохим решением.
Эти трубы могут выдавать за 133 мм со стенкой 4.5 мм, что является обманом. Узнать больше о способах обмана дачника со стороны буровиков можно в этой статье.
В шовную трубу 133 со стенкой 4.5-3.5 мм принято ставить пластиковую ПНД трубу 117 мм.
Узнать зачем нужны конструкции вроде сталь 133 + ПНД 117 или сталь 159 + ПНД 125, можно в этой статье.
Усиленная обсадная труба
Встречается некий гибрид металлической электросварной трубы со стенкой 3.5 мм (реже 4 мм) и цельнотянутой со стенкой 5 мм, которую назвали усиленной обсадной трубой. Выглядит она как обычная электросварная, но к ней приварены концы с резьбой от бесшовной трубы. Это позволило убрать проблему со слабым сварным швом на резьбе, но добавился сварной шов по всему радиусу трубы в месте приварки конца, а таких два.
Наше мнение: труба разрабатывалась ради экономии, ведь стальная 133 мм со стенкой 3.5 мм стоит дешево, но резьбу нарезать на ней невозможно, поэтому к ней приварили толстые концы с резьбами. А также, мы считаем, что вторая причина ее создания — это добавление притягательного слова «усиленная».
- Но на трубе целых три сварных шва: один вдоль всей трубы и по одному с обеих сторон, в месте приварки концов.
- Из-за утолщенных концов, в эту трубу не войдет шарошка для бурения под пластиковую трубу 117 мм, а значит нужно опускать пластиковую 110 мм. В такую трубу можно смонтировать только дорогие 3-х дюймовые насосы.
- Слово «усиленная» вводит в заблуждение и здесь вряд ли применимо, учитывая количество сварных швов, это скорей ослабленная труба.
В усиленную обсадную трубу диаметром 133 мм можно установить пластиковую трубу 110 мм или меньшего диаметра. Толстые концы мешают пробурить под 117 ПНД.
Труба обсадная стальная 159 мм
В общем и целом, это полный аналог электросварной трубы 133 мм, но с увеличенным диаметром. Она так же относительно недавно пришла в бурение и имеет весомое преимущество: в нее можно установить пластиковую трубу 125 мм и туда влезут любые скважинные насосы для дачи. Кроме того, в местах со сложной геологией (например, районы в южной части Московской области), всегда лучше начинать бурить большим диаметром. В процессе бурения может возникнуть необходимость несколько раз перейти на меньший диаметр и, начав работу с металлической 159 мм трубой, вы оставляете больше шансов получить скважину с нормальным конечным диаметром.
Толщина стенки 159 трубы для обсадки 4.5 мм.
Главные плюсы и минусы электросварной трубы 159 мм:
- Большой диаметр, можно установить 4-х дюймовый насос.
- Высокая цена. Она значительно дороже 133 мм трубы. За каждый метр бурения вы будете переплачивать, в среднем, 400-500 рублей или больше.
- Резьбовое соединение. Учитывая тонкую стенку и шов вдоль всей стальной трубы, становится ясно, что в месте резьбы толщина трубы будет в районе 1 мм и, скручивая эти трубы, шов может быть испорчен.
Минусы обсадных труб для скважин с резьбой
Прочитав множество сайтов о бурении можно сделать вывод о том, что соединение скважинных труб резьбой самое верное и правильное решение. Позвоните в любую буровую компанию и вам это повторят с использованием умных терминов.
Все это правильно… но если бы резьба была нарезана на бесшовной трубе с толстой стенкой, на той самой трубе, которую никто не применяет.
Выше было сказано, что на резьбе, в самом тонком месте, толщина металла чуть больше 1 мм и если здесь образуется сквозная коррозия, то оттуда начнет поступать в скважину верховодка и прочие нежелательные жидкости.
Об этом моменте предпочитают не говорить, но все обязательно упоминают о сроке службы в 40-50 лет и даже приводят скорость коррозии — 0.1 мм в год. Далее умножают на толщину стенки 4.5 мм и вот почти 50 лет! Тот факт, что резьба из фольги никого не волнует, все равно простой дачник этого не узнает.
Шовные трубы со стенкой 4.5 мм и меньше продвигают только по причине предельной дешевизны, простоты работы с ними и возможности вернуть часть неиспользованных.
Все больше компаний начинают бурить с трубами 133 мм со стенкой 4 мм или даже 3.5 мм, на которых невозможно нарезать резьбу и их проще сварить. Можно предположить, что скоро начнут хвалить сварочное соединение обсадных труб и говорить о его преимуществе над резьбовым. И относительно таких тонких труб это будет правильно.
Сравнение резьбового и сварного соединений можно найти в этой статье.
Разновидности металлических труб для скважины, советы по выбору, соединению, эксплуатации
Металлические обсадные трубы для скважин применяются уже десятки лет. Использование стали при постоянном контакте с водой вызывает споры.
Если прежде альтернативы трубам из металла не было, то в настоящее время можно выбрать не сталь, а ПВХ или комбинированные варианты.
Рассмотрим, в каких случаях оправдана установка стальных обсадных труб, существующие виды изделий и особенности технологии их монтажа.
Что это за тип, их характеристики
Металлическая обсадная труба имеет форму цилиндра и помещается в пробуренную в земле скважину.
Стальная конструкция может достигать существенной длины и оберегает шахту от обрушения грунта, не дает воде впитываться в него. Обсадки из металла могут применяться в нефтегазовой промышленной и при организации артезианских, питьевых скважин.
Изготовление металлических изделий для скважин осуществляется из разного типа стали. Бюджетные варианты производятся из металла категорий Ст2сп и Ст3сп. Расшифровать аббревиатуру можно, как спокойная сталь, что значительно выше по качеству, чем пс (полуспокойная) и кп (кипящая, низкокачественная).
Производство дорогих обсадных изделий, которые имеют более длительный срок службы, осуществляется из углеродной стали Ст20 и Ст45. Данные марки считаются прочными и устойчивыми к коррозии. В настоящее время для организации скважины используются стальные трубы с покрытием с целью снижения вероятности коррозии.
Существуют следующие виды изделий:
Для организации питьевой скважины чаще всего применяют оцинкованную сталь. Она имеет необходимые свойства для продолжительного использования и оптимальную стоимость.
Рассчитать срок службы обсадной трубы из металла, можно исходя из расчета, что 1 мм толщины металла выходит из строя за 10 лет. Несущественно ускорить процесс может кислотность почвы.
О стальных обсадных трубах для скважины расскажет видео:
Плюсы и минусы использования
Несмотря на большой выбор альтернативных материалов, стальная обсадка до сих пор востребована, а в некоторых случаях незаменима.
Среди основных преимуществ металлических конструкций для скважины можно выделить:
- прочность на разные виды нагрузок (продольных и поперечных), что важно при создании глубоких шахт и при проседании грунта;
- устойчивость к перепадам температуры;
- длительный срок эксплуатации (более 20 лет для труб из дорогостоящей стали);
- можно не бояться неровностей, погрешностей при создании шахт и укладке обсадки;
- при прочистке скважины от заиливания стальной желонкой исключается возможность повреждения обсадки.
Несмотря на достаточное количество плюсов, недостатков у металлических изделий будет не меньше:
- подверженность ржавлению и коррозии;
- малый срок службы;
- возможность приобретения металлического привкуса водой;
- высокие цены на металл;
- значительный вес и длина, усложняющие монтаж обсадной конструкции.
В каких случаях стоит использовать стальную, а когда нет?
Стальные обсадки применяются чаще всего на просторных территориях, куда может заехать крупногабаритная техника для осуществления монтажа.
Их используют на участках, где есть подвижный грунт, планируется создать глубокую шахту или регулярно возникают критические показатели температур в виде либо низких, либо очень высоких показателей. Металлическую обсадную трубу невозможно будет сделать внутри дома либо на маленьком участке.
Если почва обладает высокой кислотностью, сложной геологией, есть риск, что изделие из металла быстро подвергнется коррозии, выйдет из строя.
Как выбрать?
В задачу обсадной конструкции входит обеспечение целостности скважины в течение длительного периода времени с учетом давления земельных масс и их движения.
В число критериев, которые влияют на выбор металлических труб по диаметру, свойствам металла и толщины стенок входят:
- особенности земляного слоя;
- расчет нагрузок давления грунта на стенки;
- глубина залегания водоносного слоя;
- вариант бурения;
- способ обустройства скважины;
- объем воды рассчитанный для подачи.
Обсадная труба закрепляется в грунте в земляном слое в результате естественного трения, поэтому ее диаметр должен превышать параметры проходки.
Основные виды стальных обсадок указаны в таблице:
Внешний диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Длина выпуска, пм |
32 | 26,4 — 20 | 2,8 – 6 | 4 — 12 |
89 | 83,4 — 41 | 2,8 – 24 | 4 — 12 |
114 | 108,4 — 58 | 2,8 – 28 | 9 — 12 |
127 | 121 – 67 | 3 — 30 | 9 — 12 |
133 | 127 – 73 | 3 – 30 | 9 — 12 |
146 | 138 – 74 | 4 – 36 | 9 — 12 |
159 | 153 – 87 | 3 – 36 | 9 — 12 |
168 | 160 – 96 | 4 – 36 | 5 — 20 |
Подбор подходящего диаметра осуществляется на основе составления схемы снабжения водой. В ней учитывают все объекты, которые должны получить доступ к жидкости, суммируют объемы и получают производительность насоса, который должен быть в системе.
Существует усредненная система расчета, по которой на семью из 4-5 человек требуется объем 3 куб.м каждый час.
Параметры насоса берутся в основу расчета диаметра стальной обсадки для скважины. Учитывается диаметр прибора по наружному контуру, который можно узнать в его паспорте. К нему прибавляется ширина минимум 5 мм, для возможности свободного перемещения. Получившийся диаметр обсадной трубы должен учитывать толщину стенок в двойном размере.
Чаще всего руководствуются следующими значениями:
Насосы диаметром 102 мм используются чаще всего для питьевых скважин.
Как соединяются железные изделия?
Важным вопросом при выборе диаметра обсадной стальной трубы является тип ее соединения. Согласно ГОСТ 632-80, разрешены разные варианты сборки. Различают два варианта стыковки труб между собой: неразъемное сцепление и резьбовое соединение.
Неразъемное, сварное
Сварные работы гарантируют жесткую сцепку труб между собой, но существуют и минусы данного соединения.
Среди них:
- возможность человеческого фактора, создание негерметичного шва;
- отклонение конструкции по вертикали, что осложняет установку обсадки внутрь скважины;
- увеличение рисков появления коррозии, быстрый износ металла в месте сварки.
Несмотря на наличие таких недостатков, опытные сварщики создают надежные конструкции, которые служат десятилетиями.
С помощью резьбы
Большая часть обсадных труб для скважин соединяются именно таким способом. Важно учесть, что резьбовое соединение доступно только для металлических изделий, которые имеют диаметр от 146 мм и толщину стенок от 6 мм. Резьба в качестве соединения сокращает срок службы обсадной конструкции.
О соединении труб расскажет видео:
Как грамотно эксплуатировать?
Как и при использовании других категорий конструкций, обсадки из стали нуждаются в фильтрующих элементах, иначе просвет может быстро заилиться.
В качестве фильтров в нижней части скважины устанавливаются трубы со следующей последовательностью элементов:
- Перфорированная часть.
- Обмотка.
- Сетка для фильтрации.
- Вторичный слой обмотки.
- Заглушка.
В остальном, к эксплуатации металлических конструкций не предъявляется специальных требований, так как в случае заиливания их можно прочищать любым подходящим способом без последствий для их целостности.
Как углубить скважину с железной обсадной трубой?
Процесс углубления скважины с металлической обсадной трубой выглядит следующим образом:
- Готовится участок, завозится необходимая техника.
- Осуществляется начальный этап бурения для большого диаметра, который может достигать значительных размеров.
- В отверстие опускается металлическая труба, которую называют направлением.
- Осуществляется цементирование вокруг опущенной вниз конструкции для исключения разламывания почвы при дальнейшем бурении.
- На большую глубину до 500 м осуществляется бурение и опускание металлических труб меньшего диаметра колонной, которая по мере опускания соединяется в единую конструкцию сварным или резьбовым способом.
- Цементным раствором заливается пространство между грунтом и стенками трубы.
- Внутрь опускается насос для откачки воды.
Заключение
Металлические обсадные трубы применяются для организации скважин уже многие годы и, несмотря на наличие минусов, по-прежнему пользуются популярностью. Сталь в качестве обсадки преимущественно применяется для территорий со сложной геологией и климатическими условиями.
Лучше всего выбирать устойчивые к коррозии изделия, которые не будут подвержены ржавлению дольше аналогов. Соблюдение правил эксплуатации металлических обсадных труб сможет продлить период их эксплуатации и отдалит необходимость замены.
Какая обсадная труба нужна для бурения скважины на воду, как ее выбрать?
Обсадная труба или колонна – конструкция, созданная для укрепления скважины, защиты её стенок от осыпания грунта и попадания неочищенных почвенных вод в ствол.
Устанавливается в скважину в процессе бурения внутрь вертикального отверстия, формируя ствол выработки, или опускается в углублённую на некоторое расстояние шахту.
В зависимости от вида конструкции, диаметра и материала, из которого сделаны детали, будет варьироваться стоимость, качество источника воды и срок службы скважины.
Какую обсадную трубу выбрать для скважины, расскажем далее.
Для каких целей используют?
Необходимость установки обсадной трубы часто возникает ещё на этапе выполнения бурения, когда происходит частичное обрушение породы при работе бурового инструмента.
Используется для всех типов скважин вне зависимости от их глубины, особенностей грунта и других характеристик. Без обсадной трубы скважину обустраивают только в крайне редких случаях.
Обсадная труба выполняет следующие функции:
Каким критериям должны соответствовать?
Для того, чтобы скважина служила долго, а её эксплуатация была удобной и безопасной, обсадные трубы должны соответствовать следующим основным критериям:
- Устойчивость к агрессивным средам. Материал, из которого изготовлена труба, не должен вступать в химические реакции с водой и другими элементами, чтобы не уменьшалась прочность стенок деталей, и не происходило загрязнение воды.
- Безопасность. В изделиях не должны содержаться вредные вещества, которые могут попасть в питьевую воду или загрязнить грунт и водоносный горизонт.
- Прочность. Обсадная колонна должна выдерживать подвижки грунта, давление, гидроудары и прочую нагрузку, обеспечивая при этом герметичность.
- Устойчивость к погодным изменениям. Материал труб не должен трескаться или терять свои прочностные характеристики при расширении и сужении от перепадов температур.
- Герметичность и простота соединения элементов в колонне. Достигается путём резьбовых соединений между трубами.
- Длительный срок эксплуатации. Для этого выбирают качественные трубы, прошедшие сертификацию.
- Доступность для каждого. Широкий выбор труб из различных материалов даёт возможность выбрать достойный вариант в различных ценовых категориях.
- «Прямолинейность». Максимальное отклонение по длине трубы допускается не более 0,7 мм на погонный метр для стандартного применения. Для канала повышенной точности допускается отклонение от 0,3 до 0,5 мм в зависимости от диаметра изделия.
Как выбрать обсадную трубу для скважины, подскажет видео:
Как подобрать размер?
Длина трубы выбирается больше глубины скважины. Выступающая над поверхностью часть должна быть высотой около 20 см. Это нужно для дополнительной защиты от попадания в ствол поверхностных вод и грунта.
Размер трубы подбирается с учётом некоторых параметров:
- глубины скважины;
- объёма воды, который планируется использовать;
- вида погружного оборудования или насоса.
Диаметр трубы выбирается в зависимости от глубины залегания водного пласта, а также от состояния грунта в месте бурения.
Например, для абиссинской скважины, глубина которой менее 10 м можно использовать трубу минимальным диаметром от 32 мм. Вода на поверхность будет подаваться с помощью гидрофора, расположенного снаружи.
Для артезианской скважины, глубина которой более 80 м, минимальный диаметр трубы будет начинаться от 120 мм, а для подачи воды используется только погружной насос.
Диаметр изделия напрямую зависит от количества воды, которую пользователь планирует получать из скважины. Можно рассчитать необходимый объём, суммируя все расходы или взять среднестатистические показатели.
Чем больше расход воды, тем больше и мощнее требуется насос, чтобы обеспечить нужные показатели. Соответственно, диаметр обсадной трубы тоже изменяется в большую сторону.
Производительность насоса нужно выбирать на 25% меньше, чем возможный объём воды, который может выдать скважина в час. При более высокой мощности насос может сгореть, если вода будет выкачана полностью.
Например, для обеспечения водой в объёме до 7 м3 в час подойдёт насос диаметром 76 мм, который можно установить в трубу, имеющую минимальный диаметр сечения 89 мм. А если планируемая производительность до 14 м3 в час, то выбирать следует насос диаметром 102 мм. При этом диаметр трубы должен быть не менее 127 мм.
Минимальный зазор между стенками трубы и погружным насосом должен быть 4-5 мм. Это нужно для свободного перемещения насоса и уменьшения риска его заклинивания. Однако, слишком большой зазор оставлять тоже не стоит, так как это уменьшит напор жидкости и увеличит количество работы при бурении скважины.
Выбор, исходя из материала изготовления
От выбора материала изготовления обсадных труб напрямую зависит качество скважины и срок её эксплуатации. Каждый из материалов имеет свои преимущества, недостатки и особенности.
- климатических условий;
- стоимости;
- глубины залегания водоносного пласта;
- технических характеристик;
- параметров насоса;
- особенностей грунта и других.
Металл
Самый распространённый материал для изготовления труб, используется повсеместно для любого диаметра и глубины скважины.
Срок эксплуатации металлической трубы аналогичен времени использования самой скважины и, в зависимости от толщины стенки и скорости коррозии, составляет около 50 лет.
Металлические трубы используются уже очень давно и доказали свою надёжность:
- они обладают высокой прочностью и стойкостью к механическим повреждениям при установке и транспортировке,
- им не страшны подвижки и давление грунта,
- а свои изначальные параметры и характеристики они сохраняют в течение всего срока эксплуатации.
Недостатками металлических труб является возникновение коррозии, попадание ржавчины в скважину и высокая стоимость. Проблему ржавчины легко можно решить с помощью обычного бытового фильтра и создания хорошей герметизации. А стоимость окупается многочисленными достоинствами материала.
Металлические трубы с толщиной стенки более 6 мм обладают механической прочностью для того, чтобы можно было провести очистку скважины при загрязнении или заиливании, а также ремонтные работы.
Скорость коррозии металла в грунте в среднем составляет 0,1 мм в год. Зависит от особенностей грунта на участке и химического состава воды. Сквозная коррозия может возникать через 40 лет после установки и зависит напрямую от толщины стенки трубы.
Нержавеющая сталь
Трубы из нержавеющей стали имеют все преимущества обычных металлических труб и полное отсутствие коррозии. Недостатком таких труб является очень высокая стоимость.
Асбестоцемент
Трубы из асбестоцемента пользуются широким спросом благодаря невысокой стоимости. Они устойчивы к возникновению ржавчины и агрессивному влиянию окружающей среды. Срок их эксплуатации составляет до 65 лет.
К недостаткам таких труб относится отсутствие резьбы для фиксации деталей. Сборка осуществляется стыком элементов, что не может гарантировать герметичность конструкции. Материал является хрупким и имеет пористую структуру, что способствует скапливанию грязи на поверхности стенок трубы.
Асбестоцементные трубы очень тяжёлые, и их монтаж производится с помощью специального оборудования. Трубы используются на глубину не более 100 м. Для увеличения прочности детали производят толстостенными, что увеличивает диаметр бурения скважины.
При эксплуатации в воде могут появляться волокна материала в незначительном количестве. Эта проблема решается установкой фильтра.
Полипропилен
Изделия из полипропилена очень лёгкие и не требуют использования специального оборудования при установке. Они недорогие, имеют большой срок службы и безопасны в использовании. Для соединения изделий используется специальная сварка.
Однако, полипропиленовые трубы практически не используются в качестве обсадных из-за неустойчивости к перепадам температур, чрезмерной хрупкости и разрушении материала при воздействии на него прямых ультрафиолетовых излучений. А из-за высокой пластичности материал подходит не для любого грунта.
Пластик
Пластиковые трубы широко используются в качестве обсадных и имеют ряд преимуществ. Главным плюсом изделий является простота монтажа, небольшой вес и низкая стоимость. Детали обсадной колонны соединяются при помощи резьбового соединения, что обеспечивает герметичность скважины.
При использовании таких изделий для скважины глубиной до 50 м, их прочность не уступает металлическим аналогам. Они способны выдерживать предельную нагрузку более пяти тонн, что позволяет производить установку пластиковых изделий в любой грунт.
Оболочка пластика гладкая и плотная, что исключает возможность образования плесени, грибков и известковых отложений на стенках труб. Недостаток пластика – это низкая прочность при поперечных нагрузках, что приводит к трещинам материала и ограничивает его использование в глубоких скважинах при больших подвижках грунта.
Пластик не обладает морозоустойчивостью, поэтому использование его при сильных морозах возможно только с дополнительным обогревом, что не всегда экономически выгодно.
Имеют аналогичные с пластиковыми изделиями механические характеристики, срок эксплуатации и экологическую безопасность.
Трубы из ПНД, в отличие от пластиковых, имеют большую гибкость, меньшую плотность и допустимое напряжение, поэтому они легко деформируются от давления грунта, что требует их усиления при помощи металлического кондуктора.
И использование металла вносит свои недостатки при использовании. Такие изделия редко используются в качестве обсадных. Для воды ПНД трубы должны быть изготовлены из первичного сырья. Изделия из вторичного сырья опасны для использования и теряют большую часть своих механических свойств.
Комбинированный материал
Сочетает в себе преимущества металлических и пластиковых изделий и лишены других недостатков, кроме высокой стоимости. Конструкция представляет собой металлическую колонну, в которую вставлен пластиковый канал.
Применяется для сложных грунтов, где прочности пластика будет недостаточно. Металлическая труба принимает на себя давление грунта. Сталь контактирует только с грунтовыми водами снаружи, поэтому скорость коррозии значительно замедляется. Вода контактирует только с пластиком, что предотвращает её загрязнение ржавчиной.
Сравнение изделий в таблице
Материал изготовления трубы | Глубина скважины для использования, м | Средний срок службы, лет | Достоинства | Недостатки |
Металлическая | 200 и более | 50 | Возможность прочистки и ремонта канала |
Стойкость к повреждениям
Высокая механическая прочность и ударная вязкость
Устойчивость к агрессивной среде и влаге
Больший диаметр бурения
Хрупкость и ломкость
Устойчивость к агрессивной среде и влаге
На стенках не скапливается ил и известковые отложения
Разрушение под действием ультрафиолета
Чувствительность к перепадам температур
Нет устойчивости к механическим повреждениям
Чувствительность к перепадам температур
Отсутствие сопротивления динамическим нагрузкам
Все недостатки пластика
Возможность углубления скважины
Недорогие асбестоцементные, полипропиленовые и ПНД трубы имеют высокую хрупкость и не подходят для глубоких скважин из-за сильного давления слоёв грунта. Асбестоцементные изделия очень тяжёлые, что вызывает дополнительные сложности при доставке и монтаже, а также не создают надёжной герметизации.
Толстостенные пластиковые трубы имеют множество достоинств и абсолютно безопасны в использовании. Но в качестве обсадных могут использоваться только в прочных грунтах и при небольшой глубине скважины.
Для большой глубины и сложного грунта подойдут только металлические трубы. Они прочные, надёжные, могут выдерживать значительные нагрузки без потери своих механических свойств. Комбинированные трубы дают ещё большее преимущество и увеличивают срок эксплуатации в 2 раза.
Выбрать НПВХ или ПНД, ПВХ или стальную трубу, подскажет видео:
Какой вариант сборки лучше использовать?
Обсадная колонна состоит из отдельных труб, соединённых между собой. В зависимости от варианта соединения изделий различают:
- Раструбное соединение. Представляет собой простую стыковку двух элементов. Один конец трубы, имеющий гладкий торец, вставляется в раструбное утолщение на конце другой трубы.
Резьбовые соединения являются самыми надёжными, простыми в установке и герметичными.
Заключение
При выборе обсадной трубы нужно учитывать множество факторов:
- глубину скважины,
- особенности грунта,
- необходимое количество потребляемой воды.
Исходя из этих параметров, выбирается материал трубы, рассчитывается её диаметр и необходимый размер проводки при бурении. При правильном расчёте и подборе материала скважина будет служить долго, и никаких проблем с её эксплуатацией не возникнет.
Критерии выбора, способы соединения труб ПНД для скважины
Для водоснабжения дачного или частного дома, при отсутствии централизованного водопровода, всё чаще применяют скважины. Однако, пробить земляной пласт и достигнуть подземного источника воды, еще не означает, что она появится в доме.
Скважина, не оборудованная «обсадкой», просуществует не более 2-х суток. Обсадные трубы изготавливают из различных материалов. Самыми распространенными для скважины являются трубы ПНД.
Что это за тип, их характеристики
Аббревиатура ПНД расшифровывается как «полиэтилен низкого давления». Трубы из этого материала получают путем расплавления гранул полиэтилена до состояния густого геля или пасты, с последующим выдавливанием через калиброванные отверстия. Диаметр отверстия или жиклера определяет диаметр будущей трубы.
Трубы ПНД имеют маркировку «ПЭ». Следом за буквами, цифрами указывается марка по устойчивости межмолекулярных связей – от 32 до 100. Чем выше цифра, тем прочнее труба, но она и дороже.
Затем указываются показатели допустимого давления, размеры изделия, его назначение, и (необязательно) нормативный документ, на основании требований которого оно выпущено.
Политэк ПЭ100 SDR 13.6 PN12.5 25х2,0 Питьевая ГОСТ 18599-2001, где:
- «Политэк» — название компании-производителя;
- ПЭ – полиэтилен низкого давления;
- 100 – марка по устойчивости;
- SDR – марка по прочности при сопротивлении наружному давлению;
- 13,6 – допустимое значение наружного давления в атм.;
- PN – марка по величине допустимого давления продукта, проходящего по трубе;
- 12,5 – допустимое давление продукта в атм.;
- 25х2,0 – размеры – диаметр и толщина стенки, в мм.;
- «Питьевая» — тип продукта, для которого предназначено изделие;
- ГОСТ 18599-2001 – нормативный документ, регламентирующий параметры производства.
В строке размеров может быть добавлено третье значение, обозначающее длину отрезка. К указанным параметрам, можно добавить характеристики этих изделий, на которые опираются при выборе:
- Срок службы – 50 и более лет.
- Рабочая температура – от минус 20˚С до плюс 40˚С.
- Диаметр – от 10 мм.
- Максимальное давление продукта – 16 атм.
Кроме технических характеристик, имеет значение цвет материала изготовления. Трубы из первичного полиэтилена красят в ярко-синий или голубой цвета, «вторичка» имеет глубокий синий или темно-синий цвет.
Для использования труб ПНД в качестве обсадных, рекомендуется использовать продукцию, диаметром от 90 до 180 мм. В трубу, диаметром менее 90 мм трудно поместить насос, а для диаметра более 180 мм трудно пробурить скважину.
Плюсы и минусы использования
Трубы из полиэтилена обладают целым рядом преимуществ перед аналогичной продукцией из других материалов:
- малый вес;
- низкая цена;
- экологическая чистота (первичной выработки);
- простота при монтаже.
Полиэтилен не ржавеет, не реагирует с продуктом перекачки, на его стенках не скапливаются бактерии.
Обладают изделия и некоторыми недостатками:
- их нельзя устанавливать в скважины, пробуренные в каменистых грунтах;
- не рекомендуется устанавливать в глубоких (более 100 м) скважинах;
- лучше отказаться от установки таких труб в подвижных и пластичных грунтах.
В каменистых грунтах эти трубы можно применить, если в скважину установить металлическую трубу для защиты от грунта, а внутрь нее поместить ПНД-вставку для защиты от коррозии.
В каких случаях стоит использовать, а когда нет?
При изготовлении труб ПНД может применяться два вида сырья: первичное, когда изделие производится из чистых гранул полиэтилена, и когда используется вторичное сырье. Трубы из вторичного полиэтилена нельзя использовать для установки в скважины!
Дело в том, что при производстве ПНД применяется невысокая температура, не способная убить вредные для человека бактерии и вещества. Поэтому, при изготовлении изделий из вторичного сырья, теряется основное преимущество пластиковых труб – экологическая чистота.
К тому же, в состав сырья могут попасть пластики другого типа, что значительно снижает механическую прочность. Установленная в скважину, такая труба может «схлопнуться» уже на первом году эксплуатации – вытянуть ее наверх будет невозможно. А если в ней окажется еще и установленный насос, то сумма потерь будет значительной.
Какая нужна?
Существует несколько общих правил, которые необходимо знать перед началом работ:
- Необходимо выяснить гидрологическую обстановку на участке – определить типы грунтов, залегающих на участке, предположительную глубину залегания водоносного горизонта.
- Определить (хотя бы ориентировочно) глубину будущей скважины.
- Узнать объем возможного водопотребления.
- Определиться с типом и мощностью водяного насоса.
Обладая этими данными, можно будет определиться с подбором значения для устройства обсадки.
Вот некоторые ориентиры для этого:
- ПНД из вторичного сырья обладает неприятным запахом, изделие из первичного материала запаха не имеет.
- Проверяют качество соединения – соединяют стык на 30% и слегка покачивают из стороны в сторону: некачественное соединение будет иметь большой люфт.
- Смотрят на цвет: синий или темно-синий цвет говорит о том, что ПНД-труба сделана из вторичного сырья.
Выбрав изделие по качеству материала, подбирают ее необходимый размер по маркам давления и толщине стенок. Для облегчения выбора была создана специальная таблица, в которой приведены часто используемые размеры.
При подборе, руководствуются главным правилом – диаметр изделия зависит только от расхода воды. Поэтому основными критериями при подборе диаметра являются дебит (производительность) скважины, расход воды при потреблении и мощность насоса.
Насос подбирают таким образом, чтобы его наружный диаметр был на 5 мм меньше внутреннего диаметра трубы. Связать расход воды с диаметром можно, используя данные другой таблицы.
Таблица зависимости диаметра трубы ПНД от расхода жидкости:
Расход жидкости, м³\час | Диаметр трубы, мм |
1,79-3,51 | 32 |
3,52-4,9 | 40 |
5,1-10,1 | 50 |
10,2-21 | 63 |
Свыше 22 | 125 |
Зная показатели расхода и диаметр обсадки, можно легко подобрать мощность насоса и его размер. При необходимости, можно подобрать диаметр обсадки, зная наружный диаметр корпуса насоса.
Для этого используют специальную формулу: Дт = Дн + Сх2 + З, где:
- Дт – диаметр выбираемой обсадки;
- Дн – диаметр имеющегося насоса;
- С – толщина стенки выбираемого изделия;
- З – зазор между трубой и насосом.
Размер «З» выбирается произвольно, как правило, это 2-3 см. Если результат вычислений не подходит под существующий размерный ряд, то выбирается ближайший размер в большую сторону.
Как соединяются обсадные трубы?
Полиэтиленовые трубы могут соединяться разными способами, но все они являются вариантами 4-х основных способов:
На современном рынке присутствуют варианты, предназначенные для сборки любым способом. Наиболее распространены изделия, которые соединяются ниппельным или муфтовым способами.
Правила эксплуатации
При планировании работ по созданию водяной скважины, необходимо учесть несколько несложных правил:
- Трубы ПНД нежелательно применять для скважин, глубиной свыше 50 м – они не обладают необходимой прочностью для столь глубоких скважин.
- Для скважин глубиной от 50 м лучше всего применять двойную обсадку – наружная часть из стали, внутренняя – из ПНД.
- При работе с грунтом необходимо предусмотреть возможность изготовления бурового ствола с таким учетом, чтобы между обсадкой и стенками скважины оставалось свободное пространство. В него заливают бетон для ее укрепления.
- Ту часть обсадки, которая находится выше уровня промерзания, необходимо утеплять, поэтому в свободное пространство между ней и стенкой скважины укладывается утеплитель. В качестве дополнительного решения, вместо утеплителя туда можно установить обогревательный элемент.
- В скважинах с грунтами мелких фракций (песок, дресва, супеси) на дно скважины лучше установить донный фильтр с возможностью его очистки или замены.
При сборке обсадки любым резьбовым способом, на место соединения дополнительно наносится специальный клей, позволяющий усилить и уплотнить это место.
Заключение
Подводя итог, можно сделать вывод о том, что для правильного выбора ПНД трубы нужно знать её цвет и размеры, гидрологическую ситуацию на предполагаемом участке бурения и возможный расход воды.
Обсадная труба для скважины
Открыв сайт буровой организации, в разделе «Цена», мы сразу видим перечень диаметров труб, с которыми работает эта фирма. Далеко не каждому человеку понятно что значат конкретные диаметры, на что они влияют, какой стоит выбрать и поэтому, в вопросе выбора труб, приходится полностью положится на менеджера буровой организации.
Давайте разберемся, что такое обсадная труба, нужна ли она вообще, какая обсадная труба для скважины лучше и какой диаметр выбрать именно вам.
Защита стенок скважины от обвалов выполняется с помощью обсадных труб, которые призваны сдерживать напор грунта. Вместе с тем, обсадная труба нужна для изоляции водоносного горизонта от вышележащих слоев и предотвращения его загрязнения. Именно поэтому невозможно пробурить скважину без обсадной трубы.
Стальная обсадная труба для скважин
В разделе «Цены на бурение» чаще всего встречается металлическая труба с резьбой, диаметр которой равен 133 мм или 159 мм, реже 127 мм.
Самая известная — 133 мм. Это бесшовная обсадная труба, с толщиной стенки 5-6 мм, которая изготавливается из стали 20 и стоит довольно дорого. Именно поэтому от нее полностью отказались в пользу шовной (электросварной) трубы 133 мм из низкокачественной стали с низким содержанием углерода — Ст3, с тонкой стенкой — 4 мм и длинной 3.8 м. Честные компании сообщают об этом, но большинство нет, доверчивый заказчик все равно отличить не сможет.
К тому же цена бурения в Московской области бесшовной трубой никого не устроит.
Аналогичная ситуация и с другой популярной стальной обсадной трубой 159 мм. Это такая же электросварная труба из стали 3, с толщиной стенки 4-4.5 мм, а ее длина 3.8 м.
Соединяются металлические трубы с помощью резьбы либо посредством сварки. Стоит учитывать, что дешевые трубы со стенкой 4.5 мм представляют собой, по сути, жестянку и резьба на них выглядит жалко. К тому же легко может разойтись сварной шов в области резьбы, а это приведет к протечке, поступлению верховодки в скважину и т.д. Начиная с 2016-2017 годов, буровые фирмы перешли на трубы с толщиной стенки 4 мм, и резьба стала еще хуже, чем была.
Сварочное соединение используется намного реже, по причине нежелания платить еще и сварщику за работу.
Плюсы тонкостенных обсадных труб:
Минусы сварных тонкостенных обсадных труб:
Пластиковая обсадная труба для скважины (ПНД, ПВХ)
Следующий тип популярных обсадных труб это пластиковые, из ПНД, нПВХ или из полипропилена. Пластик не ржавеет, стоит не дорого, довольно надежен и долговечен, безвреден, но имеет невысокую прочность, поэтому его лучше поместить в стальную обсадную трубу. Использовать пластиковую трубу как обсадную можно на небольшие глубины, в сложных грунтах нужно применять только стальную трубу.
Наиболее распространены пластиковые трубы диаметром 117 мм и с толщиной стенки 7 мм. Эти трубы устанавливаются в стальную обсадную трубу 133 мм. Пластиковые трубы 125 мм (стенка 7.5. мм), устанавливают в металлическую трубу 159 мм или в 152 мм.
Соединяются пластиковые трубы с помощью резьбы.
Плюсы пластиковых труб для скважин:
- Цена.
- Надежность.
- Герметичность.
- Долговечность.
- Вес.
Минусы пластиковых труб для скважин:
Также существуют менее популярные нержавеющие трубы и прочие экзотические варианты. В большинстве случаев их никто не использует, по причине дороговизны.
Оцинкованная труба
Менее известный, но используемый на рынке материал, это оцинкованная обсадная труба ПМТ 150 (152 мм). Данный тип труб был разработан для нужд военных и используется ими для подачи горюче-смазочных материалов и воды на дальние расстояния. Трубы 152 оцинкованные для скважины на воду изготавливаются из стали 10, толщина стенки 3.2 мм, с двух сторон раструбы, толщиной 10 мм. Длина такой трубы 6 м. Соединяются такие трубы с помощью сварки.
Об оцинковке ходит немало слухов, касаемо выноса цинка, блуждающих токов, превращения трубы в решето и прочее.
Работать с трубой ПМТ-150 довольно сложно для буровой компании: нужно иметь площади для ее хранения, нужен хороший сварщик, должно быть достаточно денег для систематических покупок новых партий труб и прочее. Большинство компаний не имеют ничего из перечисленного, поэтому и создают материалы о ее вредности. Касаемо вредности: до 80-х годов 20-го века, в США, водопроводные сети устраивались из оцинкованных труб и только после появления более дешевого и практичного пластика, стали использовать его.
Какой диаметр трубы выбрать для скважины
Выбор диаметра обсадной трубы основывается главным образом на скважинном насосе, который будет установлен в нее. Чем больше диаметр, тем шире выбор насосов. Бытовые скважинные насосы имеют максимальный диаметр 4 дюйма или 100 мм.
В стальную обсадную трубу 133 мм войдет любой тип глубинного насоса, но если внутри установлена пластиковая колонна, то выбор сужается до 3-дюймовых версий или до 3.5-дюймов. Выбор таких устройств меньше и их производительность ниже. Конечно же, всегда есть мощный 3-х дюймовый Grundfos, но его цена в разы выше.
Ставить пластиковую трубу внутрь стальной 133 мм или не ставить зависит от геологии местности. Например, на западе Московской области есть места где можно пробурить без пластика, а на юге региона это невозможно.
Если же у вас пробурена скважина 152 мм или 159 мм, а внутри пластиковая труба 125 мм, то вы сможете купить любой скважинный насос, будь то 3 дюйма или более дешевый 4-дюймовый.
Так какие трубы для скважины лучше
Подытожим, какую трубу опустить в вашу скважину решать вам: хотите дешевле — полно предложений с шовной тонкостенной трубой 133 мм и с убогой резьбой. Цены на скважины с такими трубами самые низкие на рынке.
Хотите высокое качество? Тогда нужно заказывать скважину с полноценными толстостенными трубами и пластиковую колонну внутрь. Затраты будут выше, возможно даже в 2 раза, но и служить будет дольше.
Читайте также: