Виды обсадных труб и правила их использования. Что такое обсадная труба.

Обсадная труба имеет цилиндрическую форму и вставляется в скважину. Ее основная задача — герметизировать скважину и защитить ее от проседания грунта.

Для чего применяют обсадные трубы

Приобретая земельный участок, многие задумываются о бурении собственной скважины. В связи с этим возникает вопрос, для чего нужны обсадные трубы. Начнем с определения.

Обсадная труба — это изделие, изготовленное из пластика, металла или композитных материалов. Она имеет цилиндрическую форму и вставляется в пробуренную скважину.

Изделие играет роль колонны, которая поддерживает скважину и оставляет состояние стенок скважины неизменным в процессе эксплуатации конструкции.

В качестве альтернативы его можно определить как цилиндрическое, трубчатое изделие, которое защищает стенки от выветривания. Вторая функция — хранение запасов подземной воды путем установки насоса.

Независимо от материала, изделие выполняет две функции:

1. Стабилизация грунтовых стенок скважины. Высокая прочность препятствует подвижкам земляной массы.
2. Обеспечение герметичности системы подачи воды, что актуально в регионах, где много водоносных горизонтов, часть которых использовать даже для технических нужд не рекомендуется.

Резьбовые материалы являются самыми популярными на рынке. Когда вода вытесняется на поверхность, она действует как фильтр и не позволяет жидкости из другого горизонта попасть в скважину.

Мы выяснили, для чего используются обсадные трубы. Теперь рассмотрим основные виды изделий.

Виды обсадных труб

Выбор того или иного материала зависит от типа почвы и климатических условий региона.

Стальные изделия используются для обустройства артезианских скважин и легко внедряются в известняк и песок. Закаленный сплав устойчив к механическим нагрузкам и имеет длительный срок службы.

Диаметр составляет 114-508 мм при толщине стенки 5-6 мм. Эти параметры обеспечивают срок службы системы водозабора более 50 лет.

Важный нюанс: перфорированные трубы со временем могут слипаться, и для восстановления их функций используют перфорационные инструменты. Только сталь способна выдержать нагрузку от очистительного оборудования.

Однако у стальных конструкций есть и недостатки: они обладают низкой коррозионной стойкостью и со временем ржавеют в воде. Эту проблему можно частично решить с помощью фильтров.

Из-за высокой стоимости стальные оболочки рекомендуются только для глубоких скважин.

Для систем добычи песка с глубиной не более 60 метров популярны пластиковые аналоги. Благодаря своему химическому составу материал обладает следующими преимуществами:

• Продолжительный срок эксплуатации.
• Химически нейтрален к условиям окружающей среды.
• Коррозия не влияет на эксплуатацию.
• Легкость монтажа.
• Низкие затраты на организацию системы водоснабжения.
• Малый удельный вес и удобство соединения (резьбовое).

Номинальный диаметр полимерного изделия составляет 80-200 мм.

Серьезным недостатком является его низкая устойчивость к механическим нагрузкам. Поэтому, ограничивая глубину скважины, ее повторное бурение проблематично, а иногда и невозможно.

Асбестоцемент устойчив к агрессивным средам, мало подвержен коррозии, его рыночная цена низка, но он чрезвычайно хрупок.

Поэтому производитель увеличивает толщину, чтобы конструкция могла поддерживать устойчивость стенок скважины. На практике это приводит к увеличению диаметра трубы при бурении, что повышает стоимость работ.

Асбестоцементные изделия используются для обсадных труб на глубине до 100 метров.

Достоинства стальных обсадных труб

Стальные изделия регламентируются ГОСТом 632-80. Диаметр составляет 114-508 мм, а толщина стенки — 5-6 мм.

При правильном монтаже срок службы обсадных труб в артезианских скважинах увеличивается более чем до 50 лет.

Группами прочности стальных обсадных труб являются C, D, K, E, M и P. Маркировка продукции состоит из товарного знака:

• Условный диаметр.
• Группа прочности.
• Длина резьбы.
• Толщина стенки.
• Товарный знак промышленного предприятия.
• Дата выпуска.

Обсадные трубы изготавливаются двумя методами — сварным и прокатным. При первом методе используется кусок листового металла или штрипс, в то время как для производства методом проката требуется некая оболочка. Затем труба подвергается горячей или холодной растяжке для получения необходимых параметров.

Для чего применяются обсадные трубы

Технологическое назначение обсадной трубы заключается в установке в свежепробуренную скважину для ее укрепления и предотвращения обрушения и сползания грунта, что останавливает работу горнодобывающего предприятия. В этом применении труба также называется обсадной колонной.

Но это далеко не все, для чего используются обсадные трубы. Они не только защищают геометрию скважины, но и служат в качестве водовода, поскольку в трубах размещаются насосы, подающие жидкость. Разумеется, используемая продукция должна соответствовать признанным стандартам безопасности при монтаже, техническим требованиям к эксплуатации системы добычи и санитарным условиям качества воды. Кроме того, трубы должны быть просты в установке, обслуживании и, при необходимости, замене.

Корпус должен быть способен выполнять две технологические задачи:

1. Сохранение стенок скважины в исходном состоянии. Согласно этому требованию трубы должны быть достаточно прочными, устойчивыми к механическим перегрузкам любого рода – как статическим, так и динамическим любой скорости воздействия. Поэтому первоочередная задача при выборе и приобретении обсадных труб – корректный выбор материала их изготовления, обеспечивающий долгий срок службы конструкции.
2. Гарантия водонепроницаемости системы. Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

В связи с этими требованиями большинство специалистов в области строительства и обслуживания скважин рекомендуют использовать резьбовые обсадные трубы для скважин. Резьбовое соединение обеспечивает как легкий монтаж конструкции, так и надлежащую герметизацию трубы, что предотвращает смешивание питьевой воды с другими жидкостями в непосредственной близости от скважины.

Виды обсадных труб

Поскольку скважина укрепляется с помощью этих изделий, при планировании, перепланировке или ремонте скважины особенно важно правильно выбрать материал, из которого изготовлена труба, и параметры элемента — диаметр и толщину стенки.

Поскольку индустрия обсадных труб хорошо развита, на рынке представлено множество типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регламентируется ГОСТ 632-80. В других странах существуют свои собственные системы, с которыми следует ознакомиться при покупке изделий за рубежом.

В зависимости от материала наиболее широко используются три вида труб для скважин: Металлические, полимерные и асбестоцементные.

Трубы из металлов и сплавов

Эти изделия чаще всего используются при монтаже артезианских скважин (подробнее: «Какие трубы лучше для водяных скважин, обзор распространенных материалов»). Диаметр стальных изделий в соответствии с принятыми стандартами варьируется от 114 мм до 508 мм. При толщине стенок 5-6 мм и правильном монтаже, обслуживании и эксплуатации эти трубы должны прослужить не менее 50 лет.

Преимущества металлических труб:

• склонность к коррозии, особенно свойственная продукции из чёрной стали – в результате в воде появляется ржавчина, которую перед подачей потребителю нужно отфильтровывать;
• высокая цена изделий с толстыми стенками, необходимыми для работы в системах с повышенным давлением рабочей среды;

Из вышесказанного можно сделать вывод, что использование стальных труб целесообразно только в случае глубоких скважин, рассчитанных на длительную эксплуатацию. При проектировании неглубоких туннелей в песчаной среде гораздо экономичнее использовать более дешевые строительные элементы.

Для нефтегазовой промышленности

Основное применение обсадные трубы находят в нефтегазовой промышленности. Для нефтяных или газовых скважин обычно используются металлические трубы большого диаметра (в качестве материала обычно применяются прочные марки стали). Решающим фактором для такого выбора является то, что пластик, как правило, имеет плохие прочностные характеристики на большой глубине.

Газовые и нефтяные трубы обычно имеют длину от 10 до 15 метров. Они соединяются между собой специальными резьбовыми деталями, в результате чего получается прочная конструкция с высокой степенью герметичности, которая предотвращает утечку в случае трения. На большой глубине при давлении свыше 30 МПа каждый элемент должен быть снабжен эластичным уплотнением.

Обратите внимание, что согласно ГОСТу, трубы разного диаметра должны иметь определенную толщину стенки для обеспечения безопасной и надежной эксплуатации в скважине (существует вероятность разрушения отдельных элементов из-за избыточного давления, естественно возникающего в скважине).

Таблица соотношения толщины стенки и диаметра:

Диаметр в сантиметрах	Толщина стенок в сантиметрах
42,5	от 1 до 1,5
32,5	от 0,9 до 1,3
19,5	от 0,8 до 1,2
12,5	от 0,6 до 1,1

Обсадные трубы для буронабивных опор

Обсадные трубы также широко используются в строительстве в качестве буронабивных свай (с бетонным фундаментом). Трубы большого диаметра от 30 до 50 см чаще всего используются для изготовления перфорированных свай. Отдельные элементы трубной конструкции соединяются простой резьбой, что обеспечивает устойчивое и надежное соединение секций.

Сама обсадная труба дополнительно оснащается специальным перфорированным элементом для надежного закрепления в грунте. Обратите внимание, что после установки конструкция заполняется бетоном. Этот материал обеспечивает устойчивое закрепление трубы в грунте после высыхания.

Трубы ручной работы часто используются в низких конструкциях. В этом случае ручным буром в земле бурится небольшая компактная цилиндрическая скважина, в которую затем в один или несколько слоев вставляется свернутый войлок.

Обсадная труба для водяных колодцев

На практике обсадные трубы также очень часто используются для водоснабжения (для питьевых или технических целей). Для скважин питьевой воды используются две технологии монтажа: однотрубная обсадная труба и двухтрубная обсадная труба.

Технология однотрубной обсадки

В этом случае в скважине устанавливается только одна труба, которая выполняет как трубопроводные, так и эксплуатационные функции. Водяной насос и различное вспомогательное оборудование погружаются непосредственно в нее. Этот способ установки подходит для песчаных почв и глубокого залегания грунтовых вод. Этот сценарий также подходит, если вам нужна вода в небольших количествах (например, для полива небольшого огорода на заднем дворе).

• Малый срок годности. Повредить одну трубу достаточно просто — это могут быть механические повреждения, перепады температур, агрессивные условия окружающей среды. Особенно это критично в случае частого использования скважины.
• Низкое качество воды. При использовании одной трубы значительно повышается риск заражения водой болезнетворными бактериями. Нейтрализовать этот недостаток можно с помощью установки фильтрационной системы, которая будет очищать воду от различных примесей — от песка, земли, фрагментов органики и так далее.

Технология двухтрубной обсадки

В скважину вставляются две трубы разного диаметра. Первая служит рабочим органом, через который подается вода (она может быть оснащена дополнительными устройствами — фильтрами, аварийными насосами).

Вторая труба служит обсадной колонной, которая прочно закрепляет конструкцию в грунте и защищает ее от вредного воздействия окружающей среды.

Метод двухтрубной обсадки универсален. Она подходит для небольших скважин и крупных артезианских скважин для промышленного водоснабжения.

• Нужно больше материалов. Для обустройства колодца придется купить и поставить еще одну трубу, а также различные вспомогательные монтажные элементы для надежной фиксации в земле.
• Могут возникнуть затруднения при монтаже. Без опыта будет сложно ставить подобную конструкцию самостоятельно.

Однотрубные системы имеют не очень большой срок службы, а ремонт неисправной системы обходится довольно дорого. Поэтому двухтрубная обсадная колонна все же предпочтительнее однотрубной.

Устройство обсадки скважины

Трубопровод состоит всего из трех основных компонентов:

1. Донный фильтр. Не позволяет попадать песку и глине в насос, оставляя его чистым и работоспособным.
2. Тонкий фильтр. Очищает воду от мелких включений, делая ее пригодной для бытового применения.
3. Оголовок. Своего рода герметичная крышка обсадной колонны, которая имеет отверстия для подключения трубопровода и прокладки силового кабеля.

Стены самого корпуса могут быть выполнены из металла, пластика или асбестоцемента, в зависимости от пожеланий заказчика. Единственными ограничениями могут быть технологические характеристики площадки и качественный состав обрабатываемого грунта.

Нельзя игнорировать важность целевого использования и типа источника:

1. Абиссинский колодец для полива. Подойдут бетонные трубы, так как их стоимость полностью оправдана.
2. Скважина на песок. Подходит пластик, так как глубина такой скважины не более 90 метров.
3. Артезианский источник. Металлические трубы. Артезианская вода находится на глубине 100-350 метров.

Чем больше глубина, тем большее давление может выдержать металл. Если вы можете купить нержавеющую сталь, хорошо. Вода будет пригодна для питья до тех пор, пока вы ее используете. Если у вас есть возможность приобрести воду лучшего качества, вы сможете пользоваться ею до тех пор, пока она у вас есть. Эмалированные трубы не поддаются коррозии. Однако выбор зависит от имеющегося бюджета.

Рекомендации и полезное видео

Вам необходимо сразу определиться с предназначением источника. Если это абиссинский колодец для полива, то можно не тратить деньги. Воду для бытовых нужд обязательно нужно фильтровать, если она течет из скважины на песок. Это золотая середина. Артезианская вода — лечебная и чистая. Чтобы сохранить ее такой, не стоит экономить.

Какой трубопровод лучше выбрать:

Спонсор этой статьи предлагает по доступным ценам донные плиты, изготовленные из высококачественного железобетона.

Нужен ли фильтр на обсадную трубу?

В «песчаных фонтанах», колодцах — и фонтанах для воды, в подающую трубу вставляются фильтры. Забор воды осуществляется из неустойчивых слоев почвы (рыхлых, гравелистых или песчаных). Вода, забираемая из колодца, может содержать мелкие частицы почвы.

Если не очистить воду от различных механических примесей с помощью фильтра, произойдет заиливание колодца. Количество примесей невозможно предсказать, так как оно всегда нестабильно. То же самое относится к перекачке нефти и сточных вод.

Наиболее распространенные трубчатые фильтры изготавливаются из труб диаметром 125 мм. Сверху на трубу надевается специальная фильтрующая сетка. Фильтр вставляется в следующем порядке:

• Перфорация;
• Первичная обмотка;
• Укладка сетки для фильтрования;
• Вторичная обмотка;
• Заглушка фильтра.

Производительность такого фильтра составляет до 150 литров в секунду на 1 погонный метр. Длина такого фильтра составляет не менее 3 метров, а длина перфорации — не менее 2 метров. Стоимость такого фильтра составляет около 4000 рублей. Также можно изготовить фильтр самостоятельно.

Разновидности труб, их преимущества и недостатки

Деревянные

Преимуществами этих труб являются низкая стоимость и высокая экологичность.

Недостатками являются короткий срок службы и низкая прочность. Применение таких труб очень ограничено.

Чугунные

Преимущества — устойчивость к ржавчине и коррозии, длительный срок службы, прочность, отсутствие накипи на стенках, низкая стоимость.

Недостатки — большой вес, трудно транспортировать.

Пластиковые

Существует три типа труб: трубы ПВХ (поливинилхлорид), трубы ПП (полипропилен) и трубы низкого давления (п/э). Независимо от типа труб, они имеют одинаковые преимущества и достоинства.

Преимущества — легкий вес, низкая стоимость, герметичность и простота монтажа.

Недостатки — малая толщина стенок, подверженность механическим повреждениям.

Стальные

Преимущества — могут использоваться в сложных грунтах.

Недостатки — высокая стоимость, низкая водонепроницаемость.

Асбестоцементные

Преимущества — высокая прочность, длительный срок службы, средняя цена.

Недостатки — большой вес труб, сложность монтажа.

Технология производства

Металлические обсадные трубы изготавливаются из стали и чугуна. Существует два типа технологий, используемых для производства труб:

1. Сварная. Стальные трубы свариваются из листового металла;
2. Прокатная. Изготавливаются стальные и чугунные трубы из заготовок, имеющих форму гильзы при помощи горячей/холодной деформации.

Пластиковые трубы изготавливаются методом термопластической экструзии. Пластиковые трубы изготавливаются с использованием технологий термопластичных труб. Экструзия осуществляется с помощью формовочного профиля, который придает обсадной трубе форму.

Эта технология охватывает все типы пластиковых обсадных труб.

В следующем видео вы узнаете все о преимуществах обсадных труб из ПВХ: