Об обсадных пластиковых трубах в водяных скважинах

Материалы, из которых производятся обсадные элементы

Для производства обсадной трубы могут быть использованы три материала:

• сталь;
• асбестоцемент;
• пластик.

Стальная труба характеризуется очень высокой прочностью. Соединение конструктивных элементов выполняется посредством резьбы. Существенным недостатком таких изделий является подверженность коррозии. Использование труб для скважин из нержавейки приведет к значительному удорожанию конструкции.

Асбестоцементные изделия имеют толстые стенки, прочны.

Пластиковые обсадные изделия для скважин представлены различными полимерами – ПВХ, нПВХ, ПНД. Они имеют небольшой вес, удобны в монтаже. Благодаря специальной конструкции элементы быстро и легко соединяются. Полиэтиленовая труба для скважины не утрачивает работоспособность, не изменяет свои свойства при различных температурах и не корродирует. Она долговечна и не влияет на качество среды, проходящей через нее.

Трубы из ПНД — это современный материал, во многом не уступающий стальным изделиям

Основные размеры труб ПНД для скважин

Значения наружного диаметра, веса и толщины стенки ПНД изделия для обсадки скважин даны в таблице.

Таблица 2

Наружное сечение, *10 мм	Вес одного метра погонного, г	Толщина стенки, *10 мм
9,0	1850	0,73
9,0	2030	0,80
9,4	1850	0,70
9,9	2060	0,75
11,0	2320	0,75
11,0	2712	0,90
11,7	2400	0,73
12,5	2650	0,73
12,5	3106	0,90
12,8	2650	0,73
12,8	3500	1,00
13,5	2980	0,80
13,5	3750	1,00
13,5	5124	1,40
14,0	3100	0,80
14,6	4410	1,10
16,0	4300	0,90
16,0	5610	1,20
18,0	5570	1,02

Стандартная длина ПНД труб составляет 4 метра. Возможно изготовление под заказ элементов с любой длиной в диапазоне 1-12 метров, толщиной стенок и сечением. Отрезки труб с нестандартными параметрами должны соответствовать нормам касательно их физико-химического состава и всех видов испытаний.

Выбор диаметра трубы во многом зависит от интенсивности использования будущей скважины

Обсадка скважин (однотрубная и двойная)

В зависимости от глубины скважин используют различные способы их обсадки, отличающиеся применяемыми материалами труб, технологией проведения монтажных работ, размерными параметрами обсадных колонн. Все скважины для индивидуального водозабора условно делят на три категории, в которых используют следующие методы монтажа скважин.

Абиссинские. Источники рассчитаны на водозабор из поверхностных подземных водных пластов, глубина шахты редко превышает 30 м, поэтому давление грунта на стенки колонны незначительно. Если используют поверхностью насосную станцию с глубиной погружения напорного патрубка не более 9 мм, вместо колонны из отдельных труб используют длинный отрезок ПНД-трубы подходящего диаметра на катушке.

В случае, если зеркало воды ниже 9 м от поверхности земли, в скважину помещают погружной электронасос. Для монтажа колонны используют пластиковый толстостенный трубопровод из полиэтилена низкого давления ПНД или тонкостенный из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ.

Так как дебит абиссинской скважины не слишком высок, для экономии финансовых средств в ней рационально применять погружной электронасос средней мощности диаметром 3 дюйма (75 мм) и можно использовать полимерные трубы с небольшим поперечным размером.

Наружный диаметр D скважинного трубопровода под размер данного 3-х дюймового электронасоса рационально выбрать стандартным значением 90 мм (проходной диаметр канала Dn при этом равен 80 мм). Следует отметить, что зазор в 5 мм с учетом погрешностей в изготовлении труб является предельным, поэтому данные обсадные колонны используют при поперечных размерах электронасосов не более 75 мм (подойдет для Grundfos SQ с Dn=74 мм, Aquario ASP с Dn=75 мм) или выбирают следующий, более высокий трубный типоразмер (оптимальный вариант — наружный диаметр D=110 мм с толщиной стенки 7 или 9 мм).

Рис. 11 Варианты обсадки

Скважины на песке. Глубина песчаных скважин доходит до 70 м, поэтому колонна испытывает более сильное давление грунта. Также дебит скважин на песке выше, чем у абиссинских источников — это требует применения более мощных электронасосов стандартным диаметром 4 дюйма (100 мм).

Для обустройства скважинной шахты подойдут полимерные трубы НПВХ с толстыми стенками, допустимая глубина их установки не превышает 100 м. Оптимальный вариант для размещения 4 дюймовых электронасосов — труба с наружным диаметром 125 мм, при толщине стенки 7 или 9 мм ее проходной диаметр Dn будет равен 111 или 107 мм соответственно.

Артезианские скважины. Артезианские подземные источники считаются самыми глубокими, в бытовых скважинах расстояние от поверхности земли до водного бассейна может достигать 200 м. Поэтому для их монтажа используют прочные стальные трубы, но из-за того, что они подвержены коррозии, в них обычно вставляют полимерный коррозионностойкий трубопровод. Двухтрубная обсадка скважин выдерживает значительные внешние нагрузки и оптимальна с точки зрения экономии финансовых средств — срок службы артезианских скважин достигает 50 лет, поэтому колонна должна иметь аналогичное долголетие.

Для внешней обвязки с точки зрения коррозионной стойкости хорошо подойдут стальные трубы с повышенным содержанием углерода из качественной стали марки Ст20 или Ст45, также их можно применять непосредственно в скважинном источнике с питьевой водой при высокой толщине стенок.

Следует отметить, что согласно ГОСТ полимерные и стальные трубы имеют согласованные поперечные размеры для организации двойной обсадки: если выбрать диаметр обсадных труб для скважин из стали D=140 мм, согласно таблице на рис. 3 для стенки 7 мм получаем внутренний размер Dn=125,7 мм — это пространство отлично подходит для установки внутрь полимерной трубы диаметром D=125 мм.

Если глубина артезианской скважины не превышает 100 м, можно использовать более дешевую двойную обсадку полимерными трубопроводами ПНД или НПВХ, в любом случае принятие окончательного решения лучше оставить опытным специалистам организаций, проводящих бурение и обвязку скважинных источников.

Рис. 12 Типы трубных соединений

Виды обсадных труб для скважины

Мы уже знаем, что обсадные трубы — это такие изделия, которые выполняют функцию армирующего материала, а работа всей системы будет зависеть от их качества.

Сегодня для обсадки каналов своими руками можно использовать разные типы труб. Наибольшее распространение получили металлические, пластиковые, а также асбоцементные изделия. Ответ на вопрос, какую обсадную трубу для скважины лучше применять, зависит от предполагаемых условий эксплуатации (в первую очередь, это склонность грунта к подвижкам) и объёма планируемого водозабора. Сортамент данной продукции регламентирован требованиями ГОСТ 632-80. Узнать, какими трубами для скважины лучше укреплять её стены, в том числе и своими руками, вы сможете, ознакомившись с ниже приведённой информацией.

Трубы металлические. Эти трубы обсадные лучше использовать для артезианских скважин и в целом для сооружений на известняк и песок. Данные изделия устойчивы к любым механическим нагрузкам и отличается хорошей прочностью.

Главное преимущество металлических обсадных труб — высокая прочность

Диаметр стальных обсадных труб колеблется в диапазоне 114≤D≤508 мм. При толщине стенки 5-6 мм они прослужат не меньше 50 лет. Ещё один плюс – это оснащение стальных труб резьбой. Если вы ищете ответ на вопрос, какая труба лучшая для скважины, используемой с целью организации постоянной бесперебойной подачи воды, в пользу выбора стальной обсадки говорит следующий фактор. Как известно, любая пробуренная магистраль может заиливаться. А восстановление её работоспособности путём применения бурового инструмента возможно только при стальных обсадных трубах. С изделиями из другого материала сделать это не доступно.

Однако, чёрной стали присущи серьёзные недостатки. Прежде всего, это коррозия, которая обусловливает появление в воде ржавчины. Впрочем, эта проблема является легко устранимой трудностью, которую можно решить применением современных фильтров. На этом фоне гораздо весомее выглядит другой недостаток металлической обсадной трубы для скважины: высокая стоимость данного изделия в толстостенном исполнении. Поэтому использовать стальную обсадку рекомендуется для обустройства глубоких скважин с большим эксплуатационным ресурсом. Выполнять бурение неглубокой скважины на песок с экономической точки зрения лучше с использованием более дешёвого материала.

Пластиковые трубы. Аналитики рынка отмечают возросшую популярность пластиковых труб для скважины. Скважины на воду, укреплённые данными изделиями:

• имеют продолжительный эксплуатационный ресурс;
• химически нейтральны;
• в отличие магистралей, оснащенных обсадными трубами железными для скважин, не подвержены воздействию коррозии;
• не требуют для обустройства значительных материальных затрат. Причём, независимо от того, какая используется труба – из ПНД, ПВХ или из полипропилена.
• лёгкость монтажа своими руками.

Использование пластиковых труб значительно удешевляет обустройство скважины

Пластиковые трубы отличаются малым удельным весом, и для удобства соединения, как правило, оснащаются резьбой. Полная картина типоразмеров обсадного трубного ПВХ проката представлена в таблице №1. Изучив её, вы узнаете, какие диаметры наиболее часто применяются для реализации пластиковой обсадки.

Таблица 1

Диаметр номинальный, миллиметры	Длина трубы, миллиметры	Диаметр наружный, миллиметры
Раструба	Трубы.
200	3090	247	225
3090	241
175	3080	211	195
3080	205
150	3070	180	165
3070	176
125	5070	152	140
3070	152
5070	149
3070	149
2070	149
115	3070	137	125
5070	134
3070	134
5070	132
3070	132
2070	132
100	5070	132	113
3070	132
5070	125
3070	125
80	6000	101	90
3060	95

Помимо всего прочего, это, по сути, лучший стройматериал для создания фильтрующих колонн.

Из недостатков пластиковой обсадки стоит выделить слабую устойчивость к механическим нагрузкам. Повторно разбурить скважину такого типа очень проблематично, а иногда просто невозможно.

Асбестоцементные трубы. К основным преимуществам данных изделий относятся:

• стойкость к воздействию химически агрессивных сред;
• высокие антикоррозионные свойства;
• относительно небольшая цена.

Главный недостаток – повышенная хрупкость, ввиду чего без увеличения толщины стенки в данном случае не обойтись. Казалось бы, ничего страшного, ведь стоимость асбоцементной трубы невысока, поэтому толщину стенки можно и увеличить. Однако следует помнить, что такой обсадной трубе для скважины придётся бурить магистраль большего диаметра. А это ещё больше увеличит себестоимость монтажных работ.

Кроме того, сооружение фильтрующих колонн на базе асбоцементных труб не разрешается. Такую обсадку лучше применять для артезианских скважин на известняк глубиной до 100 метров.

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.

Как выбрать нужный диаметр

Сразу нужно сказать, что стандартными диаметрами обсадных колонн можно назвать следующие: 60, 90, 108 и 125 мм. Эти цифры характерны для пластика.

Нужно сказать и то, что производительность от размера не зависит, а точнее слабо зависит.

Скважины диаметром 108 и 125 мм отличаются тем, что бур под них имеет немного больший диаметр. Поэтому между наружными стенками изделий и стенками самой скважины образуется пространство, которое крайне сложно заполнить чем-либо, особенно, если глубина большая. Это приводит к тому, что в чистую воду попадает вода с верхних слоев, которая уступает по качеству.

Стальные обсадные трубы

Что же касается изделий диаметром меньших 125, например, те же 60 мм, то здесь эта проблема полностью решена. А решение нашлось очень простое – бур имеет диаметр даже меньше внутреннего диаметра самого изделия, то есть сперва устанавливаются обсадные трубы для скважин, а уже потом внутри них начинается бурение.

Теперь возникает один закономерный вопрос: зачем вообще делать скважины диаметром 125 мм или даже больше? Ответ прост.

Очень часто уровень воды находится очень низко, глубже 10 метров. На такой глубине поверхностный насос работать просто не в состоянии, а именно он применяется с трубами малого диаметра. Поэтому приходится использовать погружные насосы, которые могут быть установлены только в скважины диаметром 90, 108 и 125 мм или больше.

Теперь осталось сделать простой вывод: если уровень воды находится выше 8 метров, то можно использовать колонны с диаметром в 60 мм, если же вода находится ниже этой отметки, то используются колонны с диаметрами 90, 108, 125 мм или еще больше.

Что такое обсадные трубы

Обсадные трубы ПНД – это пустотелые изделия на основе полого профиля постоянного сечения, которые отличаются такими функциями, как:

• защита стенок скважин от обрушения;
• предотвращения проникновения загрязненных поверхностных вод в скважину;
• обеспечения условий для надежной работы насоса и водопровода.

Трубы ПНД для сважин используются при направленном бурении вместо ранее часто применявшихся асбестоцементных и стальных изделий.

Это обусловлено их оптимальными техническими характеристиками и эксплуатационными возможностями для доставки воды в домашние трубопроводы.

Производство труб для обсадки скважин осуществляется по таким же технологиям, по которым изготавливают напорные трубы из полиэтилена. Используется метод экструзии, подразумевающий формование расплавленного до вязкого состояния полиэтилена в готовое изделие посредством продавливания этой эластичной массы через отверстие определенной формы.

Производятся обсадные трубы ПНД в соответствии со стандартами ТУ 2248 – 00523208482 – 06 и ТУ 2248-001-84300500-2009. По стандарту они изготавливаются голубыми и черными с разными типами резьбовых соединений, таких как:

1. С наружной резьбой. Для стыковки в таком случае используются муфты.
2. С комбинированной резьбой. На одном торце выполняется наружная нарезка, на другом – внутренняя.

Форма резьбы в трубах ПНД для бурения тоже может быть различной:

• цилиндрическая (ленточная), отличающаяся витками прямоугольного профиля;
• трапециевидная (коническая), повышающая герметичность буровой колонны.

Трубы ПНД для бурения могут использоваться как обсадные кожухи или же внутренние колонны для скважин.

Обустройство кессона

Очень важным этапом обвязки скважины является обустройство приямка, или, как его ещё называют, кессона(см.Кессон для скважины пластиковый – назначение и характеристики). Это углубление в грунте: цилиндрической или квадратной формы, предназначенное для предотвращения замерзания воды и обеспечения герметичности скважины.
В приямке может быть установлена насосная станция, гидроаккумулятор. От того, какое именно оборудование планируется установить, зависит и размер кессона.Итак:

Чаще всего, это углубление, соответствующее по объёму стандартному стеновому ЖБ кольцу с диаметром в 1м. Отметка дна приямка должна быть на полметра ниже уровня промерзания грунта в вашем регионе.
Точно так же заглубляется и трубопровод, подающий воду в дом. Без обустройства приямка обходятся только абиссинские колодцы, которые расположены в подвале дома, а так же скважины, использующиеся исключительно в летнее время.

Обвязка скважины на воду: схема

• Шурф под кессон выкапывается ещё перед началом бурения скважины, а обустройство приямка выполняется уже после того, как закончены обсадные и тампонажные работы. Чаще всего, стенки кессона бетонируют, но они также могут быть возведены из кирпича.
  Нередко для этой цели используются металлические ёмкости, но их гораздо сложнее утеплить, ведь у металла самая высокая теплопроводность.
• Поэтому в холодных климатических зонах логичнее использовать керамзитобетон, либо выложить стенки колодцевой кладкой, с засыпкой внутрь сыпучего утеплителя.
  Стенки кессона обязательно обрабатывают гидрофобной пропиткой, и, если нужно, дополнительно утепляют пеноизолом, или рулонными минеральными ватами. Утеплитель можно заложить, например, под деревянную наружную обшивку.
• Дно приямка не бетонируется, а тщательно трамбуется и засыпается песчано-гравийной смесью. Это необходимо для того, чтобы попавшие внутрь кессона ливневые воды могли уйти в грунт.
  Так же происходит и поглощение воздуха, выходящего на поверхность в результате просадки грунта. В противном случае, накопившийся воздух может покосить герметичный, закрытый крышкой кессон.

Скважина рядом с домом

• Если уровень залегания грунтовых вод находится достаточно близко, устанавливать в приямке оборудование не стоит. Есть схемы обвязки скважин, предусматривающие установку гидроаккумулятора в доме.
  Это тем более удобно, если скважина находится недалеко от его фундамента.
• А вообще, нужно принять все возможные меры, чтобы затопление приямка было в принципе невозможным. Если стенки заливаются монолитным способом, в бетон следует добавить пластификатор или кристаллизол.
  Эти добавки сделают бетон невосприимчивым к влажности. Данные составы добавляют и в раствор для кладки кирпича, или герметизации железобетонных колец.
• Кроме того, по периметру кессона следует сделать дренажные пазухи. То есть, пространство между стенками приямка и грунтом засыпается чередующими слоями мелкой и крупной фракции.
  После хорошо утрамбованного песка или глины, насыпают слой каменного или кирпичного щебня — можно использовать и керамзит. Толщина слоёв 15-20 см.

Горловина кессона должна быть накрыта бетонной плитой с люком, который должен находиться строго над оголовком скважины. В качестве перекрытия удобнее использовать плиту в заводском исполнении.
Выглядеть такое перекрытие будет более эстетично, да и люк можно приобрести декоративный. Многие предпочитают делать приямок не заподлицо с поверхностью земли, а поднять его выше, чтобы можно было его красиво оформить.

Для чего применяются обсадные трубы

Технологическое назначение обсадных труб – установка в свежепробуренной скважине с целью её укрепления, предотвращения осыпания земли, сползания грунта и в итоге прекращения функционирования добывающего участка. В таком применении труба ещё называется обсадной колонной.

Но это не всё, для чего нужны обсадные трубы. Кроме защиты геометрии скважины, они играют ролька канала поставки воды, так как именно в трубах размещаются насосы, перекачивающие жидкость. Само собой разумеется, что используемые изделия должны соответствовать принятым нормам безопасности установок, технологическим требованиям к работе добывающей системы, санитарным условиям, предъявляемым к качеству получаемой воды. Кроме того, трубы должны легко устанавливаться, обслуживаться и при необходимости заменяться.

Обсадная трубы должна обеспечивать выполнение двух технологических задач:

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.
Гарантия водонепроницаемости системы

Это важно и для обеспечения сохранности геометрии пробуренного канала, и для сохранения чистоты питьевой воды при наличии в грунте загрязняющих течений.

Это интересно: Гофрированные трубы из нержавеющей стали, гофротрубы из нержавейки — рассмотрим по порядку

Как провести установку обсадных труб в скважине

Обсадка скважины пластиковыми трубами выполняется уже после завершения бурения конструкции.

Рекомендации:

• Диаметр такой трубы должен быть немного меньше, чем диаметр скважины.
• Все соединения, если скважина довольно глубокая, проводятся на поверхности грунта, а не внутри конструкции.
• Проверку таких соединений можно провести при помощи шланга и мощного напора воды, направленного во внутрь соединенных изделий.
• Насос, который будет использоваться в скважине также должен иметь меньший диаметр, чем труба. Это позволит свободно опускать и поднимать оборудование в случае необходимости.

Процесс работ:

• Изначально скважина бурится оборудованием большого размера.
• Глубина такого бурения должна достигать 5 м.
• После этого необходимо взять бур меньшего объема и продолжить работы.
• Следующей глубиной станет вода на песке.

• После установки труб проводят налаживание работы насосного оборудования.
• Оно устанавливается на определенном расстоянии от дна конструкции.

Что такое, устройство и назначение

Главное назначение – защита стенок скважины от давления грунта и изменения конфигурации. Она выполняет функции кожуха, одновременно частично предотвращает попадание в источник воды осадков и мусора. После установки водяной поток концентрируется в нижней части. Ближайший аналог – колодец. Выполнение этих назначений зависит от правильного монтажа и выбора трубы.

Об устройстве:

• Устанавливается в процессе бурения скважины. Диаметр трубы должен быть меньше сечения бура.
• Обсадная труба может занимать от 50% длины скважины, рассчитывается индивидуально.
• Состоит из нескольких элементов, соединенных между собой резьбовым безмуфтовым, муфтовым или сварным методом.
• Материал – сталь, пластик или асбестоцемент.
• В нижней части обсадной колонны устанавливается сетчатый фильтр. Верхняя должна быть максимально герметичная для создания пониженного давления. Это увеличит приток воды.

Монтировать обсадную колонну можно самостоятельно, используя спецтехнику или вручную

Важно соблюдать базовые правила – надежность соединения компонентов, сохранение линейных размеров скважины. Нарушение последнего может привести к неравномерной нагрузке на конструкцию, что станет причиной разгерметизации, засорения источника воды и выхода из строя насоса

Обсадная труба — применение в зависимости от типа скважин

В бытовом хозяйстве для водоснабжения используются различные типы скважин, отличающиеся глубиной проходки. В каждой из них рационально использовать определенный вид обсадок из металлов или полимеров.

Абиссинские

Абиссинские — это скважины неглубокого залегания от 5 до 30 м. Водозабор из них осуществляют при помощи поверхностного электронасоса или станции с глубиной опускания всасывающего напорного трубопровода не более 8 — 9 м.

Так как во внутрискважинный канал не опускают глубинный электронасос, a всасывающий патрубок поверхностных агрегатов имеет небольшой диаметр, для обсадки берут малые в окружности трубы.

Обычно в абиссинку опускают ПНД-трубопровод, намотанный в бухты — это позволяет смонтировать обсадную шахту без стыков. Часто ПНД-трубу малого диаметра в 25 или 32 мм непосредственно подсоединяют к электронасосу, совмещая в одном изделии обсадку и всасывающий патрубок.

Скважины на песке

Глубина песчаных скважин обычно лежит в диапазоне от 30 до 60 м.

При таких расстояниях давление на стенки труб обсадной колонны относительно невелико и для ее сборки можно использовать полимеры. Для обустройства обсадки скважин на песке подойдут наиболее распространенные трубы из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ, морозостойкого полипропилена МПП, полиэтилена высокого давления ПВД.

При значительных глубинах скважин на песке существуют варианты устройства обсадок из двух полимерных колонн.

Стоит отметить, что производители труб НПВХ для скважинных обсадных колонн выпускают щелевые фильтры с конической заглушкой на конце, которые первыми погружают в канал.

В редких ситуациях, когда глубина скважинного источника на песке доходит до 100 м, в колонне используют обсадные стальные трубы.

В песчаные скважины опускают глубинные электронасосы двух основных типоразмеров в окружности — 3 или 4 дюйма, соответственно 75 — 80 и 100 мм. Диаметр обсадной трубы для полимерной колонны подбирают с учетом размеров электронасоса и толщины ее стенок, для 3-дюймовых подойдет 90-я, для 4-дюймовых — 125-я.

Рис. 12 Схема обсадки в скважинах на песке и артезианках

Артезианские

Глубина артезианских источников доходит до 200 м, при этом колонна испытывает значительные нагрузки грунта на свою оболочку. Поэтому не существуют альтернативы высокопрочным стальным трубам в скважинном канале артезианки.

Стоит отметить, что коррозия стали, сопровождающаяся увеличением процентного содержания железа в воде, для артезианок не актуальна. Большинство глубинных скважин имеют и без того повышенное содержание различных металлов в водной среде, приводящее к использованию для водоочистки специальных установок обезжелезивания.

Нередко внутрь стальной помещают пластиковую колонну. Это повышает коррозионную стойкость обсадки и увеличивает срок ее службы.

Вторую колонну обычно собирают из НПВХ-труб, можно использовать и менее прочный ПНД трубопровод, нагрузка на внешние стенки которого внутри стальной оболочки минимальна.

Наиболее распространенный вариант устройства двух обсадных колонн — помещение внутрь 140-й стальной трубы 125-й полимерной.

Рис. 13 Малогабаритные буровые установки

Обустройство скважины с нуля

Человек, занимающийся обустройством скважин с промывкой на воду от а до я должен учитывать, что все известные способы бурения имеют свои преимущества и недостатки, речь о которых и пойдет ниже.

1. Шнековый способ.

Данный вариант заслуженно считается простым и бюджетным. Абсолютное большинство агрегатов, применяющихся сегодня, разработаны на основе шнекового оборудования. В данном случае Архимедов Винт, вращаемый руками или электродвигателем, вынимает землю. Существенный недостаток такого способа состоит в том, что глубина скважины не будет превышать 10 метров. Промывка при таких работах не требуется.

1. Роторный способ.

Если желаемая глубина превышает 10 метров, то углубление выполняется с помощью ротора. На деле этот процесс выглядит следующим образом:

• Колонковая конструкция, речь о которой уже шла выше ( полое изделие с ротором и долотом внутри) погружается в землю. Вращающийся ротор создает канал заданной глубины, при этом промывка осуществляется прямым (раствор входит через трубы, а выходит за пределами конструкции) или обратным (раствор закачивается за пределами детали, а удаляется с применением насоса) способом;
• Оптимальное вскрытие водоносного горизонта легче достигается за счет второго вида промывки. При этом результат гарантируется за счет применения сложного оборудования, применение которого неизбежно влечет за собой внушительные затраты. Именно поэтому, чаще всего – в ущерб эффективности, применяется прямая промывка, результат получается удовлетворительным, а затраты значительно сокращаются.

1. Ударно – канатное пробуривание.

Несмотря на собственное моральное и техническое устаревание, а также трудоемкость, данный вариант продолжает оставаться очень востребованным. Такое положение дел обусловлено высоким качеством и внушительным эксплуатационным ресурсом скважины. Реализуется этот метод следующим образом: на поверхность грунта с определенной высоты многократно сбрасывается снаряд, пробивая углубление. Чаще всего, данный процесс автоматизируется с помощью лебедки.

Необходимость в использовании раствора в процессе выполнения работ не возникает, что также стоит считать положительной особенностью рассматриваемого способа.

Бесконтрольный метод актуален при условии, что глубина канала не превысит 10 метров. Как и в случае с другими способами, описанными выше, при обустройстве скважин машинами РВА необходимо применять буровую смесь, которая способствует выведению отходов из скважины и формированию надежных опор (стен) канала. Кроме того, рассматриваемый состав значительно способствует размягчению грунта, что само по себе упрощает выполняемые работы и сокращает нагрузку на технику.

Рассматриваемая методика чаще применяется в промышленных масштабах, нежели для создания водоносных каналов на участках частных домов, поскольку использование системы предполагает доставку и монтаж сложного оборудования, что не всегда уместно и достаточно неудобно.

Видео об особенностях выбора труб для бурения скважин: