Обсадные трубы для скважин – характеристики, особенности применения

Для оборудования нефтяных скважин, для подачи воды на приусадебный или дачный участок, а также для решения ряда других задач используются специальные трубы. Требования, которым должна соответствовать труба обсадная, оговариваются государственным стандартом. Для труб, изготовленных из металла, таким стандартом является ГОСТ 632-80.

Обсадные стальные трубы для скважин

Характеристики обсадных труб

Обсадные трубы для скважин, которые могут быть изготовлены из стали, чугуна и пластика, используются для того, чтобы защитить стенки скважин от осыпания земли. Область использования таких труб достаточно широка: дачные и приусадебные системы водоснабжения, нефтяные месторождения. Трубы обсадного типа также применяют на различных промышленных предприятиях.

Для бытовых нужд преимущественно используются пластиковые обсадные трубы, а также изделия, изготовленные из чугуна, стали, асбестоцемента и даже древесины. В качестве труб обсадных для скважин промышленного назначения применяют изделия из стали, а в последнее время все большее распространение получают трубы из пластика. Причиной такой популярности являются высокие эксплуатационные характеристики, которыми отличается пластиковая обсадная труба.

Обсадные трубы для скважин разного диаметра

Любые трубы, используемые в качестве обсадных, вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены, какая у них толщина стенки, разностенность, овальность и параметры сечения, должны соответствовать требованиям по допустимой непрямолинейности на один метр их длины. Подобные требования к стальным обсадным трубам, в частности, оговаривает ГОСТ 632-80. Так, для труб повышенной точности, этот показатель должен составлять:

• до 0,5 мм — для изделий диаметром 108–146 мм;
• до 0,3 мм — для изделий диаметром 33,5–89 мм.

Для обсадных труб, относящихся к категории изделий обычной точности, этот показатель не должен превышать 0,7 мм на один метр их длины.

Отдельную категорию составляют обсадные трубы для обустройства скважин на воду, изготовленные из асбоцемента. У них достаточно толстые стенки, но при этом их отличает высокая хрупкость. Их большими преимуществами является доступная стоимость, а также продолжительный срок эксплуатации при условии правильного монтажа. Прежде чем использовать такие изделия, следует внимательно ознакомиться с правилами их соединения. Кроме того, важно знать, что для бурения скважин, в которых планируется установка асбестовых труб, следует использовать бур большего диаметра, чем это предусмотрено по проекту.

Асбестоцементные обсадные трубы

При бурении неустойчивого грунта следует применять только стальные обсадные трубы, которые способны успешно противостоять даже значительному давлению почвы. К слову сказать, металлические обсадные трубы, требования к которым оговаривает ГОСТ 632-80, могут успешно эксплуатироваться до 50 лет. Конечно, есть у них и недостатки: это достаточно высокая стоимость, подверженность образованию и развитию коррозионных процессов. Несмотря на эти минусы, металлические трубы используются достаточно активно, так как их просто невозможно заменить в некоторых ситуациях, связанных как со сложностью проектируемой скважины, так и с неустойчивостью грунта.

Использование труб для буронабивных опор

Обсадные детали получили широкое распространение в строительной области. Здесь их используют для буронабивных опор, которые выполняются методом бетонирования готового колодца. Диаметр такой конструкции может быть от 300 до 1500 мм. Наиболее популярными являются изделия с диаметром от 300 до 600 мм.

Для монтажа буронабивных свай используется обсадная труба секционного типа. Соединение такой конструкции происходит с помощью резьбы. Нижняя секция такой колонны обладает специальным буровым элементом, который проходит сквозь грунт при бурении. Установка обсадных деталей происходит благодаря мобильным буровым машинам (МБУ).

Обсадные трубы с буронабивными сваями применяют при строительстве в тяжелых условиях

Кроме этого, существуют типы буронабивных свай, изготовляемые собственноручно. С помощью такой ручной установки можно пробурить скважину глубиной до 3 м и диаметром до 30 см. В этом случае роль обсадной трубы выполняет, как правило, рулонный рубероид, которым обкладываются стенки скважины или обычные пластиковые обсадные детали.

Причины популярности пластиковых труб

Обсадные пластиковые трубы для скважин, набирающие все большую популярность, подразделяются на следующие категории:

• изготовленные из полипропилена;
• выполненные из ПВХ;
• изготовленные из полиэтилена низкого давления.

Обсадные полипропиленовые трубы для скважин

Пластиковые трубы для скважины отличают следующие характеристики:

• возможность достигать исключительной герметичности в местах соединений;
• способность не подвергаться коррозионным процессам, чем не может похвастаться стальная обсадная труба;
• доступная стоимость;
• легкий вес;
• возможность успешной и длительной эксплуатации даже в условиях воздействия агрессивной среды;
• простота и невысокая стоимость монтажа.

Решая вопрос о том, какую трубу выбрать для скважины – пластиковую или металлическую, – следует учитывать и недостатки пластиковых изделий, к наиболее значимым из которых можно отнести:

• невысокую по сравнению со стальными и чугунными трубами механическую прочность;
• неспособность выдержать значительные как статические, так и динамические нагрузки.

Как следует из характеристик пластиковых труб, их лучше выбирать в тех случаях, когда скважины бурятся на небольшую глубину и эксплуатируются в щадящих условиях. Такие скважины, в частности, бурят для бытовых систем водоснабжения. Если выбирать, какие трубы лучше для скважины, исходя из соотношения их цены и качественных характеристик, то изделия из пластика полностью соответствуют такому требованию.

Разновидности изделий и требования к техническим характеристикам

К инвентарным обсадным трубам, используемых в буронабивных работах, предъявляется ряд требований, в соответствии с которыми они должны

:

• не иметь отклонений в геометрических размерах, превышающих допустимые сортаментом нормы;
• выдерживать высокие силовые нагрузки как продольного, так и поперечного действия;
• иметь для стыковки в единую колонну из отдельных секций недорогую и надёжную систему;
• обладать высокой коррозийностойкостью.

Инвентарные обсадные трубы производятся из разных материалов:

• непластифицированного поливинилхлорида;
• полиэтилена низкого давления;
• полипропилена;
• чёрной и высоколегированной стали.

Но более всего этим требованиям соответствует стальной трубный прокат, способный выдерживать воздействие больших нагрузок, обладающий высокой прочностью и герметичностью стыковочных элементов в колоннах любой длины.

Кроме того, под работу со стальным прокатом приспособлен основной парк станков для бурения.

Виды стальных изделий

Производители предлагают два вида труб из стали для бурения

:

• одностенные (кейсинг) — стандартная конструкция. Для инвентарных обсадных труб с одностенной структурой характерны высокая технологичность в сборке, ускоренный темп загрузки и откачки бетонного раствора, способствующие снижению сроков исполнения буронабивных работ;
• двухстенные — усиленная модификация. Устойчивость к высокому уровню нагрузок им обеспечивает двухслойная стенка, состоящая из гладкого слоя изнутри и усиленной спиралевидными рёбрами жёсткости трубы снаружи.

Трубы обоих видов производятся секциями разной длины по 1 — 6 м и стыкуются между собой

:

• сварным способом;
• соединением по типу Bauer, «пробка — болт»;
• станком «Беното», Casagrande, Kato и др.

Если в обсадную систему при устройстве буронабивных свай объединяют трубы с разным диаметром, то пользуются понижающими вставками.

Важно! Технические условия производства инвентарных обсадных труб из стальных сплавов и сортамент типоразмеров регламентируются ГОСТами 632-80 и 53366-2009, API Spec 5CT и рядом отраслевых ТУ.
Типоразмеры профиля и комплектность

Важно. При размещении индивидуального заказа возможен выпуск инвентарных обсадных труб большего диаметра и в любой комплектации.
В комплект обсадной инвентарной трубы входит ножевая группа, принимающая на себя наиболее весомую часть нагрузок при разрушении пластов грунта.
Ножевая секция имеет приваренные или сменные зубья, предназначенные для защиты стенок обсадных труб от истирания.

Для связи между валом привода вращения бурильного агрегата и обсадного изделия используется особый переходник — дрейтеллер.

Как выбрать обсадную трубу для скважины

От того, насколько правильно выбран диаметр обсадных труб, будет зависеть самый главный параметр скважины — ее производительность. Руководствуясь желанием получить больший поток воды, многие стараются подобрать обсадную трубу для скважины на воду максимального диаметра. Такой подход может привести только к тому, что обсадка скважины обернется серьезными финансовыми затратами.

Избежать лишних затрат на приобретение обсадных труб, не потеряв при этом в производительности скважины, можно, если выполнить предварительные расчеты и определить, какая труба (с каким диаметром) позволит получить воду из скважины в количестве, достаточном как для полива зеленых насаждений, так и для бытовых целей. Прежде чем приступить к таким расчетам, необходимо определить максимальный расход воды, который удовлетворит собственника дачи или загородного дома.

Скважина с применением пластиковой обсадной трубы

Давайте разберемся в алгоритме определения этого параметра. Уже давно установлено: если кран открыть полностью, то за час из него вытечет порядка 0,7 кубометров воды. В любом загородном доме, как правило, вода расходуется на следующие цели:

• для функционирования сантехнического оборудования в туалете;
• в кухонном сантехническом оборудовании;
• для обеспечения работы стиральной машины.

Вода в загородных домах и на дачах используется и для полива зеленых насаждений, что также следует принять во внимание. С учетом всех этих факторов можно с уверенностью сказать, что максимальный расход воды будет составлять порядка 3 кубических метров в час. Чтобы обеспечить такой расход, лучше всего использовать погружной насос, диаметр корпуса которого составляет 75 мм.

Теперь, чтобы рассчитать, какое сечение должна иметь металлическая или пластиковая труба для скважины, чтобы в нее можно было установить такой насос, необходимо к его диаметру прибавить еще ряд параметров: толщину стенок трубы (для стальных изделий — 6 мм), зазор, который необходимо оставить между внутренними стенками трубы и корпусом насоса. Если в расчетах учитывать величину такого зазора, равную 4 мм, то в итоге мы получим, что нам необходима труба с размером поперечного сечения минимум 87 мм. Необходимо подобрать изделие стандартного сечения (в этом поможет ГОСТ 632-80 или другой нормативный документ), максимально приближенного к рассчитанному нами значению. В нашем случае это будет такая обсадная труба для скважин, сечение которой составляет 89 мм.