Какая труба лучше для скважины

2 Асбестоцементные материалы

Раньше асбоцемент был достаточно распространенным материалов для изготовления обсадных труб ввиду своей дешевизны, однако сейчас, когда в бюджетной ценовой категории появились сильные конкуренты, обсадные трубы из асбоцемента используются очень редко.

Асбестоцементные обсадные трубы для скважины

По сути, кроме низкой стоимости, единственным плюсом асбоцементных обсадных труб является длительный срок эксплуатации в беспроблемных грунтах.

В то время как недостатков у асбоцемента хоть отбавляй: в первую очередь, это небезопасное воздействие материала на здоровье человека (существуют подтвержденные исследования, которые выявили канцерогенное влияние асбоцемента), что делает его использование в системах водоснабжение рискованным занятием.

Технология обустройства питьевых скважин предусматривает то, что установка асбоцементных обсадных колонн возможна лишь в известняковых скважинах при использовании напорных труб.

2.1 Пластиковые материалы

Наиболее распространенными, на сегодняшний день, являются пластиковые обсадные трубы. Их широкое использование объясняется отличным соотношением цены и качества: по сути, за цену, меньше чем у асбоцемента, вы получаете все преимущества изделий из нержавеющей стали.

Рассмотрим сильные и слабые стороны использования полимерных труд в обустройстве обсадных колонн.

Плюсы:

Пластиковые обсадные трубы для скважины

• Минимальная, в сравнении с аналогами, стоимость;
• Крепление в одну колонну выполняется с помощью резьбовых соединений, что обеспечивает высокую герметичность конструкции;
• Неподверженность коррозии;
• Не ограничивают глубину скважину (технология допускает использование пластиковых труб на глубине свыше 100 метров);
• Отсутствие загрязнений воды;
• Длительный срок эксплуатации (20-30 лет)
• Минимальный вес;
• Полимерные материалы не боятся воздействия химической среды, поэтому для обработки и очистки таких обсадных колонн могут применяться любые химические реагенты.

Минусы:

• Подверженность внешним механическим воздействиям (зависит от вида пластика — НПВХ в этом плане имеет гораздо лучшие свойства, чем ПВХ);
• Невозможность выполнить бурение с одновременной обсадкой трубы, из-за недостаточной жесткости полимерных материалов.

В изготовлении пластиковых труб основными материалами являются: обычный ПВХ (поливинилхлорид), и НПВХ – непластифицированный поливинилхлорид. Разница между ними заключается в том, что НПВХ является более жестким материалом, который обладает высоким пределом текучести.

На практике, это проявляется в том, что колонны их НПВХ хорошо переносят умеренные сдвиги грунта, и внешние механические нагрузки, так как обсадные трубы из НПВХ имеют большую надежность резьбовых соединений, в сравнении с ПВХ.

Соединение пластиковых обсадных труб для скважины

Что касается достоинств ПВХ труб, то тут можно выделить их минимальную стоимость – установка обсадной колонны из ПВХ обойдется вам как минимум, в 3, а то и 4 раза дешевле, чем установка колонны такого же размера из стали.

2.2 Какие трубы используют для нефтяных скважин?

Технология монтажа нефтяных скважин кардинально отличается от скважин на воду.

Во-первых, создание таких скважин должно выполняться в максимально сжатые сроки, вследствие чего практикуется бурение на обсадной колонне, которое делает невозможным обустройство нефтяной колонны пластиковыми трубами.

Во-вторых, в нефтяной промышленности фактор экологичности материала практически не важен, в то время как максимальную значимость приобретает его долговечность и устойчивость к внешним механическим воздействием. Всё вышесказанное обуславливает то, наиболее востребованным материалом для изготовления нефтяных осадных труб является низколегированная сталь с высоким содержанием углеродов.

Требования к скважинному трубопроводу

Обустройство индивидуального источника питьевой воды – процесс затратный и трудоемкий. Инвестируя средства в бурение скважины, каждый собственник дачного участка или частного дома рассчитывает на получение долговременного результата.

Срок службы скважины, напор и качественный состав добываемой воды во многом зависит от характеристик труб, используемых для создания обсадной колонны.

При бурении в толще грунта образуется канал, где впоследствии размещается насосное оборудование. Чтобы обеспечить изоляцию вертикального ствола от земной коры, в скважину погружают обсадные трубы. Промежуток между землей и стенками канала заполняется бетоном или гравийно-песчаной смеcью

Водоподъемный трубопровод решает ряд важных задач:

• защищает стенки траншеи от обрушения в скважинное пространство;
• обеспечивает целостность скважины при давлении и подвижках грунта;
• препятствует попаданию неочищенных сточных и грунтовых вод (верховодки) в ствол;
• предупреждает заиливание скважины;
• при бурении в одну трубу обсадная колонна одновременно является и эксплуатационной – она аккумулирует воду из водоносного горизонта, которую насос транспортирует вверх.

Как правило, бурение скважины на приусадебном участке выполняется в одну колону.

Поэтому к качеству и материалу применяемых труб выдвигаются высокие требования:

• высокая прочность и стойкость к деформациям в течение всего срока эксплуатации (около 20 лет);
• полная герметичность стенок и соединений;
• невосприимчивость к коррозии и негативному воздействию химически активных элементов;
• экологичность – материал не должен воздействовать на состав добываемой воды;
• прямолинейность эксплуатационной колонны.

Для стандартного применения допустимо искажение по длине обсадной трубы в пределах 0,7 мм на погонный метр.

Порог отклонения ровности для канала повышенной точности: 0,5 мм – при диаметре трубы в диапазоне 108-146 мм, 0,3 мм – для труб диаметром в 33,5-89 мм. Данные приведены из расчета на 1 м.п.

Бурение с установкой

Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:

1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.

2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

• верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
• на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
• артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.

3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.

• для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
• используем ПНД 32–63 мм;
• бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
• после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
• бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
• для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
• в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.

4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:

• обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
• используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
• для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
• когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

По каким параметрам выбирают обсадную колонну?

Для бурения практически не существует универсального эталона, который действовал бы для всех ситуаций. В каждом случае отдельно решают, каким будет метод организации скважины.

Вот список с показателями для учёта:

• Уровень глубины работ по бурению.
• Диаметр.
• Показатель воды по качеству.
• Наличие насосов и их характеристики.
• Высота залегания для горизонтов водоноса, вод из грунта.
• Структурные особенности грунта.

У любой компании по выполнению подобных работ разработаны собственные проекты и схемы выполнения задачи. Но только заказчики принимают окончательное решение в этом направлении. Они же говорят о том, какую трубу использовать для скважины на воду в каждом конкретном случае.

На нашем сайте можно купить гидроаккумуляторы Aquario и получить скидку на его установку.

Выбор труб водоподъёма предполагает учёт следующих параметров:

1. Диаметр трубы. Он зависит от того, сколько воды максимум расходуется на протяжении суток.
2. Способ стыковки для элементов колонны. Значение придают не только диаметру трубопровода, но и обсадной колонны, глубина бурения тоже важна. Со временем вода не такая качественная, если соединение будет недостаточно герметичным. Из-за этого насос со скважиной быстро выходят из строя.
3. Материалы производства труб.

Определяют способность выдерживать пластовые нагрузки, стоимость монтажных работ в будущем. Материалы влияют на уровень ремонтопригодности, долговечности конструкций. Подводящий трубопровод большего диаметра положительно влияет на производительность скважин.

Параметры выбора обсадной колонны

Единственного верного эталона бурения не существует. Метод организации скважины определяется в индивидуальном порядке. В учет берется множество показателей: структура грунта, высота залегания грунтовых вод и водоносных горизонтов, параметры насосного оборудования, качество воды, диаметр и глубина бурения.

Любая бурильная компания предложит собственный вариант реализации проекта и порекомендует, на их взгляд, оптимальный тип трубы. Окончательное решение о выборе обсадной колонны принимает заказчик.

Исполняющая организация, прежде всего, отстаивает собственные интересы, поэтому их решение не всегда объективно. Некоторые подрядчики специализируются на каком-либо одном типе устройства скважинной системе и пытаются «навязать» выгодный для них вариант. Единственно верное решение – заранее определиться, какую трубу выбрать и использовать для скважины, сопоставив все аргументы «за» и «против», а уже после этого – обращаться за разработкой и внедрением проекта.

Принимая решение, следует учесть основные параметры выбора водоподъемной трубы:

Материал изготовления. Этот параметр определяет бюджет монтажных работ, несущую способность к пластовым нагрузкам, ремонтопригодность и долговечность скважины.
Способ стыковки элементов колоны. Выбор метода зависит от материала трубопровода, глубины бурения и диаметра обсадной колоны. В любом случае, соединение должно быть полностью герметичным, иначе со временем качество воды ухудшится, а насос и скважина в целом выйдут из строя.
Диаметр трубы. Расчет величины производится с учетом максимально возможного расхода воды в сутки.

Чем больше диаметр подводящего трубопровода, тем выше производительность скважины.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

• нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
• усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
• оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

• ПНД­-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
• НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
• МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Напорная или безнапорная?

Если столкнулись с таким выбором, значит, вас пытаются обмануть. Для прокладки в скважине используют исключительно напорные трубы. При этом многие фирмы, предлагают клиенту выбор – какая труба лучше для скважины в его случае.

Скрывается при этом тот факт, что только напорные трубы способны выдержать как внешнее давление, возникающее в результате плавучести грунтов, так и внутреннее давление воды. Избежать внешнего давления не удастся в любом случае, так что выбор вполне очевиден.

Таким образом, однозначно стоит брать напорную трубу, не думая, какую трубу лучше использовать для скважины. Так можно обезопасить себя от выхода всей водоносной системы из строя в течение как минимум нескольких десятков лет. Останется лишь периодически прочищать систему, но это не составит особого труда.

Напорная или безнапорная?

Если столкнулись с таким выбором, значит, вас пытаются обмануть. Для прокладки в скважине используют исключительно напорные трубы. При этом многие фирмы, предлагают клиенту выбор – какая труба лучше для скважины в его случае.

Скрывается при этом тот факт, что только напорные трубы способны выдержать как внешнее давление, возникающее в результате плавучести грунтов, так и внутреннее давление воды. Избежать внешнего давления не удастся в любом случае, так что выбор вполне очевиден.

Таким образом, однозначно стоит брать напорную трубу, не думая, какую трубу лучше использовать для скважины. Так можно обезопасить себя от выхода всей водоносной системы из строя в течение как минимум нескольких десятков лет. Останется лишь периодически прочищать систему, но это не составит особого труда.

Металл

Сталь подвержена коррозии. Когда стенки колонны разрушаются, частицы металла попадают в воду и загрязняют почву. Но металлическая обсадка выдерживают сильный напор грунта. Мы допускаем ее применение в качестве внешней защиты (при обвязке в сложных условиях).

Трубы из ПНД дешевле металлических. Но они упруги и уступают стальным аналогам по прочности. Поэтому мы рекомендуем применять лишь в качестве рабочей колонны при использовании двухтрубной конструкции в сочетании с металлическими трубами

При выборе обсадных труб из ПНД обратите внимание на материал. Обязательно выбирайте трубы только из первичного ПНД

При производстве ПНД часто используется вторичный пластик. В его составе могут оказаться бывшие ампулы лекарств, бензиновые канистры, другие емкости, содержащие вредные вещества. Мы не советуем использовать этот материал для контакта с питьевой водой.

Трубы нПВХ считаются самым современным и безопасным материалом для обсадки скважин. Они распространены в Евросоюзе, США, и других развитых странах. Подробнее о преимуществах этого материала мы расскажем далее.

Хорош ли асбоцемент

Другим вариантом, который широко применяется для обсадки скважин и колодцев, является труба из асбоцемента. Не каждая буровая компания решится на применение такого материала, т. к. он имеет некоторые особенности, с которыми не каждый умеет работать. Стоимость такой обсадной колонны несколько ниже, чем металлической. К плюсам можно отнести экологическую чистоту материала. Асбоцемент не вступает в реакцию с примесями, которые могут содержаться в воде, а это означает, что не происходит выбросов вредных веществ. Распространено мнение о том, что асбоцемент стимулирует рост раковых клеток, но в ходе исследований это не было доказано. С напором действительно может быть поднята малая часть волокон, но если установлен фильтр для очистки, то они останутся в нем.

Недостатком труб из асбоцемента является их механическая неустойчивость. При сильном сдавливании или ударе они могут потерять свою прочность и герметичность. В отличие от металлических труб, при использовании асбоцементных невозможно произвести дополнительное углубление по истечении некоторого времени. Под асбоцементные трубы потребуется скважина с большим диаметром, чем под металлические. Это связано с конструкцией трубы. Для ее устойчивости приходится делать толстые стенки. Трубы такого вида подходят только для скважин на известняк, при этом ее глубина не должна превышать сто метров. К недостаткам материала стоит отнести плохую герметизацию швов. Это связано с отсутствием каких-либо фиксирующих элементов, кроме расширения горловины.

Обратите внимание! Бетон является пористым материалом. В поры может забиваться различный мусор и ил, который оттуда практически невозможно вычистить

Определение и назначение обсадной трубы

Давайте разберемся, что же такое обсадная труба для скважины. Это трубопровод, собранный из труб вертикально, где все элементы соединены герметично, и каждый из них имеет армированный кожух.

Обсадные трубы:

1. Обеспечивают целостность водозаборного шурфа.
2. Уберегают источник от сдвигов пластов грунта, обвалов породы.
3. Не позволяют просачиваться грязным грунтовым водам внутрь.
4. Обеспечивают водозабор из чистых водоносных пластов.
5. Защищает насос, установленный внутри, кабель и передаточный шланг.
6. Не дают возможности естественному давлению грунта «запечатать» скважину.

Труба для скважины может изготавливаться из различных типов материалов. В любом случае все элементы должны быть соединены при монтаже в единую целостную герметичную конструкцию.

Устройство обсадки скважины

Основных узлов, которые входят в комплекс обсадки, всего три:

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.

Сами же стенки обсадной колонны могут быть металлическими, пластиковыми или асбестоцементные по желанию заказчика. Ограничениями могут служить только технологические особенности участка и качественный состав среза грунта.

Не нужно забывать и о значении целевого назначения 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.

Расчет диаметра труб

То, насколько эффективно будет работать скважина, во многом зависит от грамотно подобранного диаметра труб. Чем он будет больше, тем больше воды будет поступать со скважины. Дабы снизить затраты, вы должны определить, изделие с каким минимальным диаметром сможет обеспечить необходимое количество воды.

Расчет диаметра обсадной трубы

Для начала определяете пиковый расход. Согласно нормам, в одном открытом кране расход воды будет составлять примерно 0,7 кубометра в час. Допустим, что вода одновременно может использоваться в:

• стиральной машине;
• при поливе сада, огорода;
• кухне;
• туалете, ванной.

Таким образом, вы определите, что ваш пиковый расход составляет, например, около 3 кубометров в час. На основании полученных данных просчитываете необходимый диаметр трубы. Но для этого нужно определиться с типом насоса. При таком пиковом расходе можно использовать устройство с диаметром 7,5 см. Если расход больше, то и насос потребуется посерьезнее.

К диаметру насоса добавляете еще 4 мм (расстояние до стенок трубы) и 8 мм (толщина трубы). Получается 8,7 сантиметра. Все обсадные изделия имеют свои стандартные размеры, которые могут быть следующими:

• 13,3 см;
• 12,7 см;
• 11,4 см;
• 10,8 см;
• 8,9 см.

Из них выбираете самое близкое к полученным данным значение. Исходя из этого значения, бурите скважину. Как оказалось, у вас получился самый экономичный вариант.

Выбор труб по материалу

Казалось бы, при выборе обсадной трубы важны лишь прочностные характеристики. Но отчего же столько сомнений? Причина банальна – не безграничный бюджет. Каждый опытный человек скажет, что лучшим материалом для скважинной трубы является черная сталь, которая прослужит не одно десятилетие, не влияя на вкусовые качества воды (по крайней мере, на первых порах). При этом стоимость стали растет с каждым месяцем, поэтому владельцы загородных участков, равно как и производители труб, постоянно ищут альтернативные варианты.

Обсадные изделия изготавливают из нескольких материалов

Сегодня обсадные изделия производятся из следующих материалов:

• сталь;
• асбестоцемент;
• пластик;
• древесина.

Далее мы рассмотрим каждый из них, но начинать будем, конечно же, с «классики».

Итоги

Когда возводят объекты с круглогодичным проживанием, водонапорные системы должны оставаться стабильными, показывать высокий уровень надёжности. При таких обстоятельствах рекомендуют отдавать предпочтение пластику, из которого строят двухтрубные системы, сталь тоже подходит. Полимеры лучше сочетаются с сезонной эксплуатацией, для постоянного применения им не хватает характеристик.

Можно сначала определиться с метражом скважины. А потом спросить у профессионалов, какая система подходит в том или ином случае. Рекомендуется брать диаметр труб с некоторым запасом. Тогда в будущем легче будет расширяться и углубляться, если первоначальные характеристики не устроят по той или иной причине.