Зачем нужны обсадные трубы для скважины?
Технология обустройства скважин требует от обсадных труб соответствия трем основным требованиям. Это: долговечность – от срока эксплуатации обсадной конструкции непосредственно зависит срок жизни скважины; прочность – колонны должны выдерживать давление подвижных слоев грунта; экологичность – они не должны загрязнять питьевую воду.
Наиболее востребованными материалами, отвечающими данным стандартам, являются пластик, сталь и асбоцемент. Именно из них и производятся все обсадные трубы, которые поставляются на рынок.
Для начала рассмотрим трубы, которые, на сегодняшний день, практически полностью вытеснены из обихода: металлические и асбоцементные.
1 Стальные материалы
Обсадная колонна скважины из стали, до широкого распространения пластика, была наиболее популярным вариантом. Это объясняется не только тем, что раньше единственным конкурентом стали в качестве материала, которым выполнялась обсадка скважины, выступал асбоцемент, который не выдерживает никакой критики.
В целом, стальные трубы обладают рядом существенных достоинств, и если бы не один главный минус – цена, которая значительно превышает стоимость современных полимерных изделий, стальные обсадные колонны были бы массово распространены и сейчас.
Стальные конструкции обладают одним неоспоримым преимуществом – надежностью. Она проявляется в том, что обсадные колонны из стали обладают как минимум 40 летним сроком эксплуатации даже в проблемных, подвижных грунтах, так как они практически не подвержены деформациям и потери герметичности под внешним воздействием.
К существенным недостаткам обсадных труб из обычной стали относится высокая подверженность к коррозии. Уже после пары лет эксплуатации стальная труба поржавеет, и будет загрязнять воду ржавчиной, которую, в прочем, можно отфильтровать с помощью современных бытовых устройств водоподготовки.
Если вы хотите выполнить обустройство скважины в кратчайшие сроки, что предусматривает её бурение с одновременной обсадкой, то трубы из стали, в таком случае, не имеют альтернатив.
Пластиковыми трубами обсадить скважину во время бурения невозможно – так как технология процесса требует использования пневмоударника (установка и погружение колонны происходят под воздействием сильного внешнего давления, которое пластик попросту не выдержит). Стальные трубы не боятся механических воздействий, и переносят этот процесс без деформации.
Технология обустройства питьевых скважин не рекомендует использовать в качестве материала для обсадной трубы оцинкованную сталь, так во время длительного пребывания в воде оцинковка окисляется, и насыщает воду оксидом цинка, который вреден для человеческого организма.
На сегодняшний день из обихода практически вышли обсадные трубы из черной стали, но довольно часто в обустройстве скважин можно встретить трубы из нержавейки – это очень хороший вариант для тех, кто не ограничен в финансовом плане: обсадные колонны из нержавейки обладают отличными эксплуатационными характеристиками, но, при этом, очень высокой стоимостью.
Плюсы обсадных колонн из нержавейки:
- Долговечность – срок эксплуатации трубы из нержавеющей стали практически никогда не уступают полному сроку жизни скважины;
- Абсолютная устойчивость к коррозии;
- Небольшой вес;
- Простая установка: крепление нержавеющих труб в одну обсадную колонну происходит посредством обычных резьбовых соединений.
В целом, если говорить об артезианских скважинах, то именно обсадная колонна из нержавеющей стали является для них наиболее предпочтительным вариантом.
Читайте также: особенности обустройства и эксплуатации скважины иглы.
2 Асбестоцементные материалы
Раньше асбоцемент был достаточно распространенным материалов для изготовления обсадных труб ввиду своей дешевизны, однако сейчас, когда в бюджетной ценовой категории появились сильные конкуренты, обсадные трубы из асбоцемента используются очень редко.
По сути, кроме низкой стоимости, единственным плюсом асбоцементных обсадных труб является длительный срок эксплуатации в беспроблемных грунтах.
В то время как недостатков у асбоцемента хоть отбавляй: в первую очередь, это небезопасное воздействие материала на здоровье человека (существуют подтвержденные исследования, которые выявили канцерогенное влияние асбоцемента), что делает его использование в системах водоснабжение рискованным занятием.
Вторым ключевым минусом является невозможность выполнить качественное крепление труб друг к другу, так как ни сварка, ни резьбовые соединения тут применяться не могут – а отсутствие герметичности стыков колонны гарантирует загрязнение воды грунтовыми примесями.
Технология обустройства питьевых скважин предусматривает то, что установка асбоцементных обсадных колонн возможна лишь в известняковых скважинах при использовании напорных труб.
к меню ↑
2.1 Пластиковые материалы
Наиболее распространенными, на сегодняшний день, являются пластиковые обсадные трубы. Их широкое использование объясняется отличным соотношением цены и качества: по сути, за цену, меньше чем у асбоцемента, вы получаете все преимущества изделий из нержавеющей стали.
Рассмотрим сильные и слабые стороны использования полимерных труд в обустройстве обсадных колонн.
Плюсы:
- Минимальная, в сравнении с аналогами, стоимость;
- Крепление в одну колонну выполняется с помощью резьбовых соединений, что обеспечивает высокую герметичность конструкции;
- Неподверженность коррозии;
- Не ограничивают глубину скважину (технология допускает использование пластиковых труб на глубине свыше 100 метров);
- Отсутствие загрязнений воды;
- Длительный срок эксплуатации (20-30 лет)
- Минимальный вес;
- Полимерные материалы не боятся воздействия химической среды, поэтому для обработки и очистки таких обсадных колонн могут применяться любые химические реагенты.
Минусы:
- Подверженность внешним механическим воздействиям (зависит от вида пластика — НПВХ в этом плане имеет гораздо лучшие свойства, чем ПВХ);
- Невозможность выполнить бурение с одновременной обсадкой трубы, из-за недостаточной жесткости полимерных материалов.
В изготовлении пластиковых труб основными материалами являются: обычный ПВХ (поливинилхлорид), и НПВХ – непластифицированный поливинилхлорид. Разница между ними заключается в том, что НПВХ является более жестким материалом, который обладает высоким пределом текучести.
На практике, это проявляется в том, что колонны их НПВХ хорошо переносят умеренные сдвиги грунта, и внешние механические нагрузки, так как обсадные трубы из НПВХ имеют большую надежность резьбовых соединений, в сравнении с ПВХ.
Что касается достоинств ПВХ труб, то тут можно выделить их минимальную стоимость – установка обсадной колонны из ПВХ обойдется вам как минимум, в 3, а то и 4 раза дешевле, чем установка колонны такого же размера из стали.
к меню ↑
2.2 Какие трубы используют для нефтяных скважин?
Технология монтажа нефтяных скважин кардинально отличается от скважин на воду.
Во-первых, создание таких скважин должно выполняться в максимально сжатые сроки, вследствие чего практикуется бурение на обсадной колонне, которое делает невозможным обустройство нефтяной колонны пластиковыми трубами.
Во-вторых, в нефтяной промышленности фактор экологичности материала практически не важен, в то время как максимальную значимость приобретает его долговечность и устойчивость к внешним механическим воздействием. Всё вышесказанное обуславливает то, наиболее востребованным материалом для изготовления нефтяных осадных труб является низколегированная сталь с высоким содержанием углеродов.
Крепление таких труб в одну колонну выполняется с помощью сварочных работ, также возможно крепление резьбовыми соединениями. Для осадных труб нефтяных скважин может достигать до 7 км, а вес – 350-400 тонн.
к меню ↑