Диаметр отверстия в обсадной трубе скважины

Здравствуйте, уважаемый читатель! Труба нпвх обсадная все чаще применяется в обустройстве водяных скважин. Чем она привлекает домовладельцев и дачников, какие у неё имеются особенности и преимущества, как правильно установить – эти и другие вопросы её применения рассмотрим в нашей статье.

Что собой представляет

Обсадная труба НПВХ – это пустотелый цилиндр, как правило, от 2 до 6 метров длиной. Изготавливается из пластика – непластифицированного ПВХ. Вставляется в пробуренную скважину для предохранения её стенок от разрушения и обеспечения нормальной работы насоса и других составных частей буровой.

Выпускается синего цвета, имеет диапазон сечений от 80 до 400 мм, с толщиной стенок до 21,5 мм.

Эксплуатационные характеристики

Трубы отличаются достаточной прочностью и выгодной ценой. Кроме того, их удобно собирать: они легки, а технология монтажа проста и доступна неспециалистам. Резьбовые соединения настолько прочны, что позволяют вытаскивать полимерный трубопровод из буровой в случае необходимости.

• Выпускают отводы с раструбом и без раструба.
• Диапазон рабочих сечений, используемых для обсадки, варьируется от 80 до 225 мм.
• Максимальное внутреннее давление для отводов НПВХ составляет 25 Мпа.
• Могут устанавливаться на глубину до 100 метров, а усиленные варианты (с толстыми стенками) – до 300 метров.

Изделия обладают ровной поверхностью, обеспечивающей высокую проходную способность, устойчивость к зарастанию и бактериальному размножению.

Отличия от труб ПВХ

Различие состоит в том, что в НПВХ отсутствуют пластификаторы, которые используют в поливинилхлориде для придания материалу пластичности.

Непластифицированный поливинилхлорид отличается большей твердостью и прочностью, чем обычный ПВХ. Эксперты признают данную модификацию самой прочной среди всех видов полимерных материалов.

Сферы применения

Изделия находят широкое применение там, где востребованы такие качества, как прочность и жесткость пластиковых отводов:

• Прокладка напорных и безнапорных трубопроводов канализации.
• Транспортировка питьевой воды и других жидкостей пищевого характера.
• Сооружение дренажных сетей.
• Возведение обсадных колонн на скважинах для воды.
• Изготовление защитного инвентаря для спортсменов и другие сферы деятельности человека.

Для скважины

В бурении скважин одна из главных проблем – обеспечение целостности ствола буровой, защита оборудования от различных механических нагрузок извне. Эти задачи с успехом решаются при помощи обсадных труб.

Ранее для этих целей применялись стальные и асбестоцементные отводы. Сейчас их вытесняют с рынка более дешевые и простые в установке пластиковые трубопроводы.

Наиболее выгодными и эффективными среди них представляются трубы из непластифицированного ПВХ.

Преимущества и недостатки обсадных труб из непластифицированного поливинилхлорида

Рассмотрим их плюсы и минусы. Достоинствами являются:

• Большая прочность и жесткость, способность переносить внешние нагрузки, что особо важно для обсадных труб.
• Отсутствие коррозийных проявлений.
• Устойчивость к воздействию химических веществ, в том числе токсичного характера.
• Малый вес, простая технология монтажа.
• Заявляемая производителями длительность эксплуатации НПВХ трубы равняется 50 годам.
• Более оптимальное соотношение цена-качество в сравнении со своими конкурентами.

В чем уступают НПВХ трубы, так это в устойчивости к боковым нагрузкам от движения почвы и грунтовых вод.

Также оставляет желать лучшего морозостойкость этого виды отводов. При 50-градусном морозе они могут лопнуть. Поэтому утепление верхних частей обсадки – одна из необходимых процедур.

Разновидности и ассортимент

Отводы НПВХ для скважин подразделяют по типу соединения. Они могут быть:

• Раструбными (с резьбой, с эластичным кольцевым уплотнителем).
• С клеевым соединением под раструб.
• Без раструба с нарезанной резьбой на торцах труб.

Размеры и диаметры

Производят отводы для скважин отрезками от 4 до 12 метров длиной, сечением от 90 мм и до 225 мм. Наиболее распространенным типоразмером считается диаметр 125 мм с толщиной стенок до 7,4 мм.

Для скважин с глубиной залегания до 300 метров используют трубы с усиленными стенками до 23,2 мм.

Особенности маркировки

Через каждый метр на поверхность изделия наносят маркировку. Она представляет собой обязательную информацию, содержание которой определено требованиями ГОСТа.

Что обозначают символы в маркировке

Рассмотрим на конкретном примере расшифровку надписи

Труба НПВХ — Р — 125×7,4 х3000 ГОСТ Р 51613-2000 06.2018:

• НПВХ или PUC-U – российское или международное обозначение материала.
• Р – наличие раструба.
• 125×7,4×3000 – сечение, размер стенки, длина отрезка.
• Обозначение стандарта, по которому изготовлялось изделие.
• Дата выпуска.

Советы по выбору изделий

Прежде чем приобретать колонну из НПВХ, производят расчет наибольшего расхода воды при одновременном включении всех водяных приборов. Определяют требуемую мощность насоса и его габариты. Исходя из этого подбирают диаметр будущей обсадки.

В скважинах (глубина до водяного зеркала более 9-10 метров) применяют погружные насосы, наименьший диаметр которых 76 мм. Обсадка же должна быть шире (в данном случае 100 мм).

Примерная стоимость

Цена продукта зависит от сечения, толщины стенок, длины отвода, объема приобретаемой продукции. Устанавливают её либо за метр, либо за штуку.

Обсадную трубу сечением 125 мм и стенкой в 5 мм российского производителя можно купить за 372 руб./пог. м. Обсадка с таким же диаметром, но толщиной стенки 7,5 мм обойдется уже в 553 рубля за метр.

Какую обсадную трубу лучше использовать для скважины при бурении

Если глубина залегания водоносного слоя выше 8 метров, то для обсадки подойдет отвод с диаметром в 60 мм.

С глубины 9 метров используются только погружные насосы, а их поперечное сечение начинается от 76 мм. К тому же необходим запас, чтобы оборудование можно было бы легко вытаскивать. Поэтому на более глубокие уровни потребуются трубы с диаметром 90 и более миллиметров.

Чем глубже бурится скважина, тем больше нагрузка становится на трубопровод, тем толще должны быть стенки отводов. Так 4 мм рекомендуется на скважины до 30 м, 5 мм – до 65 м, 6 мм – до 115 метров.

Как бурить

При использовании обсадных труб из НПВХ важно, чтобы скважина получилась ровной, прямолинейной, без изгибов и наклона.

1. Вначале выкапывают шурф – углубление на 1,5-2 метра вглубь и шириной 1,5 на 1,5 метра. Он сокращает глубину бурения и предохраняет осыпание земли около скважины.
2. Первые пять метров (слой верховодки) проходят широким буром, например, сечением 140 мм.
3. На втором участке применяют бур поменьше (130 мм).
4. Перед водоносным слоем устанавливают бур ещё меньших размеров (125 мм).
5. Момент, когда нужно остановить бурение, определяется путем постоянного анализа грунта, вынимаемого буровым оборудованием.
6. В готовую скважину опускают обсадную трубу.

Обустройство скважины завершают её промывкой до той поры, пока насос не начнет подавать чистую воду.

Как правильно укрепить стенки шурфа

Чтобы шурф выполнял свою задачу по защите канала от обвала грунта, его стенки укрепляют. Сооружают деревянную опалубку из досок или фанеры.

После завершения бурения и установки обсадки, стены обкладывают кирпичом – получается готовый кессон, в котором можно установить оборудование для скважины и насоса.

Существуют готовые решения: пластиковые или стальные кессоны. На практике часто прибегают к сооружению кольцевого колодца-кессона из железобетонных колец. Размеры их следующие: сечение 1,5 м, глубина – 2 м, т.е. ниже точки замерзания.

Кессоны утепляют, накрывают утепленной крышкой. В этом случае скважина не промерзнет, не потребуется укладывать греющий кабель.

Особенности монтажа и соединения

Обсадку скважины производят либо после окончания бурения, либо в ходе процесса. Исходят из того, с каким грунтом придется иметь дело. Если канал глубокий и на сыпучем грунте, то монтируют трубу и бурение производят внутри колонны буром меньшего диаметра. Процесс этот более хлопотный, поэтому чаще стараются пробурить скважину до конца, а затем начинать установку обсадки.

Важно правильно выставить первый обсадной отвод. Его проверяют по уровню и надежно фиксируют. По мере опускания вниз, трубу наращивают следующим отводом.

Также на начальной трубе оборудуют фильтр. В колонне он будет находиться в самом низу, обеспечивая поступление в скважину отфильтрованной воды. Изготовляют его путем высверливания отверстий в нижней части отвода и обматывания участка фильтрующей сеткой, закрепленной саморезами.

Зазор между стенками скважины и колонной засыпают мелким щебнем и заливают бетоном через шланг. Он предотвратит поступление талых вод вниз к основанию колонны.

Способы соединения

Соединения осуществляются следующими способами:

• Через раструб с уплотнительным кольцом. Трубу до упора вставляют в раструб, уплотнитель не должен при этом выскочить из специальной выемки.
• Клеевым методом. Клеевым раствором промазывают внутреннюю поверхность раструба и торец вставляемого отвода.
• Резьбовым способом. Торец верхней трубы навинчивают на нижеследующую трубу.

Заключение

Монтаж обсадки в скважину для воды – не простой процесс. Надеемся, что опубликованная информация поможет вам сделать правильный выбор. Желаем успехов в благоустройстве участка. Подписывайтесь на наши статьи, делитесь опытом в социальных сетях.

(2

Особенности бурения скважин с обсадной трубой

В загородных домах в качестве источника питьевой воды могут использоваться централизованный водопровод, колодец или подземная скважина. Если централизованное снабжение отсутствует, а это часто бывает в населенных пунктах, которые расположены далеко от города, то скважина является единственным способом обеспечить водой жильцов дома.

Основной метод оборудования скважины – бурение с обсадной трубой глубоко в земле.

Выбрать место, где проходит водоносный слой, помогут старожилы или профессионалы, которые с помощью геологических карт или современных приборов всегда окажут данную услугу. Если вода находится не очень глубоко, то можно самостоятельно пробурить скважину. В ином случае придется вызывать специалистов, которые найдут питьевую воду и с гарантией сделают подземный источник.

В любом случае рекомендуется производить бурение с обсадной трубой. Если ее не установить, то канал скважины со временем засыпется грунтом. После этого произвести ремонт или поменять фильтр будет невозможно.

Виды обсадных труб

В качестве обсадных труб можно использовать следующие изделия:

• металлические трубы;
• изделия из асбестоцемента;
• трубы из пластика.

Данные варианты обсадных труб влияют на срок эксплуатации источника и качество питьевой воды.

Рассмотрим особенности каждого материала.

Стальные трубы в качестве обсадного канала используются довольно часто, особенно на крупных скважинах, где воды залегают глубоко. Данные изделия надежны, прочны и могут прослужить несколько десятков лет при правильном монтаже и эксплуатации. На стальные трубы подвижки пластов грунта оказывают небольшое влияние.

Однако эти изделия подвержены коррозии, что сокращает их долговечность и приводит к тому, что ржавчина попадает в источник и качество воды ухудшается.

Чтобы этого не происходило, следует ставить фильтры или применять для обсадки изделия из нержавеющей стали, что приведет к удорожанию стоимости скважины.

Лучший вариант использования стальных труб – обсадка источников с артезианской водой, в которых давление всегда повышено.

Также обсадка трубы может быть выполнена при помощи асбестоцементных труб, которые обладают отличными характеристиками по прочности и имеют большой срок эксплуатации.

Однако и они обладают рядом существенных недостатков:

• на большой глубине размещения, где давление слоев грунта может быть велико, их прочность недостаточна;
• из-за толщины стенок требуется бурить каналы большего диаметра, что приводит к удорожанию работ по устройству скважины;
• асбест, хоть и находится в связанном состоянии с цементом, но со временем может оказывать негативное влияние на состав питьевой воды.

Исходя из данных характеристик, асбестоцементные изделия рекомендуется использовать в источниках небольшой глубины, обычно до 15 метров.

В последнее время стали популярными пластиковые изделия для образования обсадного канала. Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена низкого давления (ПНД) обладают прекрасными качествами, которые используются в различных коммуникациях, как в быту, так и на производстве:

• Полное отсутствие процессов коррозии и образования известкового налета.
• Надежность и прочность обеспечивают внушительный срок эксплуатации.
• Удобство при выполнении монтажных работ из-за небольшого веса.
• Использование современных способов соединения труб позволяет обеспечить надежный уровень герметичности канала.
• Отсутствие негативного влияния на качество питьевой воды.
• Стоимость изделий из полимеров намного меньше, чем труб из стали и асбестоцемента.

Однако их область применения в скважинах ограничена глубиной. Как правило, их используют на глубине до 50 метров. Их диаметр зависит от глубины скважины и расхода воды. В скважинах частных домов обычно используются пластиковые трубы размером 125 миллиметров.

Технология обсадки скважины

Бурение производится специальным оборудованием, где одним из основных элементов является бур. Его размер должен быть равным или немного большим диаметра обсадной трубы. По мере прохождения бура через слои грунта в канал поочередно вставляются трубы для обсадки. Их соединение происходит на поверхности земли, после чего труба продвигается постепенно вниз.

Бурение скважины буром

В зависимости от состояния почвы периодически или постоянно осуществляется процесс промывки с помощью мощного насоса. Вода подается через специальные каналы в буре и размягчает грунт, вымывая камни и твердые фракции, которыми насыщена земля.

После достижения необходимой глубины обсадной элемент закрепляется наверху и в него вставляется подающая труба для подъема питьевой воды, к которой затем подключается насос и вода может поступать к потребителю.

Внизу на подающем элементе должен быть оборудован фильтр, который не пропустит наверх песок и другие частицы грунта.

Сразу подавать воду в дома не рекомендуется, так как требуется некоторое время для того, чтобы вода стала чистой и прозрачной.

Как сделать скважину своими руками

Если вода находиться на небольшой глубине, порядка 15 метров, то сделать скважину можно самостоятельно.

Для выполнения этой работы потребуется один помощник и некоторые принадлежности с инструментами:

• бур в виде желонки, который прикручивается резьбовым способом к трубе;
• тренога для облегчения процесса бурения;
• приспособление для поворачивания трубы в земле – ворот;
• кувалда, молоток и ключи, которыми соединяется муфта к трубам.

Труба для обсадки скважин должна быть большего размера, чем конструкция бура. Это нужно для того чтобы желонка свободно перемещалась в канале.

Бурение происходит способом вращения бура с трубой в грунте. Периодически необходимо вытаскивать бур на поверхность и удалять из его стакана землю, песок и глину.

После достижения глубины примерно в два метра и более необходимо в канал вставить обсадную трубу для того, чтобы грунт не обрушился и не завалил скважину.

Так, постепенно продвигаясь вниз, следует присоединять трубы бурового станка и изделия для обсадки.

При достижении необходимого уровня, когда появится вода в достаточном количестве, необходимо закрепить на поверхности обсадную трубу. После этого можно вставить в канал полиэтиленовую трубу и подсоединить к ней насос.

Как видно, процесс создания скважины с питьевой водой несложен, требуется только кропотливая работа в течение нескольких дней. При желании можно за два дня пробурить скважину глубиной до 10 метров. Можно использовать трубы обсадные стальные для скважин, которые изготовлены из нержавейки, что сделает качественный источник на многие десятилетия.

Если нет возможности пробурить скважину самостоятельно, то в этом случае нужно пригласить профессиональную бригаду, которая за короткий срок сделает скважину с питьевой водой. При этом работа будет производиться до тех пор, пока не пойдет хорошая вода. Дополнительно они помогут установить обсадную трубу, насосное оборудование и дадут гарантию на определенный срок.

После того, как скважина будет готова, в течение нескольких дней необходимо выкачивать воду с целью ее расширения внизу. Чем больше будет объем скважины на самом дне, тем больше воды будет у потребителя.

Кроме этого, в результате процедуры бурения происходит проникновение в источник питьевой воды глины, песка и других веществ, которые делают воду непригодной для использования в течение определенного времени.

Специалисты рекомендуют проводить контрольную очистку источника после длительных перерывов в откачке воды. Особенно актуально данное мероприятие на даче, где в зимний период нет жильцов, и скважина временно законсервирована.

Если произведено бурение скважины – обсадка ее является обязательным условием долгого срока эксплуатации.

Некоторые, особенно неопытные домовладельцы, не устанавливают обсадную трубу из-за упрощения и удешевления работ.

Они с успехом пользуются источником определенное время, однако скоро могут появиться проблемы: нарушение герметичности соединений, засорение или обрыв фильтра, которые вызваны подвижками слоев грунта.

При возникновении подобных ситуаций без обсадки извлечь трубу и фильтр будет невозможно. И когда-то сэкономленные средства придется расходовать на бурение новой скважины.

Особенности обустройства подземной скважины

После того, как произведена обсадка скважины, многие специалисты рекомендуют на дно засыпать небольшое количество чистого речного песка и мраморную или гранитную крошку, которые будут являться дополнительным фильтром. Вода в этом случае будет весьма хорошего качества.

Почему нужно использовать речной песок и крошку из твердых пород камня?

Если на дно источника засыпать грунтовой песок или известковый гравий, то качество питьевой воды будет очень низким, так как в этих материалах содержатся примеси. Они будут долгое время выходить вместе с водой, которая станет мутной и непригодной для пищевых целей.

После завершения всех процедур, когда вода будет чистой, целесообразно ее образец представить на экспертизу для подтверждения ее качества и пригодности. Специалисты СЭС сделают анализ и представят акт об испытании питьевой воды.

Иногда возникает ситуация, при которой вода не поступает из источника или идет с перерывами и громкими  звуками. В некоторых случаях может появляться песок или помутнение воды.

Это говорит о разных причинах:

• недостаточный уровень воды в источнике;
• засорение или повреждение фильтра;
• нарушение герметичности в подающей трубе;
• выход из строя обратного клапана в насосной станции.

Если производилось бурение скважин с обсадной трубой, то можно без труда устранить повреждения или заменить фильтр. Не нужно сразу торопиться и извлекать трубу из источника – причина может быть на поверхности. Сначала необходимо проверить состояние обратного клапана, который расположен перед насосной станцией. В этом случае его можно просто заменить.

Если клапан в порядке, то только после этого следует извлекать из обсадного канала подающую трубу с фильтром. А подобные ситуации возникают нередко.

Обсадная труба для скважины: какую лучше использовать, размеры, характеристики

Для водоснабжения загородных домов и дач используют скважины, пробуренные до водоносного горизонта. Источником воды на разной глубине являются песчаные и артезианские слои. Обсадная труба для скважины защищает стенки выработки от осыпания грунта и размывания плывунами. Вода в дома подается погружным насосом или центробежной помпой.

Что такое, устройство и назначение

При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.

• 
• В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.
• В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.
• В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.

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.

1. 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.
2. Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.
3. Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.
4. 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.

Соединение

Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:

• резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
• сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
• сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.

Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.

Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

1. Механической прочностью.
2. Коррозийной стойкостью.
3. Устойчивостью к давлению грунта.
4. Устойчивостью к агрессивным средам.
5. Простотой соединения элементов в колонне.
6. Герметичностью составных частей.
7. Длительным эксплуатационным сроком.

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Какую лучше выбрать

Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.

• для источника с технической водой применяется пластик;
• скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
• защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.

Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.

Бурение с установкой

• Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:
• 1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.
• 2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

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

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

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

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

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

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
5. Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.

Элементы оснастки низа обсадной колонны

В конструкцию низа обсадных колонн входит технологическая оснастка для успешного спуска обсадных колонн и  цементирования скважин, разобщения пластов и эксплуатации скважин.

В конструкцию низа обсадных колонн входит технологическая оснастка для успешного спуска обсадных колонн и цементирования скважин, разобщения пластов и эксплуатации скважин.

Назначение обсадных труб:

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

Элементы низа обсадной колонны:

• Переводники для перехода с замковой резьбы на резьбу обсадных труб предназначены для соединения колонны бурильных и обсадных труб. Представляют собой сочетание муфтового замка с ниппельным концом обсадной трубы.
• Направляющие пробки, предназначенные для правильного направления спускаемой обсадной колонны по стволу скважины, изготавливают из серого чугуна. Применяют бетонную направляющую пробку ПБН, состоящую из металлического корпуса и бетонного наконечника.
• Цементирующие пробки — для продавки и разделения тампонажного раствора от бурового и продавочной жидкости при цементировании обсадных колонн нефтяных и газовых скважин;
• Упорное кольцо (кольцо «стоп»), изготовляемое из серого чугуна, предназначено для установки цементировочной пробки на заданной глубине и получения четкого сигнала об окончании продавки цементного раствора.
• Башмак, предназначен для придания жесткости низу обсадной колонны, для направления труб по стволу скважины и защиты от повреждения при спуске. Представляет собой толстостенный стальной патрубок. 
• Обратный клапан применяют для облегчения спуска колонны обсадных труб. 
• Скребки — удаляют в процессе спуска и подъема обсадной колонны глинистые отложения со стенок скважины перед цементированием. Бывают пружинные, тросовые, корончатые;
• Центраторы — турбулизаторы — обеспечивают безаварийный спуск трубной колонны в скважину, центрирование относительно стенок ствола для равномерного распределения цементного камня и турбулизации потока жидкости снаружи.

Рис. 1. Башмачные направляющие пробки: а — деревянная; б — бетонная; в — чугунная; г — стальная — паук; 1 — башмак/

Башмак.

Существует 2 типа башмака: — БП — с направляющей чугунной пробкой, поставляемый свинченным с направляющей пробкой. — Б — с фаской без направляющей пробки (короткий патрубок с боковыми отверстиями). Башмак колонны устанавливается на первой трубе для предупреждения смятия торца нижней трубы обсадной колонны при спуске в скважину и представляет собой толстую короткую (0,5 м) трубу.  Наружный диаметр башмака равен диаметру муфты, а внутренний Ø — внутреннему Ø обсадной трубы. На башмаках клеймением наносят маркировку с указанием товарного знака завода — изготовителя, условного обозначения башмака, порядкового номера и даты выпуска.

Пробка.

Башмачная направляющая пробка крепится к башмаку обсадной колонны и служит направляющей при ее спуске. Без направляющей пробки башмак колонны при спуске срезает со стенок скважины глинистую корку и породу. В результате загрязняется ствол скважины и закупоривается нижняя часть колонны. Из-за образования патронных сальников или невозможности продавить промывочную жидкость обсадную колонну нередко приходится поднимать из скважины. Применяют несколько типов направляющих пробок: деревянные, бетонные и чугунные (рис. 1). Деревянные пробки бывают 2 видов: крестообразные, изготовляемые из 8… 10 см сосновых досок на гвоздях; точеные — из дерева крепких пород (Рис. 1 а). Бетонные пробки отливают в специальной форме, смесь прочно прихватывается к башмаку (Рис. 1 б). Такие пробки легко разбуриваются. Чугунные пробки имеют 1 центральное и 2 боковых отверстия (Рис. 1 в). В башмаке они крепятся на резьбе. Чугунные пробки обладают высокой механической прочностью и в то же время сравнительно легко разбуриваются. Башмачный патрубок с отверстиями используют, когда существует опасность забивания промывочных отверстий направляющей насадки. Иногда при спуске эксплуатационных колонн или хвостовиков вместо башмака с направляющей пробкой обсадная колонна заканчивается «пауком» (Рис. 1 г). Рис. 2. Тарельчатый клапан: 1 — стержень; 2 — пружина; 3 — седло клапана; 4 — тарелка

Обратный клапан.

Функции: — для облегчения спуска колонны обсадных труб — предотвращают заполнение обсадной колонны буровым раствором при спуске ее в скважину, что в конечном счете уменьшает нагрузку на вышку; — препятствуют обратному перетоку цементного раствора, из кольцевого, заколонного пространства в обсадную колонну. — для непрерывного наполнения спускаемой колонны промывочной жидкостью, — способствует частичной промывке и очищению заколонного пространства скважины. Наиболее простой и распространенный тарельчатый клапан (рис. 2) состоит из седла клапана 3, ввинчиваемого в муфту, тарелки 4, стержня 1 и пружины 2.

Пружину затягивают при помощи гайки и контргайки.

    Рис. 3. Обратный дроссельный клапан: I — корпус; 2 — нажимное кольцо; 3 — разрезная шайба; 4 — резиновая диафрагма; 5 — упорное кольцо; 6 — шар; 7 — ограничитель; 8 — эластичная мембрана; 9 — дроссель/ Используются также шаровые и дроссельные обратные клапаны (рис. 3). Обратные клапаны устанавливаются на расстоянии 2…12 м от башмака. При спуске обсадных колонн значительной длины или хвостовиков устанавливаются два обратных клапана на расстоянии 8… 12 м друг от друга. В скважинах с возможными газопроявлениями обратные клапаны устанавливают вне зависимости от глубины спуска колонны во избежание газового выброса через колонну в процессе ее спуска и цементирования. Обратный клапан перед спуском в скважину опрессовывают на давление, в 1,5 раза превышающее его рабочее давление.

Упорное кольцо

Так как обсадную колонну с обратным клапаном спускают порожней, то периодически (через 100…200 м) следует доливать ее буровым раствором. Если этого не делать, наружное давление может достигнуть критической величины, угрожающей или смятию колонны, или прорыву обратного клапана. Упорное кольцо(кольцо-стоп) устанавливается для четкого фиксирования окончания процесса цементирования над обратным клапаном (на расстоянии 6… 12 м). Упорное кольцо изготавливается из чугуна в виде шайбы толщиной 12… 15 мм; диаметр отверстия делается на 60-75 мм меньше наружного Ø. В некоторых случаях упорное кольцо имеет не 1 отверстие, а 2 или 4.

Кольца жесткости

Кольца жесткости служат для усиления отдельных интервалов обсадной колонны. Их рекомендуется устанавливать на кондукторы и промежуточные колонны. Для усиления нижней части обсадной колонны и повышения прочности соединения на нижние 4…5 труб одеваются короткие (100…200 мм) патрубки и закрепляются электросваркой. Изготавливаются они из обсадных труб следующего за данной обсадной колонной размера. Рис. 4. Турбулизатор Турбулизатор Турбулизаторы способствуют лучшему замещению бурового раствора цементным в процессе цементирования обсадных колонн. Турбулизатор (рис. 4) состоит из корпуса 1, неподвижно закрепляемого на обсадной трубе, упругими (обычно резиновыми) лопастями 2, наклоненными под углом 30…50° к образующей оси. Лопасти изменяют направление восходящего потока промывочной жидкости и цементного раствора, способствуют образованию местных вихрей и разрушению структуры в застойных зонах. Для крепления на обсадной трубе служат спиральный клин 3. Турбулизаторы целесообразно устанавливать в интервалах недостаточно хорошего центрирования колонны со сложной конфигурацией сечения ствола скважины, а также на участках с не очень большими кавернами. Рис. 5. Центрирующий фонарь (центратор): 1 — обсадная труба; 2 — кольцо; 3 — отверстия для сварки; 4 — планки; 5 — упорное кольцо    Центраторы Центрирующие фонари (центраторы) значительно улучшают вытеснение бурового раствора. Если обсадная колонна не отцентрирована в скважине, то цементный раствор не вытесняет буровой по всей площади кольца, а оставляет застойные зоны бурового раствора. Центрирующий фонарь (центратор) представляет собой устройство, центрирующее обсадную колонну в скважине, способствуя, таким образом, образованию более равномерного цементного кольца вокруг колонны. Применяют центрирующие фонари (центраторы) двух видов: пружинные разборные (рис. 5) и жесткие неразборные.

Число фонарей на спускаемой обсадной колонне в каждом конкретном случае определяют мощностью интервала, в котором необходимо надежно разобщить пласты. Должно быть не менее двух направляющих фонаря над продуктивным горизонтом и столько же под ним. Размещать фонари следует равномерно в местах, где кавернограмма показывает отсутствие увеличения ствола скважины.

Рис. 6. Скребок Скребки (рис. 6) применяют для удаления со стенок скважины фильтрационной глинистой корки при спуске обсадной колонны. Их устанавливают на тех же участках обсадной колонны, что и центрирующие фонари (центраторы). Наибольший эффект получается при совместном применении скребков и центраторов.