Что такое обсадная труба

Обсадная труба армирующая — что это такое

Что подразумевается под термином «обсадная труба», известно далеко не всем нашим современникам. Кроме специалистов по бурению скважин, с ним могут быть знакомы разве что только владельцы тех загородных домов, подключить которые к центральной системе водоснабжения невозможно. Соответственно, знания, что такое обсадная труба, не помешают и горожанам, планирующим в ближайшем будущем возвести коттедж на приобретённом земельном участке.

При бурении водяных скважин применяются разные типы обсадных труб

Назначение обсадных труб

Устанавливается обсадная труба в предварительно пробурённую скважину, где она играет роль так называемой обсадной колонны, позволяющей удерживать стенки скважины либо колодца в неизменном состоянии. Но этим дело не ограничивается. Можно сказать, что обсадная труба – это такой вид трубного проката, который не только препятствует осыпанию стенок скважины, но и аккумулирует воду благодаря установке в его полость насосного оборудования. Соответствие характеристик данной продукции требованиям нормативных документов определяет её многие свойства с точки зрения конечного потребителя, начиная от напора и качества поставляемой воды, включая лёгкость монтажа своими руками, и заканчивая сроком годности скважины.

Какие бы трубы ни применялись для реализации обсадки (имеется в виду материал их изготовления), она призвана решить две основные задачи:

• обеспечение пребывания стенок пробуренного канала в целостном состоянии. Поэтому обсадным трубам для скважин, чтобы они смогли выдержать любые подвижки грунта, должна быть присуща высокая прочность. Исходя из этого, к выбору данных изделий на основе критерия «материал изготовления» необходимо подходить очень серьёзно. Особенно, если вы хотите организовать подачу питьевой воды своими руками. Только тогда скважина прослужит очень долго;
• вторая основная задача – обеспечение герметичности конструкции. Её решение актуально для грунтов с большим количеством водоносных горизонтов, которые использовать в питьевых целях не рекомендуется.

Обсадная труба опускается в готовую скважину, внутри трубы размещают насос

Закономерно возникает вопрос: какая труба лучшая для скважины под воду в этом случае? Прислушаемся к мнению экспертов. Их ответ однозначен: отдавать предпочтение следует обсадной трубе для скважин с резьбой. Ведь забор воды должен осуществляться только из водоносного слоя, пригодного по своим химическим и физическим характеристикам. И именно изделия, оснащённые резьбой, успешно препятствуют проникновению в скважины вод из других горизонтов и верховки.

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.

Полезная информация! Кроме сырья, важную роль в обеспечении надёжного функционирования водозабора играет выбор правильного диаметра трубы обсадной для скважин. Он может варьироваться в широком диапазоне значений.

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.

Виды обсадных труб и правила их использования

Термин «обсадная труба» — специфический и применяется не часто, поскольку такие изделия используются далеко не во всех сферах деятельности человека. Применяются обсадные трубы во время работ по бурению скважин, поэтому обычно с ними сталкиваются или рабочие добывающих компаний, или собственники частных домов, не имеющих выхода к центральным водоснабжающим коммуникациям. Тем не менее иметь понятие об этой продукции не помешает любому потенциальному владельцу коттеджа.

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:

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.

Руководствуясь этими требованиями, большинство специалистов в области бурения и обслуживания скважин рекомендует применять обсадные трубы для скважин, имеющие резьбу. Именно резьбовое соединение обеспечивает одновременно и простоту сборки конструкции, и должную герметичность трубопровода, препятствующую смешиванию питьевой воды с другими находящимися близ скважины жидкостями.

Виды обсадных труб

Поскольку скважина армируется при помощи этих изделий, особенно важно при проектировании, перепланировке или ремонте скважины правильно подобрать не только материал, из которого труба изготовлена, но и параметры элемента – диаметр и толщину стенок.

Поскольку сегмент промышленности, выпускающий обсадные трубы, достаточно хорошо развит, на рынке представлены изделия множества типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регулируется условиями ГОСТа 632-80, в других странах существуют свои системы, с которыми при закупке элементов за рубежом необходимо сверяться.

По материалу изготовления наибольшее распространение получили три вида обсадных труб для скважин: металлические, полимерные и асбестоцементные.

Трубы из металлов и сплавов

Используются такие изделия чаще всего при обустройстве артезианских скважин (подробнее: «Какие трубы для скважин на воду лучше, обзор популярных материалов»). Диаметры стальных изделий, согласно принятым стандартам, находятся в сфере значений от 114 мм до 508 мм. При толщине стенки, составляющей 5-6 мм, и соответствующих установке, обслуживании и эксплуатации эти трубы должны прослужить не менее 50 лет.

Достоинства металлических труб:

• долгий срок службы – как писалось выше, для стали – не менее 50 лет;
• возможность прочищать трубы после заиливания – такое может случиться с любой скважиной, и без прочистки падает и уровень качества поставляемой воды, и производительность системы в целом; прочищать же буровым инструментом можно только стальные обсадные трубы, что и обеспечивает их популярность (прочитайте также: «Виды буровых труб, характеристики, особенности использования»);
• высокая прочность и устойчивость к перегрузкам и ударам;
• способность работать при повышенном внутреннем давлении.

• 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;

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что применение стальных обсадных труб рационально только при бурении скважин большой глубины, рассчитанных на долговременное функционирование. В случае же проектирования неглубоких тоннелей в песчаной среде экономически намного выгоднее применять более дешёвые конструкционные элементы.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

• довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
• химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
• отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
• изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
• такие трубы стоят относительно недорого;
• большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
• возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
• идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

• небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
• невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Трубы из асбестоцемента

Преимущества асбестоцементных изделий:

• химическая устойчивость – трубы не вступают во взаимодействие с большинством химически активных соединений;
• отсутствие угрозы коррозии установки;
• небольшая стоимость изделий, сравнимая с пластиковыми трубами и значительно меньшая, чем у аналогичной продукции из стали.

• высокая хрупкость – из-за этого фактора приходится использовать трубы с увеличенной толщиной стенки, что увеличивает вес изделий и усложняет монтаж;
• материал нельзя использовать при конструировании фильтровальных колонн; идеально такие трубы подходят для скважин в известняковой среде глубиной около 100 м.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Впрочем, вполне возможно самостоятельно спроектировать, пробурить и укрепить скважину при условии, что глубина залегания водоносного слоя не превышает 10-15 м. В этом случае следует особенное внимание уделять технике безопасности при проведении работ, выбору материала используемых изделий и аккуратности сборки, установки и эксплуатации собранной конструкции. Читайте также: «Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин».

Следует заметить, что благодаря развитию современных технологий, налаженному выпуску качественного бурильного оборудования и широкому ассортименту труб осуществить эту задачу при добросовестном подходе вполне возможно, хотя это и связано с серьёзными материальными затратами.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

• молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
• ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
• тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
• бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.

1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Как видно, работа в целом несложная, но требующая терпения (процесс будет длиться несколько дней) и достаточной аккуратности – как при бурении, чтобы не пропустить нужный слой, так и при установке всех элементов добычи воды – и обсадной трубы, и насоса.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. Поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Что лучше для скважины — обсадная труба из металла или пластика?

Перед началом бурения нужно выбрать обсадные трубы: пластик или сталь, или сочетание двух материалов. От конструкции обсадки зависит стоимость работы и срок службы новой скважины. Прочитав статью, вы узнаете про плюсы и минусы материалов и получите совет, какие изделия лучше.

Что такое обсадная труба и для чего она нужна

При бурении скважины в обязательном порядке устанавливаются обсадные трубы. Они ставятся на полную глубину: от водоносной породы до поверхности земли. Часть конструкции остается над землей, формируя устья.

Обсадная колонна препятствует обрушению грунта, укрепляя стенки скважины. Если не провести обсадку, то рано или поздно произойдет обрушение ствола из-за подвижек грунта. Время службы скважин на 70% от прочности внешней конструкции.

Вторая задача, которую решает обсадная труба, это сохранение чистоты питьевой воды. Если не проводить обсадку, внутрь ствола будет попадать грунт. Будет происходить смешивание чистой питьевой воды с верховодкой. Обсадка изолирует ствол от попадания дождевой и талой воды.

При монтаже обсадных труб создается канал, по которому поднимается жидкость. Гладкие стенки обеспечивают минимальное сопротивление потоку. Благодаря герметичному контуру в стволе поддерживается необходимое давление.

В ствол не проникают крупные частицы грунта, которые представляют угрозу для работы насоса. При обустройстве на трубу надевается кессон или ставится скважинный адаптер. При бурении на песок на нижнюю часть конструкции ставится фильтр.

Рисунок 1: Схема скважины с обсадной трубой.

Варианты сборки обсадной колонны

Обсадная труба устанавливается при разработке скважины. От материала зависит сумма в смете. Все варианты конструкции делятся на 3 группы:

1. Металлические: сталь или нержавеющая сталь.
2. Двойная конструкция: металл + пластик.
3. Пластиковые: нПВХ, ПВХ, ПНД.

Прочие варианты, например, асбестоцемент, являются устаревшими. Современные буровые компании предлагают для скважины стальные или пластиковые трубы. Далее мы расскажем про плюсах и минусах каждого из актуальных вариантов.

Поможем с выбором обсадной трубы для скважины

Нажмите на кнопку и закажите обратный звонок менеджера «Аквалюкс+».

Металлические трубы

В Московской области необходимость устанавливать металлические трубы возникает редко. Для большинства участков подходят более легкие и доступные аналоги из пластика. Изделия из стали предназначены для сложных геологических разрезов.

Если без стальных изделий не обойтись, мы советуем установить конструкцию из нержавеющей стали AISI 304 (139,7 мм). Характеристики марки стали:

1. Не подвержены коррозии.
2. Химическая устойчивость.
3. Высокая механическая прочность.
4. Температурная устойчивость.

Сталь марки AISI 304 можно применять в пищевой промышленности. Обсадка будет безопасно контактировать с питьевой водой. К недостаткам металлических изделий относятся: высокая цена установки, наличие коррозии, маленький срок службы.

Рисунок 2: Обсадная труда из стали.

Двойная колонна: металл + нПВХ

Можно не выбирать, что лучше, пластик или металл, а использовать сразу оба материала. В этом варианте внутри стального контура устанавливается пластиковый контур с меньшим размером. Эта схема редко используется в Московской области.

Какие задачи выполняет каждый из элементов конструкции:

1. Внешний контур принимает механические нагрузки, вызванные подвижками грунта.
2. Внутренний контур защищает внешний от коррозии. Он не дает жидкости прикасаться к стенкам из металла.

Для изготовления внешнего контура используется сталь. Внутренний контур может быть сделан из ПНД или нПВХ. Инженеры «Аквалюкс+» рекомендуют пластиковые трубы нПВХ, потому что они являются более гигиеничными.

Рисунок 3: Обсадная труба сталь ⌀ 133 мм и нпвх ⌀ 113 мм.

Трубы нПВХ

Для бытовой скважины в Московской области подходит однотрубная конструкция на основе нПВХ. Аббревиатура нПВХ означает «непластифицированный поливинилхлорид».

Цилиндрические варианты легко устанавливать. Выкопать круглый котлован проще, чем котлован с прямыми углами. Отсутствие углов обеспечивает равномерное давление на стенки резервуара. Это снижает вероятность появления протечек. За счет отсутствия углов увеличивается полезный объем.

При подборе размера используется следующая таблица:

Внешний диаметр (мм)	Глубина монтажа (м)	Категория	Тип насоса (дюймы)
113	до 91	стандартные	4
125	до 117	усиленные	4
129	до 260	усиленные	4
140	до 201	усиленные	5

Подходящий размер для большинства участков в Московской области: 125 мм. Усиленный контур с толщиной 6 мм отлично выдерживает давление грунта.

Достоинства обсадки из нПВХ пластика:

• Экологически чистый состав.
• Уменьшенный вес конструкции.
• Высокая прочность.
• Устойчивость к растяжению.
• Устойчивость к гидроударам.
• Отсутствие коррозии в почве.
• Простая технология монтажа.
• Антибактериальные свойства.
• Защита от водного камня.
• Срок эксплуатации: не менее 50 лет.

Мы устанавливаем качественные обсадные трубы от российского производителя: «Системы Пластиковых Трубопроводов». Качество изделий, которые выпускает партнер, подтверждено сертификатами соответствия. Материалы соответствуют не только российским, но и международным стандартам. Гарантия на обсадку действует до 10 лет.

Применение нПВХ ограничено при сложном разрезе почвы и при большой глубине скважины. Но в Московской области подобные условия работы встречаются редко.

Рисунок 4: Обсадная труба нПВХ.

Сравнительная таблица способов обсадки

В таблице приведены характеристики изделий, которые устанавливает «Аквалюкс+»:

Параметры	Конструкция обсадки
	Сталь	Сталь + нПВХ	нПВХ
Внешний диаметр (мм)	133	137/117	125
Внутренний диаметр (мм)	129	110/103	113
Толщина стенок (мм)	4	4/6	6
Вид соединения	резьбовое	резьбовое	резьбовое
Сертификат	ГОСТ 9940-81	ГОСТ 10705-80	ISO 9001:2008, ГОСТ Р 51613-20000
Срок гарантии	5 лет	5 лет	10 лет
Цена установки* (руб.)	2600	3100	2600

Цена бурения зависит от района Московской области. В «Аквалюкс+» действует отдельный прайс для каждого из районов. Установленные тарифы определяет сложность работы в разных районах. Цена выезда за пределы Московской области рассчитывается отдельно. Чтобы получить точный расчет сметы, оставьте заявку на сайте.

Недостатки металлической обсадки

Компания «Аквалюкс+» не рекомендует устанавливать металлическую обсадку. Недостатком труб из металла является склонность к коррозии.

Рано или поздно на конструкции появится ржавчина. Когда обсадка начнет ржаветь, из-за частиц железа ухудшается состав питьевой воды. Жидкость приобретает металлический привкус. Железо наносит вред экосистеме участка.

Средняя скорость коррозии металла в грунте: 1 мм за 10 лет. Скорость зависит от химического состава воды и почвы на участке. В среднем сквозная коррозия появляется спустя 40 лет после монтажа конструкции.

Поэтому лучше не использовать металлические трубы для артезианской скважины. Артезианский источник может работать от 50 до 100 лет. Служить столько времени без сквозной коррозии могут только изделия из пластика.

Рисунок 5: Что мы пьем: коррозия в металлической трубе.

Колонна из металла + нПВХ: плюсы и минусы

Сочетание металла с пластиком является отличным вариантом. В такой конструкции реализуются достоинства двух вариантов, и сглаживаются их недостатки. Металлический контур усиливает прочность конструкции. Пластиковая обсадка не дает жидкости прикасаться к металлу, защищая его от коррозии.

Технология двойной обсадки скважины:

1. Подготовка шахты размером под внешнюю обсадку.
2. Сборка внешней конструкции на резьбовые замки.
3. Погружение эксплуатационной трубы во внешний контур.

Недостатком двойной обсадки является высокая стоимость монтажа. Эта схема не используется при ограниченном бюджете. Установка двойной обсадки требует больше времени, чем установка однотрубной конструкции.

Недостатки обсадки из ПНД пластика

Полиэтилен низкого давления может быть изготовлена из вторичного пластика. Сырьем для ПНД могут служить использованные шприцы, канистры, емкости для химикатов. Методика переработки пластика не позволяет полностью избавиться от токсичных веществ.

В качестве альтернативы мы советуем рассмотреть нПВХ. Труба нПВХ изготавливается только из первичного пластика. В составе пищевого пластика гарантированно нет токсичных веществ. Труба нПВХ сохраняет чистоту питьевой воды, не наносит вреда экосистеме участка.

При установке одинарной трубы ПНД важно правильно рассчитать прочность конструкции. Если в расчетах допустить ошибку, конструкция может схлопнуться от избыточной нагрузки. Тогда насос заклинит на глубине, нельзя будет извлечь его на поверхность. Зачастую схлопывание возникает через 25-40 лет после установки, когда пластик накапливает усталость.

Рисунок 6: не используйте ПНД трубу для обсадки скважины!

нПВХ — лучшая обсадка для скважин

Владельцам участков в Московской области мы советуем устанавливать нПВХ. Большая часть наших клиентов выбирает подобную конструкцию. Обсадка нПВХ является экологически чистой, практичной и долговечной. Установка уменьшает бюджет на бурение, продлевает время службы источника.

Непластифицированный поливинилхлорид не вступает в реакцию с водой и растворенными в ней веществами. Конструкция, которая не подвержена коррозии, не влияет на состав жидкости. Труба нПВХ не наносит вред экосистеме участка. По прочности и надежности она не уступает аналогам, изготовленным из металла.

Пластиковые изделия весят меньше, чем металлические. Малый вес элементов упрощает сборку конструкции. Элементы соединяются друг с другом при помощи резьбовых замков. Соединений получаются абсолютно герметичными. Исключено попадание грунта и верховодки внутрь ствола.

Трубы нПВХ широко распространены в США и Евросоюзе. Во многих странах запада запрещается устанавливать металлическую обсадку. Запрет связан с тем, что коррозия металла наносит вред экологии. В нашей стране пока нет подобного запрета. Но многие владельцы домов уже выбрали экологичность и безопасность.

Выводы

На вопрос, какая обсадная труба лучше, есть однозначный ответ. Лучшая обсадка для скважины в Московской области — нПВХ диаметром 125 мм. Изделия можно устанавливать на 95% участков в Подмосковье. Возможность установки определяется по результату геологического исследования почвы.

Достоинствами нПВХ являются: экологичный состав, отсутствие коррозии и низкая цена монтажа. Чтобы узнать, подходит ли этот вариант для вашего участка, оформите заявку на сайте «Аквалюкс+». Мы проводим консультации по телефону и предлагаем бесплатный выезд инженера в пределах Москвы и Подмосковья.

Виды обсадных труб

Обсадная труба – конструкция цилиндрической формы, которая может быть изготовлена из различных материалов: в основном сталь или пластик. Она монтируется непосредственно в пробуренную скважину, защищая ее от осыпания грунта и других негативного факторов возможного повреждения.

Назначение обсадных труб

Обсадные конструкции широко востребованы для различных отраслей промышленности и частного строительства:

• Защиты нефтяных скважин;
• Защиты газовых скважин;
• При бурении скважин в качестве направляющих;
• Обустройство питьевых колодцев в частном секторе и т.д.;
• В качестве стенок при опускании и подъеме насосного оборудования.

Основная задача обсадных труб – защитить пробуренную ранее скважину от возможного засыпания. Для этого их помещают в шахту от начала и до конца эксплуатационного периода. Также важно, чтобы они обеспечивали требуемые прочностные характеристики, выдерживали давление со стороны почвы, с учетом возможных перенапряжений. После опробования этого продукта можно сделать вывод, что при правильном подборе материала, формы и положения конструкции, обсадка способна эксплуатироваться до 50 лет и более.

Еще один важный показатель – герметичность. Обсадная колонна должна предотвращать попадание влаги внутрь скважины. Это особенно касается грунтов, в которых залегает большое количество подземных источников.

Из каких материалов изготавливается обсадная труба?

Для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик, обсадные трубы могут изготавливаться из различных материалов:

• Чугун;
• Сталь;
• Асбестоцемент;
• Пластик.

Выбор конкретного материала изделия зависит от его функционального предназначения. А наиболее распространенными в данный момент являются обсадные трубы из полимеров. Такой материал дешевле в себестоимости, а также имеет ключевые преимущества в сравнении со стальными и чугунными аналогами. В их числе – гибкость, неподверженность коррозии, способность сохранять прочностные свойства на протяжении десятков лет непрерывной эксплуатации.

Типы обсадной трубы

В промышленности активно используются 3 основных вида обсадных конструкций:

• Пластмассовые (полимерные);
• Стальные;
• Асбоцементные.

Для нефтегазовых скважин ключевую роль в выборе материала играет не только глубина, но и особенности грунта. К примеру, немаловажным параметром является наличие и количество подземных источников, а также создаваемое ими давление на единицу площади. Чтобы выбрать оптимальное решение под конкретную скважину, рекомендуется заказать расчет у специалистов. Иначе можно повредить стенки шахты вместе с обсадными конструкциями и дорогостоящим инструментом.

Если обобщить, стальная или полимерная обсадная труба должна соответствовать следующим требованиям:

• Быть устойчива к давлению грунта (запас прочности не менее 30%);
• иметь длительный период эксплуатации (для этого важны параметры антикоррозионной стойкости, пропитки и т.д.);
• соответствие санитарно-гигиеническим нормам (в том случае, если обсадная колонна применяется для установки питьевого колодца).

Поскольку у каждого вида материала есть свои функциональные и эксплуатационные особенности, целесообразно их рассмотреть более подробно.

Асбестоцементные

Обсадные трубы из асбоцемента имеют основное преимущество в виде низкой себестоимости. При этом, к недостаткам изделий из таких материалов относят хрупкость, а еще их не рекомендуют применять в питьевых скважинах и колодцах, поскольку они выделяют канцерогены и прочие вредные примеси.

В современной промышленности встречаются асбоцементные колонны с модифицированным составом, которые является безопасным для здоровья человека. Поэтому применять их для частного домовладения можно, но стоит обратить внимание на наличие санитарного сертификата. Только информация о допустимости использования в скважинах с питьевой водой, позволяет применять такие трубы без опаски за здоровье.

Металлические

Металлические трубы отличаются повышенной прочностью и способны обеспечить требуемые функциональные качества даже под воздействием высоких нагрузок со стороны грунта. Наиболее распространенным вариантом металлических обсадных труб являются изделия из стали.

Согласно нашему опыту, бесшовные стальные трубы отличаются наивысшей прочностью среди аналогов, но и наиболее дороги в стоимости. Их главный недостаток – восприимчивость коррозии. Это не только снижает ресурс их эксплуатации, но и ухудшает функциональные свойства. К примеру, вода из источника со временем приобретает неприятные запах и привкус ржавчины, окисленного металла. Решить проблему можно с установкой фильтра, а это дополнительные затраты для конечного потребителя.

Различают два основных вида обсадной трубы из стали:

• Бесшовная;
• Сварная (имеющая шов в месте соединения).

Бесшовные изделия лучше по эксплуатационным свойствам, но значительно дороже. Для определенных задач, стальные конструкции покрываются защитным покрытием. Прежде всего, это защищает от коррозии и предотвращает образование ржавчины. Среди подобных труб выделяют следующие виды:

• Оцинкованные. Включения цинка обеспечивает стойкость к коррозии, но приводит к тому, что их нельзя использовать для питьевых колодцев. Все дело в химической активности элемента, которые попадает в воду и образует опасные химические соединения;
• Нержавеющие. Также, как и оцинкованные – хорошо защищены от ржавчины. Они лучше с точки зрения санитарно-гигиенических норм, но и стоят намного дороже. А еще нержавейка тяжело поддается обработке;
• Эмалированные. Красивые и нержавеющие трубы, которые не лишены недостатков. К основным минусам относят: проблемный монтаж/демонтаж, тонкие стенки, плохую сопротивляемость механическим нагрузкам (при высоком давлении труба сжимается и теряет функциональные свойства).

Пластиковые

Пластик считается наиболее востребованным типом материала при производстве обсадных труб. Среди неоспоримых преимуществ таких изделий:

• Высокая экологичность;
• Стойкость к коррозии и образованию ржавчины;
• Низкая себестоимость в сравнении с другими материалами (особенно нержавеющими трубами);
• Простой и удобный монтаж;
• Отличная герметичность соединений;
• Длительный срок эксплуатации (достигает 50 и более лет при правильной установке конструкции).

Минусами пластиковых обсадных труб являются:

• Воздействие к механическим нагрузкам (в сравнении с металлами пластик проще деформируется и меняет форму);
• Ограничения по глубине использования в скважинах (до 60 метров);

Самым бюджетным вариантом пластиковых труб являются изделий из полиэтилена. Они просты в изготовлении и не требуют сложного технологического процесса. Это делает возможным создания обсадных труб различного типоразмера и формы.

Хорошей альтернативой между стальными и пластиковыми обсадными трубами являются полимеры. Изделия из ПВХ по своим характеристикам во многом превосходят полиэтилен: более высокая прочность, возможность установки в скважинах глубиной до 300 метров.

Важно! При монтаже скважин различного назначения чаще всего применяются обсадные трубы с диаметром от 90 до 125 мм. Это связано с габаритами насосных устройств и инструмента, которые в настоящее время используют промышленные компании.

К недостаткам ПВХ конструкций можно отнести следующие пункты:

• Относительно невысокая прочность (лучше, чем у пластика, но хуже, чем у стали);
• Низкое сопротивление пониженным температурам;
• Проблемы с переработкой и утилизацией материала;
• Выделение вредных и опасных соединений при возгорании.

Какие соединения обсадных труб бывают

Обсадная колонна – это не цельное изделие, а набор отдельных элементов. Поэтому для их соединения используются специальные технологии, обеспечивающие простой монтаж и высокую герметичность стыков. Рассмотрим, какие варианты стыковки обсадных труб встречаются на практике, при создании нефтегазовых и питьевых скважин.

Резьбовое соединение

Основано на нагреве и раздаче высаженного конца (около 10 мм по диаметру на 200 мм длины). Далее на него наносится внутренняя резьба, которая соотносится с наружной резьбой, выполненной на противоположном торце. Соединение осуществляется посредством простого скручивания (резьбового свинчивания) пары элементов между собой и используется в тех случаях, когда нужно собрать две детали с высаженными концами.

Муфтовое соединение

На оба конца изделий наносят наружную резьбу. Далее используют муфты с внутренней резьбой, которыми соединяют две обсадные трубы в одну конструкцию. Для удобства последующей сборки, транспортировку и хранения отдельных деталей производится с муфтой, которая предварительно накручивается на один из концов. Другой конец закрывают пластиковым фланцем – заглушкой.

Сварное соединение

Данный тип соединения деталей используют крайне редко. Прежде всего, это связано с необходимостью обеспечения высокой точности работ (прямолинейное отклонение не должно превышать 0.7 мм в области стыка).

• Сварное соединение подразделяется на следующие виды:
• Раструбного типа;
• Встык;
• Стыковка посредством 2-ух раструбов;
• Муфтовое соединение;
• Ниппель-раструбное соединение;
• Двухраструбное соединение с центральным кольцом.

Основываясь на наших наблюдениях, наиболее эффективным и прочным типом сварки является двухраструбная стыковка. Раструбное и муфтовое соединение проще в реализации, но хуже с точки зрения механической прочности. Сам процесс сварки осуществляется над устьем скважины, с применением специального оборудования и подходящих под него сварочных электродов.

Также различают сварки: в защитной среде, в беззащитной среде и контактным способом. Особенности окружающей среды могут влиять на эксплуатационные характеристики полученных стыков.

Что лучше для скважины — обсадная труба из металла или пластика?

Перед началом бурения нужно выбрать обсадные трубы: пластик или сталь, или сочетание двух материалов. От конструкции обсадки зависит стоимость работы и срок службы новой скважины. Прочитав статью, вы узнаете про плюсы и минусы материалов и получите совет, какие изделия лучше.

Что такое обсадная труба и для чего она нужна

При бурении скважины в обязательном порядке устанавливаются обсадные трубы. Они ставятся на полную глубину: от водоносной породы до поверхности земли. Часть конструкции остается над землей, формируя устья.

Обсадная колонна препятствует обрушению грунта, укрепляя стенки скважины. Если не провести обсадку, то рано или поздно произойдет обрушение ствола из-за подвижек грунта. Время службы скважин на 70% от прочности внешней конструкции.

Вторая задача, которую решает обсадная труба, это сохранение чистоты питьевой воды. Если не проводить обсадку, внутрь ствола будет попадать грунт. Будет происходить смешивание чистой питьевой воды с верховодкой. Обсадка изолирует ствол от попадания дождевой и талой воды.

При монтаже обсадных труб создается канал, по которому поднимается жидкость. Гладкие стенки обеспечивают минимальное сопротивление потоку. Благодаря герметичному контуру в стволе поддерживается необходимое давление.

В ствол не проникают крупные частицы грунта, которые представляют угрозу для работы насоса. При обустройстве на трубу надевается кессон или ставится скважинный адаптер. При бурении на песок на нижнюю часть конструкции ставится фильтр.

Рисунок 1: Схема скважины с обсадной трубой.

Варианты сборки обсадной колонны

Обсадная труба устанавливается при разработке скважины. От материала зависит сумма в смете. Все варианты конструкции делятся на 3 группы:

1. Металлические: сталь или нержавеющая сталь.
2. Двойная конструкция: металл + пластик.
3. Пластиковые: нПВХ, ПВХ, ПНД.

Прочие варианты, например, асбестоцемент, являются устаревшими. Современные буровые компании предлагают для скважины стальные или пластиковые трубы. Далее мы расскажем про плюсах и минусах каждого из актуальных вариантов.

Поможем с выбором обсадной трубы для скважины

Нажмите на кнопку и закажите обратный звонок менеджера «Аквалюкс+».

Металлические трубы

В Московской области необходимость устанавливать металлические трубы возникает редко. Для большинства участков подходят более легкие и доступные аналоги из пластика. Изделия из стали предназначены для сложных геологических разрезов.

Если без стальных изделий не обойтись, мы советуем установить конструкцию из нержавеющей стали AISI 304 (139,7 мм). Характеристики марки стали:

1. Не подвержены коррозии.
2. Химическая устойчивость.
3. Высокая механическая прочность.
4. Температурная устойчивость.

Сталь марки AISI 304 можно применять в пищевой промышленности. Обсадка будет безопасно контактировать с питьевой водой. К недостаткам металлических изделий относятся: высокая цена установки, наличие коррозии, маленький срок службы.

Рисунок 2: Обсадная труда из стали.

Двойная колонна: металл + нПВХ

Можно не выбирать, что лучше, пластик или металл, а использовать сразу оба материала. В этом варианте внутри стального контура устанавливается пластиковый контур с меньшим размером. Эта схема редко используется в Московской области.

Какие задачи выполняет каждый из элементов конструкции:

1. Внешний контур принимает механические нагрузки, вызванные подвижками грунта.
2. Внутренний контур защищает внешний от коррозии. Он не дает жидкости прикасаться к стенкам из металла.

Для изготовления внешнего контура используется сталь. Внутренний контур может быть сделан из ПНД или нПВХ. Инженеры «Аквалюкс+» рекомендуют пластиковые трубы нПВХ, потому что они являются более гигиеничными.

Рисунок 3: Обсадная труба сталь ⌀ 133 мм и нпвх ⌀ 113 мм.

Трубы нПВХ

Для бытовой скважины в Московской области подходит однотрубная конструкция на основе нПВХ. Аббревиатура нПВХ означает «непластифицированный поливинилхлорид».

Цилиндрические варианты легко устанавливать. Выкопать круглый котлован проще, чем котлован с прямыми углами. Отсутствие углов обеспечивает равномерное давление на стенки резервуара. Это снижает вероятность появления протечек. За счет отсутствия углов увеличивается полезный объем.

При подборе размера используется следующая таблица:

Внешний диаметр (мм)	Глубина монтажа (м)	Категория	Тип насоса (дюймы)
113	до 91	стандартные	4
125	до 117	усиленные	4
129	до 260	усиленные	4
140	до 201	усиленные	5

Подходящий размер для большинства участков в Московской области: 125 мм. Усиленный контур с толщиной 6 мм отлично выдерживает давление грунта.

Достоинства обсадки из нПВХ пластика:

• Экологически чистый состав.
• Уменьшенный вес конструкции.
• Высокая прочность.
• Устойчивость к растяжению.
• Устойчивость к гидроударам.
• Отсутствие коррозии в почве.
• Простая технология монтажа.
• Антибактериальные свойства.
• Защита от водного камня.
• Срок эксплуатации: не менее 50 лет.

Мы устанавливаем качественные обсадные трубы от российского производителя: «Системы Пластиковых Трубопроводов». Качество изделий, которые выпускает партнер, подтверждено сертификатами соответствия. Материалы соответствуют не только российским, но и международным стандартам. Гарантия на обсадку действует до 10 лет.

Применение нПВХ ограничено при сложном разрезе почвы и при большой глубине скважины. Но в Московской области подобные условия работы встречаются редко.

Рисунок 4: Обсадная труба нПВХ.

Сравнительная таблица способов обсадки

В таблице приведены характеристики изделий, которые устанавливает «Аквалюкс+»:

Параметры	Конструкция обсадки
	Сталь	Сталь + нПВХ	нПВХ
Внешний диаметр (мм)	133	137/117	125
Внутренний диаметр (мм)	129	110/103	113
Толщина стенок (мм)	4	4/6	6
Вид соединения	резьбовое	резьбовое	резьбовое
Сертификат	ГОСТ 9940-81	ГОСТ 10705-80	ISO 9001:2008, ГОСТ Р 51613-20000
Срок гарантии	5 лет	5 лет	10 лет
Цена установки* (руб.)	2600	3100	2600

Цена бурения зависит от района Московской области. В «Аквалюкс+» действует отдельный прайс для каждого из районов. Установленные тарифы определяет сложность работы в разных районах. Цена выезда за пределы Московской области рассчитывается отдельно. Чтобы получить точный расчет сметы, оставьте заявку на сайте.

Недостатки металлической обсадки

Компания «Аквалюкс+» не рекомендует устанавливать металлическую обсадку. Недостатком труб из металла является склонность к коррозии.

Рано или поздно на конструкции появится ржавчина. Когда обсадка начнет ржаветь, из-за частиц железа ухудшается состав питьевой воды. Жидкость приобретает металлический привкус. Железо наносит вред экосистеме участка.

Средняя скорость коррозии металла в грунте: 1 мм за 10 лет. Скорость зависит от химического состава воды и почвы на участке. В среднем сквозная коррозия появляется спустя 40 лет после монтажа конструкции.

Поэтому лучше не использовать металлические трубы для артезианской скважины. Артезианский источник может работать от 50 до 100 лет. Служить столько времени без сквозной коррозии могут только изделия из пластика.

Рисунок 5: Что мы пьем: коррозия в металлической трубе.

Колонна из металла + нПВХ: плюсы и минусы

Сочетание металла с пластиком является отличным вариантом. В такой конструкции реализуются достоинства двух вариантов, и сглаживаются их недостатки. Металлический контур усиливает прочность конструкции. Пластиковая обсадка не дает жидкости прикасаться к металлу, защищая его от коррозии.

Технология двойной обсадки скважины:

1. Подготовка шахты размером под внешнюю обсадку.
2. Сборка внешней конструкции на резьбовые замки.
3. Погружение эксплуатационной трубы во внешний контур.

Недостатком двойной обсадки является высокая стоимость монтажа. Эта схема не используется при ограниченном бюджете. Установка двойной обсадки требует больше времени, чем установка однотрубной конструкции.

Недостатки обсадки из ПНД пластика

Полиэтилен низкого давления может быть изготовлена из вторичного пластика. Сырьем для ПНД могут служить использованные шприцы, канистры, емкости для химикатов. Методика переработки пластика не позволяет полностью избавиться от токсичных веществ.

В качестве альтернативы мы советуем рассмотреть нПВХ. Труба нПВХ изготавливается только из первичного пластика. В составе пищевого пластика гарантированно нет токсичных веществ. Труба нПВХ сохраняет чистоту питьевой воды, не наносит вреда экосистеме участка.

При установке одинарной трубы ПНД важно правильно рассчитать прочность конструкции. Если в расчетах допустить ошибку, конструкция может схлопнуться от избыточной нагрузки. Тогда насос заклинит на глубине, нельзя будет извлечь его на поверхность. Зачастую схлопывание возникает через 25-40 лет после установки, когда пластик накапливает усталость.

Рисунок 6: не используйте ПНД трубу для обсадки скважины!

нПВХ — лучшая обсадка для скважин

Владельцам участков в Московской области мы советуем устанавливать нПВХ. Большая часть наших клиентов выбирает подобную конструкцию. Обсадка нПВХ является экологически чистой, практичной и долговечной. Установка уменьшает бюджет на бурение, продлевает время службы источника.

Непластифицированный поливинилхлорид не вступает в реакцию с водой и растворенными в ней веществами. Конструкция, которая не подвержена коррозии, не влияет на состав жидкости. Труба нПВХ не наносит вред экосистеме участка. По прочности и надежности она не уступает аналогам, изготовленным из металла.

Пластиковые изделия весят меньше, чем металлические. Малый вес элементов упрощает сборку конструкции. Элементы соединяются друг с другом при помощи резьбовых замков. Соединений получаются абсолютно герметичными. Исключено попадание грунта и верховодки внутрь ствола.

Трубы нПВХ широко распространены в США и Евросоюзе. Во многих странах запада запрещается устанавливать металлическую обсадку. Запрет связан с тем, что коррозия металла наносит вред экологии. В нашей стране пока нет подобного запрета. Но многие владельцы домов уже выбрали экологичность и безопасность.

Выводы

На вопрос, какая обсадная труба лучше, есть однозначный ответ. Лучшая обсадка для скважины в Московской области — нПВХ диаметром 125 мм. Изделия можно устанавливать на 95% участков в Подмосковье. Возможность установки определяется по результату геологического исследования почвы.

Достоинствами нПВХ являются: экологичный состав, отсутствие коррозии и низкая цена монтажа. Чтобы узнать, подходит ли этот вариант для вашего участка, оформите заявку на сайте «Аквалюкс+». Мы проводим консультации по телефону и предлагаем бесплатный выезд инженера в пределах Москвы и Подмосковья.

Трубы обсадные

Обсадными трубами называют высокопрочные трубы большого диаметра — Ø 114 — 508 мм.

Назначение обсадных труб:

• крепление стенок скважины после бурения,
• перекрытие и изоляция друг от друга нефтеносных, газоносных, водоносных пластов и пропластков.

Обсадные трубы и муфты к ним изготавливают из марок сталей группы прочности С, Д, К, Е, М, Р с нормальной удлиненной резьбой.

Трубы поставляются длиной 9,5 — 13 м.

Каждый поставляемый комплект труб снабжают сертификатом, удостоверяющим качество труб и стандарта.

На каждой трубе на расстоянии 0,4 — 0,6 м от ее конца, свободного от муфты выбивают клеймо, на котором указаны:

• Условный диаметр, мм
• Группа прочности стали
• Длина резьбы
• Толщина стенки, мм
• Товарный знак завода изготовителя
• Месяц и год выпуска

Трубы групп прочности сталей К, Е, Л, М, Р подвергаются термообработке.
Резьба муфт должна быть оцинкована.
Герметичность соединений труб обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными со стороны торца трубы.
В соединении предусмотрен контакт по внутренним упорным торцам, фиксирующий заданный натяг при закреплении соединения.

• муфтовые с короткой и удлиненной конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 632-80);
• муфтовые с конической резьбой треугольного профиля и упрочненными концами за счет редуцирования (ТУ 14-3-1076-82);
• муфтовые с конической резьбой трапецеидального профиля (тип ОТТМ по ГОСТ 632-80);
• муфтовые с конической резьбой трапецеидального профиля и коническими уплотнительными поясками на концах за резьбой со стороны меньших диаметров (тип ОТТГ по ГОСТ 632-80);
• типа ОТТМ с уплотнительным противозадирным покрытием резьбы муфт (ТУ 14-3-1417-86);
• по ГОСТ 632-80 с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1667-89);
• муфтовые с упорной конической резьбой трапецеидального профиля «Батресс» (ТУ 14-3-1678- 89);
• муфтовые электросварные с упорной конической резьбой «Батресс» (ТУ 14-3-1599-88);
• муфтовые электросварные с упорной конической резьбой «Батресс» с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1732-90);
• безмуфтовые толстостенные с резьбой типа ОТТМ высокопрочные (ТУ 39-0147016-28-92);
• муфтовые типа ОТТМ с повышенным сопротивлением смятию (ТУ 39-0147014-20-91).

• Таганрогский металлургический завод (ТМЗ)

• Выксунский металлургический завод (ВМЗ)

• Северский трубный завод (СевТЗ)

• Синарский трубный завод (СинТЗ)

• Челябинский трубопрокатный завод (ЧТПЗ)

• Волжский трубный завод (ВТЗ)

• Нижнеднепровский трубопрокатный завод (НДТЗ)

• Никопольский Южнотрубный завод (ЮТЗ)

• Азербайджанский трубопрокатный завод (АзТЗ)

• Руставский металлургический завод (РМЗ)

Трубы обсадные изготавливаются из сталей групп прочности Д, К, Е, Л и М, механические свойства которых приведены в табл. 88.

Трубы, обсадные муфтовые (ГОСТ 632-80) имеют короткую и удлиненную коническую резьбу треугольного профиля конусностью 1:16 с шагом 3,175 мм и углом профиля 60? (рисунок).

Посадка резьбы осуществляется по боковым сторонам профиля. Герметичность соединения создается уплотнением в зазорах резьбовой смазки при свинчивании механическим способом.

Соединения с удлиненной резьбой (У) обладают большей герметичностью и сопротивляемостью растягивающим нагрузкам.

Изготовители: 1. АзТЗ — трубы размерами 114, 127 и 146 мм;

Геометрические параметры труб приведены в табл. 89.

Примечание. Длина труб L ==9500. 13000 мм; допускается в партии труб длиной 8000. 9500 мм — до 20% и длиной 5000. 8000 мм- до 10%.

Трубы обсадные муфтовые с конической резьбой треугольного профиля и упрочненными концами за счет редуцирования ТУ 14-3-1076-82) (рисунок).

Отличительной особенностью резьбового соединения является выполнение резьбового участка от торца трубы до основной плоскости коническим с постоянной толщиной стенки и конусностью, равной конусности резьбы (см. рисунок).

Изготовитель: НДТЗ — трубы размерами 245, 273, 299 и 324 мм групп прочности Д, Е и К

Геометрические параметры труб приведены в табл. 89.

Трубы обсадные с конической резьбой трапецеидального профиля, тип ОТТМ (ГОСТ 632-80) (рисунок). Соединение с трапецеидальной резьбой обеспечивает хорошую свинчиваемость без перекосов и заеданий, уменьшается число оборотов при свинчивании.

Изготовители:1. АзТЗ — трубы размером 146 мм;

Геометрические параметры труб приведены в табл. 90.

Примечание. Длина труб L = 9500. 13000 мм; допускается в партии труб длиной 8000. 9500 мм до 20% и длиной 5000. 8000 мм — до 10%.

Трубы обсадные с конической резьбой трапецеидального профиля и коническими уплотнительными поясками типа ОТТГ (ГОСТ 632-80) (рисунок), обеспечивают высокую герметичность соединения и предназначены для крепления скважин с пластовым давлением 60. 100 МПа (см. рис.).

Резьбовая часть соединения труб ОТТГ соответствует соединению труб ОТТМ.

Герметичность соединения обеспечивается коническими уплотнительными поясками, расположенными за резьбой со стороны меньших диаметров.

Величины разрушающих нагрузок труб ОТТГ равны разрушающим нагрузкам труб ОТТМ.

Изготовители: 1. ТМЗ — трубы размером 168 мм;

Геометрические параметры труб приведены в табл. 91.

Примечание. Длина труб L = 9500. 13000 мм; допускается в партии труб длиной 8000. 9500 мм до 20% и длиной 5000. 8000 мм — до 10%.

Трубы обсадные типа ОТТМ с уплотнительным антизадирным покрытием резьбы муфт ТУ 14-3-1417-86) (рисунок). Отличительной особенностью этих труб является нанесение на резьбу муфт противозадирного уплотнительного покрытия толщиной 29. 30 и 30. 50 мкм.

Покрытие обеспечивает улучшение свинчиваемости резьбового соединения, снижение на 10. 20% крутящего момента при сборке, исключение заедания в резьбе при сборке труб в заводских условиях и на скважине.

При толщине покрытия 30. 50 мкм происходит заполнение цинком имеющихся в резьбовом соединении конструктивных и технологических зазоров, что обеспечивает высокую герметичность соединения.

Наличие покрытия повышенной толщины на резьбе муфт исключает трение пары «сталь по стали», вследствие чего возможно свинчивание — развинчивание соединения не менее 2 раз без нарушения его прочности и герметичности.

Изготовители: 1. НДТЗ — трубы размерами 146, 245, 299 и 324 мм;

2. СевТЗ — 219 и 245 мм.

Геометрические параметры труб приведены в табл. 90.

Трубы обсадные по ГОСТ 631-80 с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1667-89) (рисунок). Отличительной особенностью резьбового соединения является наличие в муфтах специальных проточек для размещения уплотнительных колец из полимерного материала.

Размеры и месторасположение проточек обеспечивают неизменность эксплуатационных характеристик труб при высокой герметичности соединения (табл. 92).

Остальные геометрические параметры труб должны соответствовать приведенным в табл. 89.

Изготовители:1. ТМЗ — трубы размерами 140, 146 и 168 мм;

2. СинТЗ — 146 мм;

3. СевТЗ — 219 и 245 мм.

Трубы всех групп прочности изготавливаются в соответствии с ГОСТ 632-80.

Трубы обсадные с упорной конической резьбой трапецеидального профиля «Батресс» ТУ 14-3-1678-89) (рисунок) обеспечивают высокую герметичность соединения и повышенную прочность при действии растягивающих нагрузок по сравнению с резьбой треугольного профиля.

Эксплуатационные характеристики труб с резьбой «Батресс» аналогичны трубам ОТТМ по ГОСТ 632-80.

Резьбы «Батресс» и ОТТМ не взаимозаменяемы из-за различной длины.

Изготовитель: СевТЗ — трубы размерами 219 и 245 мм.

Геометрические параметры обсадных труб с резьбой «Батресс» приведены в табл. 93.

Остальные геометрические параметры труб должны соответствовать приведенным в табл. 90.

Трубы обсадные электросварные с упорной конической резьбой «Батресс» (ТУ 14-3-1599-88) (рисунок) характеризуются повышенной точностью по наружному диаметру и толщине стенки (см. рис.).

Прочность резьбового соединения по отношению к прочности по основному телу трубы составляет 0,9 и находится на уровне прочности горячекатаных труб ОТТМ. Сварное соединение равнопрочно с телом трубы.

Изготовитель: ВМЗ — трубы размерами 146, 168 и 245 мм.

Геометрические параметры труб приведены в табл. 94.

Примечание. Длина труб L = 11000?200 мм.

Трубы обсадные электросварные с резьбой «Батресс» с узлом уплотнения из полимерного материала ТУ 14-3-1732-90) (рисунок) предназначены для крепления газлифтных и газоконденсатных скважин в диапазоне температур -60. +250 ?С (см. рис., табл. 95).

Размеры и местоположение проточек для размещения уплотнительных колец обеспечивают высокую герметичность соединения.

Эксплуатационные характеристики труб аналогичны трубам по ТУ 14-3-1667-89.

Изготовитель: ВМЗ — трубы размерами 146, 168 и 245 мм.

Остальные геометрические параметры труб должны соответствовать приведенным в табл. 94.

Трубы обсадные типа ОТТМ безмуфтовые толстостенные с резьбой, высокопрочные ТУ 39-0147016-28-92) (рисунок) предназначены для крепления скважин с высоким внешним сминающим давлением.

Отличительной особенностью соединения является введение в конструкцию резьбы ОТТМ дополнительного уплотнения «А» на торце ниппельного конца и «Б» на торце муфтового конца, обеспечивающего высокую герметичность труб (см. рис.).

Изготовитель: СевТЗ — трубы размером 245 мм групп прочности Л, М и Р.

Геометрические параметры безмуфтовых тол-стостенных обсадных труб приведены ниже.

Критическое сминающее давление для труб групп прочности Л — 110 МПа, М — 125 МПа.

Расчетное гидравлическое давление для труб групп прочности Л — 102,6 МПа, М — 118,7 МПа, Р — 145,7 МПа.

Трубы обсадные с повышенным сопротивлением смятию ТУ 39-0147014-20-91 (рисунок), которое достигается за счет уменьшения овальности труб при их изготовлении, имеют характеристики по критическому давлению выше примерно на 8% по сравнению с трубами, изготавливаемыми по ГОСТ 632-80 (см. рис.).

Изготовитель:СевТЗ — трубы размером 245 мм толщиной стенки 7,9; 8,9;

10,0; 11,1; 12,0 мм и 219 мм толщиной стенки 7,7; 8,9; 10,2;

11,4; 12,7 мм групп прочности Д, Е, Л и М.

Трубы, изготавливаемые по ТУ 39-0147014-23-91, имеют характеристики по критическому давлению выше на 15. 20% по сравнению с трубами, изготавливаемыми по ГОСТ 632-80.

Изготовитель: ВМЗ — трубы размерами 146 мм толщиной стенки 7,0; 7,7 мм;

168 мм толщиной стенки 7,3; 8,0; 8,9 мм; 245 мм толщиной

стенки 7,9; 8,9 мм группы прочности Дс категорий I и II.

Остальные геометрические параметры труб должны соответствовать приведенным в табл. 89 и 94.

Виды обсадных труб и правила их использования

Термин «обсадная труба» — специфический и применяется не часто, поскольку такие изделия используются далеко не во всех сферах деятельности человека. Применяются обсадные трубы во время работ по бурению скважин, поэтому обычно с ними сталкиваются или рабочие добывающих компаний, или собственники частных домов, не имеющих выхода к центральным водоснабжающим коммуникациям. Тем не менее иметь понятие об этой продукции не помешает любому потенциальному владельцу коттеджа.

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:

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.

Руководствуясь этими требованиями, большинство специалистов в области бурения и обслуживания скважин рекомендует применять обсадные трубы для скважин, имеющие резьбу. Именно резьбовое соединение обеспечивает одновременно и простоту сборки конструкции, и должную герметичность трубопровода, препятствующую смешиванию питьевой воды с другими находящимися близ скважины жидкостями.

Виды обсадных труб

Поскольку скважина армируется при помощи этих изделий, особенно важно при проектировании, перепланировке или ремонте скважины правильно подобрать не только материал, из которого труба изготовлена, но и параметры элемента – диаметр и толщину стенок.

Поскольку сегмент промышленности, выпускающий обсадные трубы, достаточно хорошо развит, на рынке представлены изделия множества типоразмеров. В Российской Федерации сортамент труб регулируется условиями ГОСТа 632-80, в других странах существуют свои системы, с которыми при закупке элементов за рубежом необходимо сверяться.

По материалу изготовления наибольшее распространение получили три вида обсадных труб для скважин: металлические, полимерные и асбестоцементные.

Трубы из металлов и сплавов

Используются такие изделия чаще всего при обустройстве артезианских скважин (подробнее: «Какие трубы для скважин на воду лучше, обзор популярных материалов»). Диаметры стальных изделий, согласно принятым стандартам, находятся в сфере значений от 114 мм до 508 мм. При толщине стенки, составляющей 5-6 мм, и соответствующих установке, обслуживании и эксплуатации эти трубы должны прослужить не менее 50 лет.

Достоинства металлических труб:

• долгий срок службы – как писалось выше, для стали – не менее 50 лет;
• возможность прочищать трубы после заиливания – такое может случиться с любой скважиной, и без прочистки падает и уровень качества поставляемой воды, и производительность системы в целом; прочищать же буровым инструментом можно только стальные обсадные трубы, что и обеспечивает их популярность (прочитайте также: «Виды буровых труб, характеристики, особенности использования»);
• высокая прочность и устойчивость к перегрузкам и ударам;
• способность работать при повышенном внутреннем давлении.

• 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;

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что применение стальных обсадных труб рационально только при бурении скважин большой глубины, рассчитанных на долговременное функционирование. В случае же проектирования неглубоких тоннелей в песчаной среде экономически намного выгоднее применять более дешёвые конструкционные элементы.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

• довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
• химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
• отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
• изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
• такие трубы стоят относительно недорого;
• большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
• возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
• идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

• небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
• невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Трубы из асбестоцемента

Преимущества асбестоцементных изделий:

• химическая устойчивость – трубы не вступают во взаимодействие с большинством химически активных соединений;
• отсутствие угрозы коррозии установки;
• небольшая стоимость изделий, сравнимая с пластиковыми трубами и значительно меньшая, чем у аналогичной продукции из стали.

• высокая хрупкость – из-за этого фактора приходится использовать трубы с увеличенной толщиной стенки, что увеличивает вес изделий и усложняет монтаж;
• материал нельзя использовать при конструировании фильтровальных колонн; идеально такие трубы подходят для скважин в известняковой среде глубиной около 100 м.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Впрочем, вполне возможно самостоятельно спроектировать, пробурить и укрепить скважину при условии, что глубина залегания водоносного слоя не превышает 10-15 м. В этом случае следует особенное внимание уделять технике безопасности при проведении работ, выбору материала используемых изделий и аккуратности сборки, установки и эксплуатации собранной конструкции. Читайте также: «Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин».

Следует заметить, что благодаря развитию современных технологий, налаженному выпуску качественного бурильного оборудования и широкому ассортименту труб осуществить эту задачу при добросовестном подходе вполне возможно, хотя это и связано с серьёзными материальными затратами.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

• молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
• ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
• тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
• бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.

1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Как видно, работа в целом несложная, но требующая терпения (процесс будет длиться несколько дней) и достаточной аккуратности – как при бурении, чтобы не пропустить нужный слой, так и при установке всех элементов добычи воды – и обсадной трубы, и насоса.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. Поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Виды обсадных труб

Обсадная труба – конструкция цилиндрической формы, которая может быть изготовлена из различных материалов: в основном сталь или пластик. Она монтируется непосредственно в пробуренную скважину, защищая ее от осыпания грунта и других негативного факторов возможного повреждения.

Назначение обсадных труб

Обсадные конструкции широко востребованы для различных отраслей промышленности и частного строительства:

• Защиты нефтяных скважин;
• Защиты газовых скважин;
• При бурении скважин в качестве направляющих;
• Обустройство питьевых колодцев в частном секторе и т.д.;
• В качестве стенок при опускании и подъеме насосного оборудования.

Основная задача обсадных труб – защитить пробуренную ранее скважину от возможного засыпания. Для этого их помещают в шахту от начала и до конца эксплуатационного периода. Также важно, чтобы они обеспечивали требуемые прочностные характеристики, выдерживали давление со стороны почвы, с учетом возможных перенапряжений. После опробования этого продукта можно сделать вывод, что при правильном подборе материала, формы и положения конструкции, обсадка способна эксплуатироваться до 50 лет и более.

Еще один важный показатель – герметичность. Обсадная колонна должна предотвращать попадание влаги внутрь скважины. Это особенно касается грунтов, в которых залегает большое количество подземных источников.

Из каких материалов изготавливается обсадная труба?

Для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик, обсадные трубы могут изготавливаться из различных материалов:

• Чугун;
• Сталь;
• Асбестоцемент;
• Пластик.

Выбор конкретного материала изделия зависит от его функционального предназначения. А наиболее распространенными в данный момент являются обсадные трубы из полимеров. Такой материал дешевле в себестоимости, а также имеет ключевые преимущества в сравнении со стальными и чугунными аналогами. В их числе – гибкость, неподверженность коррозии, способность сохранять прочностные свойства на протяжении десятков лет непрерывной эксплуатации.

Типы обсадной трубы

В промышленности активно используются 3 основных вида обсадных конструкций:

• Пластмассовые (полимерные);
• Стальные;
• Асбоцементные.

Для нефтегазовых скважин ключевую роль в выборе материала играет не только глубина, но и особенности грунта. К примеру, немаловажным параметром является наличие и количество подземных источников, а также создаваемое ими давление на единицу площади. Чтобы выбрать оптимальное решение под конкретную скважину, рекомендуется заказать расчет у специалистов. Иначе можно повредить стенки шахты вместе с обсадными конструкциями и дорогостоящим инструментом.

Если обобщить, стальная или полимерная обсадная труба должна соответствовать следующим требованиям:

• Быть устойчива к давлению грунта (запас прочности не менее 30%);
• иметь длительный период эксплуатации (для этого важны параметры антикоррозионной стойкости, пропитки и т.д.);
• соответствие санитарно-гигиеническим нормам (в том случае, если обсадная колонна применяется для установки питьевого колодца).

Поскольку у каждого вида материала есть свои функциональные и эксплуатационные особенности, целесообразно их рассмотреть более подробно.

Асбестоцементные

Обсадные трубы из асбоцемента имеют основное преимущество в виде низкой себестоимости. При этом, к недостаткам изделий из таких материалов относят хрупкость, а еще их не рекомендуют применять в питьевых скважинах и колодцах, поскольку они выделяют канцерогены и прочие вредные примеси.

В современной промышленности встречаются асбоцементные колонны с модифицированным составом, которые является безопасным для здоровья человека. Поэтому применять их для частного домовладения можно, но стоит обратить внимание на наличие санитарного сертификата. Только информация о допустимости использования в скважинах с питьевой водой, позволяет применять такие трубы без опаски за здоровье.

Металлические

Металлические трубы отличаются повышенной прочностью и способны обеспечить требуемые функциональные качества даже под воздействием высоких нагрузок со стороны грунта. Наиболее распространенным вариантом металлических обсадных труб являются изделия из стали.

Согласно нашему опыту, бесшовные стальные трубы отличаются наивысшей прочностью среди аналогов, но и наиболее дороги в стоимости. Их главный недостаток – восприимчивость коррозии. Это не только снижает ресурс их эксплуатации, но и ухудшает функциональные свойства. К примеру, вода из источника со временем приобретает неприятные запах и привкус ржавчины, окисленного металла. Решить проблему можно с установкой фильтра, а это дополнительные затраты для конечного потребителя.

Различают два основных вида обсадной трубы из стали:

• Бесшовная;
• Сварная (имеющая шов в месте соединения).

Бесшовные изделия лучше по эксплуатационным свойствам, но значительно дороже. Для определенных задач, стальные конструкции покрываются защитным покрытием. Прежде всего, это защищает от коррозии и предотвращает образование ржавчины. Среди подобных труб выделяют следующие виды:

• Оцинкованные. Включения цинка обеспечивает стойкость к коррозии, но приводит к тому, что их нельзя использовать для питьевых колодцев. Все дело в химической активности элемента, которые попадает в воду и образует опасные химические соединения;
• Нержавеющие. Также, как и оцинкованные – хорошо защищены от ржавчины. Они лучше с точки зрения санитарно-гигиенических норм, но и стоят намного дороже. А еще нержавейка тяжело поддается обработке;
• Эмалированные. Красивые и нержавеющие трубы, которые не лишены недостатков. К основным минусам относят: проблемный монтаж/демонтаж, тонкие стенки, плохую сопротивляемость механическим нагрузкам (при высоком давлении труба сжимается и теряет функциональные свойства).

Пластиковые

Пластик считается наиболее востребованным типом материала при производстве обсадных труб. Среди неоспоримых преимуществ таких изделий:

• Высокая экологичность;
• Стойкость к коррозии и образованию ржавчины;
• Низкая себестоимость в сравнении с другими материалами (особенно нержавеющими трубами);
• Простой и удобный монтаж;
• Отличная герметичность соединений;
• Длительный срок эксплуатации (достигает 50 и более лет при правильной установке конструкции).

Минусами пластиковых обсадных труб являются:

• Воздействие к механическим нагрузкам (в сравнении с металлами пластик проще деформируется и меняет форму);
• Ограничения по глубине использования в скважинах (до 60 метров);

Самым бюджетным вариантом пластиковых труб являются изделий из полиэтилена. Они просты в изготовлении и не требуют сложного технологического процесса. Это делает возможным создания обсадных труб различного типоразмера и формы.

Хорошей альтернативой между стальными и пластиковыми обсадными трубами являются полимеры. Изделия из ПВХ по своим характеристикам во многом превосходят полиэтилен: более высокая прочность, возможность установки в скважинах глубиной до 300 метров.

Важно! При монтаже скважин различного назначения чаще всего применяются обсадные трубы с диаметром от 90 до 125 мм. Это связано с габаритами насосных устройств и инструмента, которые в настоящее время используют промышленные компании.

К недостаткам ПВХ конструкций можно отнести следующие пункты:

• Относительно невысокая прочность (лучше, чем у пластика, но хуже, чем у стали);
• Низкое сопротивление пониженным температурам;
• Проблемы с переработкой и утилизацией материала;
• Выделение вредных и опасных соединений при возгорании.

Какие соединения обсадных труб бывают

Обсадная колонна – это не цельное изделие, а набор отдельных элементов. Поэтому для их соединения используются специальные технологии, обеспечивающие простой монтаж и высокую герметичность стыков. Рассмотрим, какие варианты стыковки обсадных труб встречаются на практике, при создании нефтегазовых и питьевых скважин.

Резьбовое соединение

Основано на нагреве и раздаче высаженного конца (около 10 мм по диаметру на 200 мм длины). Далее на него наносится внутренняя резьба, которая соотносится с наружной резьбой, выполненной на противоположном торце. Соединение осуществляется посредством простого скручивания (резьбового свинчивания) пары элементов между собой и используется в тех случаях, когда нужно собрать две детали с высаженными концами.

Муфтовое соединение

На оба конца изделий наносят наружную резьбу. Далее используют муфты с внутренней резьбой, которыми соединяют две обсадные трубы в одну конструкцию. Для удобства последующей сборки, транспортировку и хранения отдельных деталей производится с муфтой, которая предварительно накручивается на один из концов. Другой конец закрывают пластиковым фланцем – заглушкой.

Сварное соединение

Данный тип соединения деталей используют крайне редко. Прежде всего, это связано с необходимостью обеспечения высокой точности работ (прямолинейное отклонение не должно превышать 0.7 мм в области стыка).

• Сварное соединение подразделяется на следующие виды:
• Раструбного типа;
• Встык;
• Стыковка посредством 2-ух раструбов;
• Муфтовое соединение;
• Ниппель-раструбное соединение;
• Двухраструбное соединение с центральным кольцом.

Основываясь на наших наблюдениях, наиболее эффективным и прочным типом сварки является двухраструбная стыковка. Раструбное и муфтовое соединение проще в реализации, но хуже с точки зрения механической прочности. Сам процесс сварки осуществляется над устьем скважины, с применением специального оборудования и подходящих под него сварочных электродов.

Также различают сварки: в защитной среде, в беззащитной среде и контактным способом. Особенности окружающей среды могут влиять на эксплуатационные характеристики полученных стыков.