Обсадна труба для свердловини і буріння: що це таке


При бурінні та облаштуванні свердловин на воду бурильникам може знадобитися обсадна труба. Що це за виріб, знають тільки фахівці з буріння і ті власники заміських будинків, у яких не було можливості підключитися до централізованих мереж водопостачання, тому в якості джерела води вони змушені були використовувати свердловину. У нашій статті ми розповімо не тільки про те, що це таке, але і для чого потрібні обсадні труби, як вони класифікуються і застосовуються.

  • Призначення
  • Різновиди
  • Сталеві вироби
  • Труби з пластику
  • Азбестоцементні елементи
  • Технологія буріння своїми руками
  • Необхідність використання фільтра на обсадній колоні

Призначення

обсадна труба

Обсадна труба встановлюється в пробурену свердловину і виконує функції елемента, що не дає стінок проходки обсипатися

Обсадна труба встановлюється в пробурену свердловину і виконує функції елемента, що не дає стінок проходки обсипатися. Зазвичай в одну свердловину монтується декілька обсадних труб, з'єднаних між собою. В результаті утворюється ціла обсадна колона, яка утримує стінки забою в незмінному положенні.

Всередину обсадних труб встановлюється занурювальне насосне обладнання для підняття води з надр землі. Характеристики обсадних виробів регламентуються нормативними документами і дуже важливі, оскільки роблять істотний вплив на потужність напору води, якість видобутої рідини, легкість монтажу і тривалість служби гідротехнічної споруди.

Незалежно від діаметра і матеріалу, з якого виготовлені труби, всі вони покликані вирішувати ряд основних завдань:

  • Збереження цілісності стінок проходки та їх захист від осипання. Оскільки на труби впливають значні навантаження від зрушень грунту, матеріал виробу повинен забезпечувати достатню міцність. Від міцності елементів залежить довговічність свердловини.
  • Також обсадна колона повинна забезпечувати герметичність всієї конструкції. Таким чином, ґрунтові води не зможуть просочуватися в свердловину і впливати на характеристики питної води, забруднюючи її. Це особливо важливо в умовах, коли вище водоносного горизонту, який використовується в якості джерела питної води, знаходяться горизонти з забрудненими ґрунтовими водами.

Важливо: сама герметична конструкція виходить при використанні обсадних виробів з різьбовим з'єднанням. Саме такі елементи надійно захищають джерело з питною водою від попадання в нього верховодки або води із забруднених горизонтів.

Різновиди

обсадна труба що це таке

Ефективність і довговічність свердловини залежить не тільки від матеріалу, з якого зроблена колона, але і від правильного вибору діаметра

Що таке обсадна труба, ми розібралися. Тепер поговоримо про різні види цих виробів. Ефективність і довговічність свердловини залежить не тільки від матеріалу, з якого зроблена колона, але і від правильного вибору діаметра. Його значення, як і вага одного елемента, можуть варіюватися в досить широкому діапазоні показників.

Найбільш поширені матеріали для виготовлення обсадних труб:

  • пластик;
  • сталь;
  • азбестоцемент.

Які обсадні труби краще, сказати складно. Зазвичай вибір елемента залежить від умов його експлуатації (особливо важливо враховувати ймовірність зрушень породи), продуктивності водозабору, діаметра проходки і використовуваного насосного обладнання. Як правило, весь асортимент обсадних виробів відповідає вимогам ГОСТ з маркуванням 632-80.

Розглянемо особливості кожної обсадної труби більш докладно. Це полегшить вибір відповідного елемента при облаштуванні свердловини своїми руками.

Сталеві вироби

що таке обсадна труба

Металеві обсадні труби рекомендується використовувати при облаштуванні артезіанських свердловин

Металеві обсадні труби рекомендується використовувати при облаштуванні артезіанських свердловин. Вони ідеально підходять при виконанні проходки в піщаній породі і вапняку. Серед достоїнств варто перерахувати наступне:

  • Ці елементи відрізняються високою міцністю і хорошою стійкістю до механічних впливів.
  • Всі сталеві вироби оснащені різьбовими з'єднаннями, що гарантує високу герметичність конструкції.
  • Труби з товщиною стінок в межах 5-6 мм можуть прослужити до півстоліття.
  • Якщо свердловина зі сталевою обсадної колоною замулиться, то її можна прочистити за допомогою бурового інструменту, не боячись пошкодити конструкцію. Виконати таке можна тільки зі сталевим виробами.
  • Такі обсадні труби для свердловин гарантують безперебійну подачу води з джерела.

Важливо: діаметр сталевих обсадних виробів може коливатися в діапазоні від 114 до 508 мм

Однак у сталевих конструкцій є і свої недоліки:

  • Колона з цього матеріалу схильна корозії. В результаті у питній воді, що добувається з джерела, може з'являтися іржа. Однак проблему можна легко вирішити, використовуючи сучасні фільтруючі пристрої.
  • Товстостінні вироби мають значну вагу, що ускладнює їх монтаж своїми руками. Крім цього, до їх недоліків можна віднести високу вартість. Саме тому такі вироби радять використовувати тільки при облаштуванні глибоких гідротехнічних споруд з високою продуктивністю.

Порада: облаштовувати неглибоку свердловину на пісок доцільно за допомогою елементів з більш дешевого матеріалу.

Труби з пластику

обсадна труба це

Для виготовлення цих елементів використовуються різні матеріали – поліпропілен, полівінілхлорид і ПНД

Для виготовлення цих елементів використовуються різні матеріали – поліпропілен, полівінілхлорид і ПНД. Застосування пластикових обсадних труб дає вам наступні переваги:

  1. Значний експлуатаційний ресурс.
  2. Хімічна нейтральність.
  3. На відміну від сталевих обсадних колон пластикові вироби не піддаються корозії.
  4. Для облаштування свердловини з цього матеріалу не потрібні значні фінансові витрати. Пов'язано це в першу чергу з тим, що конструкція має невелику вагу, що дозволяє виконувати самостійний монтаж.
  5. Пластикові вироби легко транспортувати із-за невеликої ваги.

Всі пластикові труби оснащуються різьбовим з'єднанням, що гарантує герметичність обсадної колони. Крім того, що елементи мають невелику питому вагу, їх діаметр може коливатися в межах 80-200 мм. При цьому зовнішній діаметр може бути в межах 90-225 мм.

Важливо: основна сфера застосування цих обсадних колон – облаштування свердловин на пісок, глибина яких не більше 50-60 м. Пластикові труби ідеально підходять для пристрою фільтруючої колони.

До недоліків варто віднести те, що пластикові елементи будь-якого діаметру відрізняються невисокою стійкістю до механічних впливів. Якщо гідротехнічна споруда замулиться, то повторно разбуріть його буде дуже складно, а часом і неможливо. Незважаючи на це, вироби з пластику користуються великою популярністю при самостійному монтажі свердловин.

Азбестоцементні елементи

для чого обсадна труба

До переваг азбестоцементної обсадної труби можна віднести стійкість матеріалу до дії агресивних хімічних речовин

До переваг азбестоцементної обсадної труби можна віднести наступне:

  • Стійкість матеріалу до дії агресивних хімічних речовин.
  • Висока корозійна стійкість.
  • Прийнятна ціна за труби будь-якого діаметру.

До недоліків можна віднести такі моменти:

  1. Основний недолік виробів з азбестоцементу – крихкість конструкції. Щоб підвищити міцність обсадної колони, необхідно використовувати елементи з потовщеною стінкою. Оскільки на вартості обсадної колони це суттєво не позначиться, то на перший погляд здається, що проблема вирішена.
  2. Однак головний недолік використання труб з потовщеною стінкою полягає в тому, що доведеться збільшувати діаметр проходки. А буріння свердловини більшого діаметра істотно здорожує монтажні роботи.
  3. Ще одні мінус використання азбестоцементних обсадних елементів полягає в тому, що з їх допомогою можна облаштувати фільтруючу колону.
  4. Велика вага елементів створює певні складності при монтажі і транспортуванні.

Важливо: такий варіант обсадження рекомендується використовувати для артезіанських свердловин, зведених на породі з вапняку, глибиною не більше 100 м.

Технологія буріння своїми руками

обсадної труби

Для початку варто зазначити, що самостійне буріння з обсадною трубою можна виконувати тільки в тому випадку, якщо водоносний горизонт знаходиться на глибині не більше 15 м

Для початку варто зазначити, що самостійне буріння з обсадною трубою можна виконувати тільки в тому випадку, якщо водоносний горизонт знаходиться на глибині не більше 15 м. Технологія буріння така, що для роботи вам знадобиться хоча б одні помічник і наступні інструменти:

  • набір гайкових ключів, кувалда і молоток;
  • для повернення труб в грунті потрібен воріт;
  • для полегшення процесу буріння знадобиться тринога;
  • бур у формі желонки (виріб має бути оснащене різьбленням, щоб його можна було прикручувати до труби).

Технологія буріння передбачає дотримання такої послідовності дій:

  1. Процедура буріння виконується за рахунок ручного обертання бура з трубою в грунті.
  2. Періодично виріб необхідно витягувати на поверхню, щоб видалити грунт із склянки.
  3. Після того, як ви виконаєте проходку глибиною 2 м, забій встановлюється обсадное виріб. Вона не дасть стінок обрушитися і засипати свердловину. При цьому у міру встановлення обсадних елементів їх необхідно з'єднувати з буровим верстатом.
  4. Коли ви досягнете водоносного горизонту, елемент обсадження фіксується на поверхні.
  5. Потім в канал свердловини встановлюється пластикова фільтраційна труба. До неї приєднується насосне обладнання.

Незважаючи на те, що технологія облаштування свердловини з обсадної колоною досить проста, на виконання роботи своїми руками може піти кілька днів.

Необхідність використання фільтра на обсадній колоні

обсадні труби

Фільтруюче пристосування в обов'язковому порядку встановлюється при облаштуванні свердловин на пісок

Фільтруюче пристосування в обов'язковому порядку встановлюється при облаштуванні свердловин на пісок, водозабірних колодязів і свердловинних колодязів. Якщо забір води виконується з горизонту, який перебуває в нестійкій породі (сипучої, гальковому або піщаної), то у воді з джерела може бути багато дрібних домішок та частинок грунту.

Якщо воду не очищати від механічних домішок за допомогою фільтруючого пристосування, то гідротехнічна споруда може замулитися. Концентрація домішок зазвичай нестабільна, тому спрогнозувати сценарій розвитку подій складно. Саме тому краще використовувати фільтраційну трубу.

Зазвичай фільтруючий елемент робиться з труби діаметром 12,5 див. Установка фільтра виконується в такій послідовності:

  • перфорована частина;
  • первинна обмотка;
  • фільтруюча сітка;
  • вторинна обмотка;
  • спеціальна заглушка.

Важливо: один погонний метр такого фільтра може пропускати до 150 л/с. Зазвичай він робиться довжиною не менше 3 м, а протяжність ділянки з перфорацією становить не менше 2 м.